中國正處於製造業升級階段，自動化和AI技術有望加快升級趨勢。
對全球價值鏈的參與度和增加值的提升是獲得主導地位的基礎。一個國家想要在全球價值鏈處於主導地位的主要過程是 1）先通過資源開採及半成品生產實現全球價值鏈的參與， 2）通過生產率的提高及技術複雜度的提升逐步拉高該國家對整體價值鏈中增加值的貢獻比例，從而在全球價值量中攀爬至主導地位。
中國製造業升級的根本目標在於提升製造業的價值創造能力，增強在全球產業價值鏈中的地位
製造業屬於典型的生產者驅動價值鏈，增加值收益主要來自生產環節的規模經濟、技術改進等方面，從生產環節到流通環節的價值增值率呈現邊際遞減效應。因此，製造業產業升 級的重點在於工藝和產品升級上，且升級難度較大，而集中在流通領域的功能升級相對容 易。相對產品升級，工藝升級的難度更大。產品升級可以通過引進新設備或新產品，對其中包含的知識進行編碼來交易，而工藝升級需要的隱性知識很難編碼和交易。生產者驅動價值鏈的升級軌跡是沿著功能升級、產品升級、工藝升級、鏈條升級，由易到難依次推進。 在升級過程中，會遇到許多競爭者的擠壓，如果不積極進行技術創新，將會不斷被新競爭者趕超，壓在全球價值鏈分工的底端。
中國製造業發展的主要制約：產品結構失調與創新能力不足
產品結構不能適應市場需求，低水平產能過剩和高附加值產品短缺並存。主要工業品中， 大部分產品的生產產能利用率不足，但每年仍需進口大量高技術產品及部分高附加值產品。 以半導體產業、新能源動力電池產業、工業機器人產業為例。
研發投入與企業創新能力不足，擁有的自主知識產權不多。據國家統計局，2018年國內研發經費支出合計1.97萬億元，佔GDP比例為2.18%，按摺合全時工作量計算的全國研發人員總量為419萬人；其中基礎研究支出1,118 億元，佔總支出的5.69%。而據《中國研發經費報告2018》，創新型國家基礎研究支出佔整體研發支出比重在10%以上，其中2016 年日本為12%，美國為17%，法國佔比最高，達到 24%。
自動化和人工智能技術有望加快勞動密集型製造轉變為資本密集型製造的趨勢
全球價值鏈從1990年代到2000年代初逐步擴張，勞動力成本成為企業選擇生產所在地的重要決策因素，尤其是那些提供生產勞動密集型商品和服務的行業。但與人們的普遍認識相悖的是，據麥肯錫全球研究院，2017年僅有18%的商品貿易屬於勞動成本套利型貿易（此處的“勞動成本套利”指出口國人均 GDP 不高於進口國的1/5）。換言之，如今超過 80%的全球商品貿易並不是從低工資國家流向高工資國家。除了工資成本之外，決策者 選擇生產所在地時還要考慮其他因素，包括能否在當地獲取熟練勞動力或自然資源、是否鄰近消費市場，以及基礎設施質量如何。
龍頭髮展路徑：技術壁壘是核心競爭力，差異化附加值提供高盈利能力
核心零部件環節：技術壁壘是核心競爭力。
哈默尼克：整體運動控制的領軍企業
1970 年，日本長谷川齒輪有限公司與美國 USM 公司合資設立了 Harmonic Drive Systems Inc.，開始銷售諧波齒輪裝置，主要用於機器人與機床的連接和驅動裝置。公司的 HarmonicDrive®具備小型、輕量、高精度等特點，可廣泛用於汽車、數字設備、半導體晶片、平板顯示器生產工序中的產業用機器人關節部分，在全球市場中獲得了較高份額。 此外，在人型機器人、測量試驗裝置、人工衛星、石油採掘裝置等更大的用途領域，公司也提供其他機構難以實現的差異化附加值產品。
哈默尼克以精密加工技術和控制技術為基礎，以更高定位精度為目標，推動整體運動控制 向更高層次發展。不僅是產品的研究與開發活動，即使是在生產與加工技術以及應用與設 計技術方面，也是從中長期的視野出發推動基礎性的研究與技術開發。公司將精密測量和 加工技術作為產品製造的基礎，運用 HarmonicDrive®研究開發和生產所培育的精密切削、 超薄金屬零部件加工、小模塊齒輪加工、精密研削、精密測量等核心技術，實現了減速裝 置產品陣容的高性能化。此外，公司還運用積累的特殊伺服電機設計技術與研削技術、精 密測量技術，推動可高精度定位的機電一體化產品陣容向事業化發展。
HarmonicDrive®自誕生以來時刻保持進步。1981 年發售的 R 系列（左側）和現在主打的 CSF 系列（中間）已實現厚度為 R 系列 3/5 的薄型化產品，並且旋轉精度和傳遞扭矩提高了 1 倍。此外，超扁平型的 CSD 系列（右側）運用了最新的技術和技能，實際厚度僅 為 R 系列的 1/3，但卻成功實現了高旋轉精度和高扭矩。HarmonicDrive®由此向形狀更加 緊湊、更大力量、更高精度傳遞的裝置不斷進化。公司除減速機外，通過電機、傳感器、 驅動器、控制器、其他系統元件相關的研究開發和產品製造，所培育的有形、無形技術或 技能對於客戶要求提供的高水準運動控制必不可少，也是公司的競爭力源泉。
營業、生產、開發一體化的事業運營。公司將客戶的需求體現於產品製造和開發中，營業 部門、生產部門、技術開發部門密切協作，開展事業運營。日本長野縣的穗高工廠集中了 這些主要部門，從接單開始構建了技術討論、試製、獲得訂單、生產、出貨的業務流程效 率化推進體制。
加工組裝環節：擺脫單一的工業機器人與自動化設備生產製造，向核心的軟件系統拓 展。
安川電機：聚焦工業機器人數字化轉型
日本安川電機一直以變頻器、控制器等工業用電器為主要業務。公司成立於 1915 年，在機器人的零部件端（伺服電機和控制器）有著深厚的技術積澱，在伺服電機和運動控制等機器人核心技術方面處於世界領先水平。
公司2017-2018財年收入及歸母淨利潤保持穩定增長。2018財年公司實現營業收入4746.4億日元/+5.82%，歸母淨利潤411.6億日元/+3.56%。公司收入和歸母淨利潤均在2016財年觸底回升。2013-2018 財年公司淨利率、毛利率及期間費用率保持穩定，毛利率維持在29%-34%之間，淨利率維持在 4.5%-9%之間。
工業機器人及運動控制業務收入佔比接近，是公司兩大核心業務。 2018財年公司工業機器人實現收入2054.2億日元/yoy-4.54%，收入下滑主要系下游手機等消費電子需求疲軟， 收入佔比為 37.5%，運動控制業務實現收入1780億日元/+6.71%，收入佔比達43.28%。
安川電機推出 i³ -Mechatronics 概念，進一步推進工業自動化與數字化轉型。2018 年 10 月，安川電機推出 i³ -Mechatronics 概念。i³所對應的是 Integrated（系統化）、Intelligent （智能化）、Innovative（推進技術革新）。生產過程中的各個環節在 i³ -Mechatronics 中都 可以做到實時監控，生產過程中出現的各種問題會被收集並反饋到雲端，進行大數據分析、 模塊化學習，之後把分析結果應用在生產中，調整參數、滿足客戶定製化需求，實現智能 化生產。2019 年 2 月 1 日，安川電機和阿里雲簽署協議，阿里雲將幫助 i³ -Mechatronics 推動工業機器人的數字化轉型。
發那科：數控系統全球龍頭，FIELD 工業物聯網平臺打造服務閉環
數控系統全球龍頭。日本發那科公司最早為1956年成立的富士通自動化數控部門，於1972年正式從富士通剝離。憑藉著數十年的技術積累，發那科在數控系統市場中佔據著龍頭地位，據 Transparency Market Research數據顯示，其2015年的全球銷量份額達到了 25%。發那科公司主營業務包括機器人、工廠自動化、數控機床和相關服務。
數控機床大幅下滑拖累整體收入。2019財年（截至 2019年3月31日），發那科實現營業收入6,356 億日元/yoy-12.53%。其中，機器人與工廠自動化兩大業務收入同比分別下滑4.52%和5.02%，數控機床收入大幅下滑39.5%，主要受到機械設備產量減緩和中美汽車製造商投資延後的影響。
盈利水平同比下滑，現金流良好。2019財年，發那科的毛利率為41.82%/yoy-3.35 pct， 營業利潤率為 25.69%/yoy-5.91 pct，淨利率為 24.58%/yoy-0.64 pct，盈利水平接近 2010 財年的最低值。Bloomberg 數據顯示，發那科計劃在 2019 年將月度機器人產量由 7 千臺 套提升至 1.1 萬臺套，期望通過規模效應提升整體營業利潤率至最高 35%的水平。
FIELD 系統：發那科的工業物聯網方案。 發那科於 2016 年推出 FIELD 系統，可將發那科 產品和其他工廠內設備聯網，同時提供一套開源平臺，客戶可根據自身需求進行定製化開 發。Bloomberg 數據顯示，截止 2019 財年，發那科已在自有的 15 座工廠中安裝 19 套 FIELD 系統，約 923 臺設備已聯網。目前 FIELD 系統的外部使用者均為日本公司，包括 THK、NSK 和 Keyence。
從全球龍頭的發展路徑來看，技術壁壘是核心競爭力，差異化附加值提供高盈利能力，對全球價值鏈的參與度和增加值的提升是獲得主導地位的基礎。 中國製造業升級的根本目標在於提升製造業的價值創造能力，增強在全球產業價值鏈中的地位。中國製造業發展的主要制約是產品結構失調與創新能力不足，低水平產能過剩和高附加值產品短缺並存。自動化和人工智能技術有望加快勞動密集型製造轉變為資本密集型製造的趨勢。建議關注具備核心競爭力的本土機器人企業。
製造業“微笑曲線”：上游與下游的產業增加值高於中游
按照邁克爾·波特的邏輯，每個企業都處在產業鏈中的某一環節，一個企業要贏得和維持 競爭優勢不僅取決於其內部價值鏈，而且還取決於在一個更大的價值系統(即產業價值鏈) 中，一個企業的價值鏈同其供應商、銷售商以及顧客價值鏈之間的聯接。完整的產業價值 鏈包括原材料加工、中間產品生產、製成品組裝、銷售、服務等多個環節，實現供給、生 產、銷售、服務的功能，從而保證該產業價值鏈中人流、物流、信息流、資金流的暢通， 進而實現互補、互動、雙贏。如果產業價值鏈當中的企業供給、生產、銷售、服務都處於 一種良好的、動態自我調整的平衡狀態，那麼這個產業價值鏈就會很平穩地運行。但是一 旦該產業價值鏈中的某一個環節不能及時或不能提供充足的供給，這個良性的循環就會被 打破，從而引發上游企業或者下游企業不能正常運轉。
工業自動化產業價值鏈：產業增加值與總回報基本符合“微笑曲線”
在工業自動化行業價值鏈中，單元產品製造及工程後續服務的附加值更高，系統集成的附加值較低。系統集成企業需要向上遊延伸，提高設備自給化率增強盈利能力。從自動化工 程類上市公司 2018 年的盈利水平來看，設備自給率越高的公司盈利能力也越高，純粹做 系統集成的公司盈利較差。對於國內自動化工程廠商來說，系統集成能力是發展的基礎和 前提，而關鍵設備自給能力將影響企業的市場競爭力和盈利能力。
工業自動化行業的總回報與增加值呈現一定的正相關關係。從近 5-10 年的投資回報的角度來看，關鍵零部件生產（繼電器與工業控制、測量和控制設備）與模塊零部件生產（工廠自動化零部件與服務）的回報率較高，而加工組裝（機器人本體生產）回報率較低。
從收入體量來看，工業自動化產業價值鏈各環節的龍頭公司主要集中在日本，尤其是增加 值較高的關鍵零部件和模塊零部件生產環節。例如工業自動化零部件龍頭哈默尼克在近 10 年中回報率高達 1743%，其 2018 年 EBITDA 利潤率也高達 34.14%，體現出較高的產品附加值。
高增加值意味著具有更強的現金流創造能力，投資回報相對更高
高增加值意味著更強的現金流創造能力。一方面，具有高增加值產品的企業由於其較高的盈利能力，可以獲得更為豐厚的利潤，即具有較高的價值創造能力。另一方面，具有高增加值的產品的企業由於具有較高的壁壘往往在產業鏈中處於優勢地位，擁有更強的議價權， 在產業鏈中表現為更強的上下游佔款能力，即將創造的價值變現為現金流的能力。例如處於產業鏈上游的關鍵零部件生產商基恩士，具有較高的EBITDA利潤率，同時也具有較高的經營性淨現金流/營收比例，表現出較強的現金流變現能力。
更強的現金流創造能力往往會產生更高的投資回報率。當行業景氣度向上時，價值鏈上游 （技術、專利、研發、關鍵和模塊零部件）的規模經濟效益更加顯著，市場對現金流的樂 觀預期一定程度上提升企業預期價值，有望實現較高的投資回報。當行業景氣度向下時， 價值鏈中游（加工組裝）經營狀況緊張，現金流變差，企業或存在較大的流動性風險，因 此或將成為投資者最先拋售的資產。更強的現金流創造能力體現了企業的經營穩定性及在 經濟下行週期中更強的韌性，因此會獲得投資者的青睞，或體現出更高的投資回報率。
