1、工業(yè)機(jī)器人的普及應(yīng)用有哪些規(guī)律，哪些行業(yè)在用、用來做什么、怎么用；2、工業(yè)機(jī)器人在中國(guó)制造業(yè)的中長(zhǎng)期發(fā)展中承擔(dān)了什么角色，短期的應(yīng)用切入點(diǎn)在哪些環(huán)節(jié)；3、國(guó)內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)如何突破國(guó)外壟斷，從哪些行業(yè)、哪些環(huán)節(jié)、以什么方式實(shí)現(xiàn)突破；4、國(guó)內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的投資機(jī)會(huì)在哪些方面。

 

　　我們希望借此拋磚引玉，能夠與同行和創(chuàng)業(yè)者共同探討行業(yè)未來。凱泰資本將對(duì)本行業(yè)保持關(guān)注和研究，文末附作者聯(lián)系方式，歡迎進(jìn)一步溝通與交流！

　　備注：動(dòng)圖來源于網(wǎng)絡(luò)，汽車領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人。

 

 

 

　　工業(yè)機(jī)器人在世界各國(guó)的定義不完全相同，但是含義基本一致：即擁有多個(gè)可編程軸，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制、再編程、多功能用途的操作機(jī)，可廣泛應(yīng)用于搬運(yùn)、裝卸、焊接、噴涂等現(xiàn)代制造業(yè)。制造業(yè)的細(xì)分行業(yè)眾多，所用到的自動(dòng)化設(shè)備種類繁多，工業(yè)機(jī)器人只是其中一類，除此以外還包括大量的專機(jī)設(shè)備等。相比專機(jī)設(shè)備，工業(yè)機(jī)器人具備較好的柔性、通用性等特征，尤其適用于空間移動(dòng)工序較多的制造行業(yè)，目前規(guī)模化應(yīng)用的主要是汽車、3C電子、家電等制造行業(yè)的裝配組裝、焊接噴涂、搬運(yùn)裝卸等局部環(huán)節(jié)。

 

 

　　從整個(gè)制造業(yè)系統(tǒng)來看，工業(yè)機(jī)器人僅是其構(gòu)成的一部分，且具備顯著的區(qū)域性、階段性特征。制造業(yè)是個(gè)泛稱的概念，不同國(guó)家和地區(qū)、不同發(fā)展時(shí)期的制造業(yè)內(nèi)涵也不同：當(dāng)前階段對(duì)于美國(guó)，制造業(yè)更多是指汽車、飛機(jī)、醫(yī)藥、軟件、計(jì)算機(jī)與電子、軍工航天等行業(yè)；對(duì)于日本，制造業(yè)更多是指汽車、化工醫(yī)藥、高端材料、精密機(jī)械、電子產(chǎn)品等行業(yè)；對(duì)于韓國(guó)，制造業(yè)更多是指智能電子產(chǎn)品、集成電路、液晶屏幕、存儲(chǔ)器、半導(dǎo)體、汽車、造船等行業(yè)；對(duì)于臺(tái)灣，制造業(yè)更多是指集成電路、液晶屏、電子產(chǎn)品、機(jī)電產(chǎn)品等行業(yè)。對(duì)于當(dāng)前階段的中國(guó)，制造業(yè)更多是指汽車、家電、3C電子、造船、機(jī)械等；向前10-20年的發(fā)展階段，中國(guó)的制造業(yè)更多是指機(jī)械、家電、冶金、建材、鋼鐵、煤炭、紡織服裝等。由于規(guī)?；瘧?yīng)用工業(yè)機(jī)器人的制造行業(yè)相對(duì)固定，因此研究工業(yè)機(jī)器人行業(yè)需要特別關(guān)注制造業(yè)在不同國(guó)家地區(qū)、不同發(fā)展階段的特征，尤其需要關(guān)注中國(guó)制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

 

　　從全球的角度來看，傳統(tǒng)的制造升級(jí)更多的是指產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的過程，是比較優(yōu)勢(shì)理論的具體實(shí)現(xiàn)過程，即引進(jìn)高附加值、高技術(shù)含量的高端制造業(yè)，同時(shí)將低技術(shù)含量、高能耗污染的低附加值制造業(yè)轉(zhuǎn)移出去。目前階段的國(guó)內(nèi)制造業(yè)以汽車、家電、3C電子、機(jī)械、造船等制造業(yè)為主，制造升級(jí)即向上突破芯片、集成電路、半導(dǎo)體、液晶屏、存儲(chǔ)器、生物醫(yī)藥、材料化工、精密機(jī)械、航空航天等高端制造業(yè)，這是中國(guó)制造升級(jí)的主題之一。這類高端制造業(yè)更多的處于制造產(chǎn)業(yè)鏈的上游，其構(gòu)成以高附加值的專機(jī)設(shè)備和生產(chǎn)工藝為主，市場(chǎng)空間巨大，對(duì)比其中的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模相對(duì)小、機(jī)會(huì)不多。

 

　　經(jīng)濟(jì)的持續(xù)成長(zhǎng)、城市化的推進(jìn)，尤其是國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展深度激活了終端消費(fèi)商業(yè)生態(tài)，消費(fèi)者對(duì)于商品的功能、品質(zhì)、差異化、多樣化和個(gè)性化的要求越來越高，這對(duì)中間的商品制造環(huán)節(jié)提出了較高的要求，小批量、多批次的定制化生產(chǎn)趨勢(shì)已日趨明顯。因此以定制化生產(chǎn)為目標(biāo)的智能制造是中國(guó)制造升級(jí)的另一主題，這種制造端與消費(fèi)端的協(xié)同聯(lián)動(dòng)將會(huì)創(chuàng)造更大的商業(yè)價(jià)值，并且極大拓展了制造業(yè)的概念邊界。商品的定制化制造要求生產(chǎn)線首先實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化和智能化，能夠做到針對(duì)需求快速調(diào)整生產(chǎn)工藝工序，工業(yè)機(jī)器人的柔性、通用性等優(yōu)勢(shì)特征明顯。因此當(dāng)前階段研究國(guó)內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人行業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注汽車、家電、3C電子等消費(fèi)商品的制造業(yè)。

 

 

　　長(zhǎng)期來看，定制化的智能制造實(shí)現(xiàn)還相對(duì)較遠(yuǎn)；短期來看，制造業(yè)的自動(dòng)化才是切入點(diǎn)，但需明確自動(dòng)化不是最終目的，自動(dòng)化是為未來實(shí)現(xiàn)定制化打下基礎(chǔ)。對(duì)于制造企業(yè)來說，成本壓力是其自動(dòng)化普及的充分條件，但是僅由成本驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化所承載的價(jià)值空間受限： 1、歐美日韓等國(guó)家的發(fā)展歷程表明，全球比較優(yōu)勢(shì)理論下總有部分地區(qū)的生產(chǎn)成本要低于本國(guó)的人力成本和自動(dòng)化成本，對(duì)于以成本優(yōu)先的普通消費(fèi)商品制造來說，自動(dòng)化是無法全面阻擋產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移趨勢(shì)的，緊貼消費(fèi)市場(chǎng)需求的定制化制造才有可能；2、本土區(qū)域內(nèi)低端的傳統(tǒng)制造業(yè)附加值較低，自動(dòng)化升級(jí)僅是人工替代或局部效率的提升，可挖掘的價(jià)值空間受限。

 

　　以智能手機(jī)為例，傳統(tǒng)功能機(jī)時(shí)代手機(jī)更新?lián)Q代慢、功能差異小、結(jié)構(gòu)功能相對(duì)簡(jiǎn)單，制造產(chǎn)業(yè)依比較理論優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)移，自動(dòng)化的需求相對(duì)弱；目前國(guó)內(nèi)的智能手機(jī)更新?lián)Q代周期已縮短至1-1.5年，市場(chǎng)的功能需求頻繁多變，少批量、多批次的定制化趨勢(shì)一方面要求制造端貼近消費(fèi)市場(chǎng)；另一方面要求制造端實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化和智能化。因此當(dāng)前階段需要以智能制造的角度來看待工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)自動(dòng)化中的普及。

 

 

 

　　工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展起于1970年代，至今已有近50年的歷史，隨著計(jì)算機(jī)控制、電子、材料等技術(shù)的迭代進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人的性能已達(dá)到較高的水平。但從應(yīng)用來看，全球范圍內(nèi)工業(yè)機(jī)器人并未全面滲透所有行業(yè)所有環(huán)節(jié)，即使發(fā)達(dá)國(guó)家也是如此。

 

　　美國(guó)目前約有23.3萬臺(tái)工業(yè)機(jī)器人正在使用，其中超過一半集中在中西部、南部的10個(gè)州。在這些州當(dāng)中，密西根州、俄亥俄州和印地安納州是應(yīng)用工業(yè)型機(jī)器人最多的地區(qū)，其中密西根州有約 2.8 萬臺(tái)，占了近全美總數(shù)的 12%；相較之下，美國(guó)西部所有州的加總也只有13%。若從城市來看，汽車制造中心的底特律是所有大城市應(yīng)用最多的地區(qū)，共有約 1.5 萬臺(tái)機(jī)器人在此工作，幾乎是其他城市地區(qū)的 3 倍以上。這充分反映了工業(yè)機(jī)器人在全美國(guó)的分布情況就像過去許多經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)一樣，自動(dòng)化并不會(huì)以完全相同的方式襲擊所有地區(qū)，而是會(huì)在全球價(jià)值鏈的運(yùn)作下，依照經(jīng)濟(jì)學(xué)規(guī)律在不同行業(yè)、環(huán)節(jié)和區(qū)域內(nèi)發(fā)展。

 

　　成本永遠(yuǎn)是制造企業(yè)自動(dòng)化升級(jí)的充分條件，這里成本更多的是綜合成本，既包括人工成本、原料成本、管理成本、品控成本等，也包括產(chǎn)線效率成本、安全成本等。1、從市場(chǎng)角度看，大規(guī)模的自動(dòng)化滲透往往首先集中在產(chǎn)品附加值高、市場(chǎng)集中度高、產(chǎn)線規(guī)?；瘶?biāo)準(zhǔn)化程度高的行業(yè)；2、從技術(shù)角度看，工業(yè)機(jī)器人作為自動(dòng)化設(shè)備的一種，其更側(cè)重于空間移動(dòng)較多的工序，如裝配組裝、焊接噴涂、搬運(yùn)裝卸等環(huán)節(jié)。

 

　　根據(jù) IFR （國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)）的數(shù)據(jù)， 2015年全球工業(yè)機(jī)器人銷量 24.76 萬臺(tái)，同比增長(zhǎng)8%；其中中國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷量6.6萬臺(tái)，占比約27%。國(guó)內(nèi)制造業(yè)的自動(dòng)化處于快速成長(zhǎng)階段，因此工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模維持年均20%以上的高速增長(zhǎng)率，遠(yuǎn)高于歐美等國(guó)家。全球 75 %的工業(yè)機(jī)器人被銷往五個(gè)國(guó)家 ：中、韓、日、美、德，中國(guó)是全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)。汽車行業(yè)是工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用最早、應(yīng)用數(shù)量最多、應(yīng)用能力最強(qiáng)的行業(yè)。全世界有超過50%的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用在汽車行業(yè)；其次應(yīng)用于電子制造業(yè)，占比達(dá)到30%；其他如金屬加工、橡膠塑料、食品醫(yī)藥等制造業(yè)等，但這類更多作為輔助環(huán)節(jié)，并未形成規(guī)模需求。

 

　　工業(yè)機(jī)器人最早應(yīng)用于汽車制造行業(yè)，以整車制造過程中的焊接、噴涂、組裝環(huán)節(jié)為主，以六軸串聯(lián)重載工業(yè)機(jī)械臂為主；電子制造業(yè)中裝配檢測(cè)、包裝分揀等環(huán)節(jié)應(yīng)用較多，包括輕載串聯(lián)機(jī)械臂、直角坐標(biāo)機(jī)器人、圓柱坐標(biāo)機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人等；金屬加工、食品醫(yī)藥等工業(yè)機(jī)器人一般多用于物料搬運(yùn)等輔助環(huán)節(jié)。對(duì)于汽車、電子等規(guī)?；瘧?yīng)用的制造行業(yè)，工業(yè)機(jī)器人不是直接需求，基于工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化生產(chǎn)線解決方案才是。工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用需要供應(yīng)商在充分理解垂直制造行業(yè)工序工藝的基礎(chǔ)上，進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)線的集成。這類似于食材與做菜的關(guān)系，好食材以外，具備工藝集成能力的“廚師”才是重點(diǎn)。

 

 

 

　　全球范圍內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人以六軸串聯(lián)機(jī)械臂為主，其次包括四軸串聯(lián)機(jī)械臂、圓柱坐標(biāo)機(jī)器人（SCARA）、直角坐標(biāo)機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人等。不同工業(yè)器人在性能（負(fù)載能力、精度、速度、壽命、穩(wěn)定性等）、技術(shù)難度、成本等方面各不相同，適用的行業(yè)和場(chǎng)景也各不相同。從產(chǎn)業(yè)鏈的角度看，工業(yè)機(jī)器人分為核心零部件、本體設(shè)備和集成應(yīng)用三大環(huán)節(jié)，其中核心零部件包括電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、控制器、減速器等。

 

　　國(guó)內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人從上游市場(chǎng)到下游市場(chǎng)均處于國(guó)外廠商壟斷的局面：1、本體設(shè)備和應(yīng)用層面，發(fā)那科、庫卡、abb、安川四大巨頭占據(jù)國(guó)內(nèi)50%以上的份額，外資品牌總計(jì)占據(jù)近70%。國(guó)產(chǎn)的本體設(shè)備在負(fù)載能力、精度、壽命、穩(wěn)定性等方面存在顯著差距，應(yīng)用層面自然也差距更大；2、核心零部件層面，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人所用減速器進(jìn)口比例75%、伺服電機(jī)進(jìn)口比例80%、控制器進(jìn)口比例80%。本土的工業(yè)機(jī)器人廠商多數(shù)不具備核心技術(shù)環(huán)節(jié)，更多的是設(shè)備集成的角色，產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)合低端、分散，利潤(rùn)率水平較低。

 

 

　　當(dāng)前部分主流觀點(diǎn)認(rèn)為：國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的上游核心環(huán)節(jié)技術(shù)不足，導(dǎo)致本體設(shè)備性能差、成本高，進(jìn)而導(dǎo)致國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)應(yīng)用的競(jìng)爭(zhēng)力不足，因此國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展首先需要突破上游的核心技術(shù)環(huán)節(jié)。從技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看，這種觀點(diǎn)某種程度上是對(duì)的，但其更多的是產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今而形成的現(xiàn)象，而非本質(zhì)原因。國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)先突破核心環(huán)節(jié)還是先做集成應(yīng)用是一個(gè)先有蛋還是先有雞的問題。從全球工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷程和其他行業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來看，我們認(rèn)為國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的突破應(yīng)該是逆向的，即先從應(yīng)用集成開始。

 

　　沒有本土化的應(yīng)用產(chǎn)業(yè)生態(tài)支撐，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展無從談起。汽車行業(yè)是工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用最早、應(yīng)用數(shù)量最多、應(yīng)用能力最強(qiáng)的行業(yè)，全球工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與汽車制造行業(yè)密不可分。國(guó)內(nèi)汽車制造現(xiàn)代工業(yè)的建立始于改革開放，采取了以技術(shù)換市場(chǎng)的合資模式，直至現(xiàn)在合資車企及合資車型仍舊是國(guó)內(nèi)汽車制造業(yè)和汽車消費(fèi)市場(chǎng)的絕對(duì)主體。國(guó)內(nèi)的合資汽車制造企業(yè)自動(dòng)化率已高達(dá)90%，汽車制造體系由國(guó)外整體導(dǎo)入，因此對(duì)應(yīng)的制造標(biāo)準(zhǔn)、工藝工序、裝備產(chǎn)線等也來自國(guó)外。以四大巨頭為首的外資工業(yè)機(jī)器人品牌已經(jīng)形成了從核心零部件到本體設(shè)備再到集成系統(tǒng)的成熟產(chǎn)線方案，建立了較高的技術(shù)壁壘并且在規(guī)?；杀旧暇邆涿黠@優(yōu)勢(shì)，本土廠商突破困難。嚴(yán)格意義上來說，過去的數(shù)十年間國(guó)內(nèi)的汽車制造業(yè)僅僅做到了產(chǎn)能的本土化，而非產(chǎn)業(yè)的本土化，這對(duì)國(guó)內(nèi)包括工業(yè)機(jī)器人行業(yè)在內(nèi)的眾多汽車制造配套行業(yè)極為不利，本土工業(yè)機(jī)器人未來要在汽車行業(yè)突破需要著重關(guān)注本土的自主車型、新能源汽車、零部件制造等方向。

 

　　應(yīng)用集成是工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中利潤(rùn)率最高、市場(chǎng)空間最大的環(huán)節(jié)，核心零部件的利潤(rùn)率高但細(xì)分專業(yè)技術(shù)壁壘高、市場(chǎng)規(guī)模受限。從工業(yè)機(jī)器人核心構(gòu)成的毛利率來看：減速器最高達(dá)到 40%、伺服系統(tǒng)35%、控制器25%、本體設(shè)備15%；從市場(chǎng)規(guī)?？矗汗I(yè)機(jī)器人的應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模中本體設(shè)備僅占30%-40%左右；在本體設(shè)備中核心零部件占比在70%，其中減速器最大達(dá)到35%、伺服電機(jī)25%、控制器15%。2016年全球工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的市場(chǎng)規(guī)模1000億元左右，其中機(jī)器人設(shè)備的規(guī)模在400億元左右；對(duì)應(yīng)中國(guó)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的市場(chǎng)規(guī)模在340億元左右，其中機(jī)器人設(shè)備的規(guī)模在150億左右。本土機(jī)器人品牌滲透率30%左右，根據(jù)市場(chǎng)數(shù)據(jù)測(cè)算2016年國(guó)內(nèi)的減速器市場(chǎng)規(guī)模16億、伺服電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模11.4億、控制器市場(chǎng)規(guī)模6.8億?？偨Y(jié)來說，只有應(yīng)用產(chǎn)業(yè)生態(tài)實(shí)現(xiàn)本土化才能培育上游配套零部件及設(shè)備環(huán)節(jié)，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展早期做系統(tǒng)集成必然無法避免外購本體設(shè)備及核心零部件。

 

 

　　全球汽車制造業(yè)發(fā)展較早，且國(guó)內(nèi)汽車制造業(yè)發(fā)展初期差距較大，因此形成了外資占據(jù)主導(dǎo)地位的產(chǎn)業(yè)格局；相比之下3C電子制造國(guó)內(nèi)外的發(fā)展差距不大，且相關(guān)產(chǎn)業(yè)已全面實(shí)現(xiàn)了本土化。全球3C電子制造產(chǎn)能的70%集中在國(guó)內(nèi)，這為配套的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)提供了龐大的應(yīng)用生態(tài)和市場(chǎng)空間。

 

　　與汽車制造的工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化產(chǎn)線不同，3C電子制造的自動(dòng)化產(chǎn)線中工業(yè)機(jī)器人僅是其中的一小部分，還需要整合集成大量的功能模組、專機(jī)設(shè)備等，這對(duì)工業(yè)機(jī)器人的集成應(yīng)用提出了更高的要求。不同于互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，本土區(qū)域內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)乃至整個(gè)制造業(yè)的發(fā)展過程中，各產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)不是共振的，產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐步由應(yīng)用端向上游環(huán)節(jié)傳遞，且這種傳遞是存在滯后周期的，這與互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)下的產(chǎn)業(yè)鏈投資邏輯存在較大差別。