报告:2018年国产工业机器人有望爆发,服务机器人市场前景更大

报告摘要
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引言:未来机器人必须具备三个核心要素:感知、认知(或者决策)和行动,目前看感知方面这几年进步非常快,在很多领域机器人感知已经超过人类。认知和行动方面,产业化还存在很大差距,但是进步很快。近期微信圈爆红的浙大机器狗和波士顿动力的四足机器人最新版,昭示着我们已经进入触手可及的机器人时代。
工业机器人新趋势,国产机器人正在爆发:工业机器人新趋势之一:机器人与人工智能技术的结合越来越紧密,将成为生产体系的“主角”,甚至将替代工作母机机床。工业机器人新趋势之二:关键零部件国产化的前提下,实现经济型本体放量。 rv减速机国产化已经开始,南通振康、秦川机床、中大力德、钱江机器人(爱仕达)和双环传动等企业已经批量,为国产经济型机器人本体爆发打下坚实基础。考虑到未来几年,国内工业机器人市场年销量有望达到50-60万台,国产本体的销量将有可能占据整个市场的80%。估计国产机器人销量有超过10万台的企业,营收规模达到百亿级水平,而且拥有很强的盈利能力。
服务机器人前景远大,处于产业化初期:目前服务机器人大规模产业化,还存在很多问题。比如服务机器人本体技术落后,应用场景还需要挖掘等。但是手术机器人、无人机、扫地机器人等领域,已经实现产业化突破,出现诸如达芬奇手术机器人、科沃斯、大疆和优必选等知名企业。
投资建议:看好工业机器人国产化趋势,以及相关智能制造自动化专用设备发展前景。建议重点关注:机器人本体企业包括拓斯达、埃斯顿、爱仕达、机器人等;rv减速机国产化标的:双环传动、中大力德、昊志机电等;自动化专用设备企业:快克股份、智云股份、精测电子、先导智能、赢合科技、诺力股份、山东威达等。还有知名的非上市公司值得关注,包括埃夫特机器人和南通振康等。
服务机器人相对工业机器人尚处于产业化早期阶段,上市公司还不多,但潜力巨大。建议关注:康力优蓝(康力电梯)、科沃斯机器人(拟上市)、大疆无人机、优必选机器人、云迹机器人和天智航(新三板)等。
风险提示:工业机器人行业增速低于预期的风险;服务机器人技术难以有效突破等。
报告正文
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1.前言
近期微信圈出现两个非常令人激动的四足机器人,一是波士顿动力四足机器人最新版,两台机器人合作开门;另一台是浙大机器狗亮相贺新春,在各种场景下行走自如,凸显国产四足机器人已经具备非常高的水准。
未来机器人必须具备三个核心要素:感知、认知(或者决策)和行动,目前看感知方面这几年进步非常快,在很多领域,机器人感知已经超过人类。认知和行动方面,产业化还存在很大差距,但进步非常大。
波士顿动力的四足机器人和浙大机器狗,是机器人在行动方面取得的重大进步。类似产品还有本田的双足机器人阿西莫等。这些巨大进步,昭示着我们已经进入了触手可及的机器人时代。
2.国产工业机器人有望爆发
2.1 工业机器人是智能制造体系的通用平台
重点制造业企业自动化投入一直进行中。根据上市公司公开数据,即使在过去几年宏观经济比较低迷的情况下,美的集团、索菲亚等重点制造业企业,继续维持很高的资本开支,其中大部分是自动化改造的投入。可以说过去几年来,国内重点企业的制造水平,由于自动化水平不断提升,实现大幅提升。
此轮经济周期推动中小企业投入自动化改造。从2016年初开始的经济复苏,源于需求的房地产去库存和基建项目投放,供给侧则进行大规模去产能,带来制造业盈利改善,从而增加固定资产投资,推动自动化改造。次轮经济复苏,推动广大中小型制造企业,通过自动化改造,实现产业升级,表现为机器人2017年销量大幅增长50%以上。
智能制造贯穿于产业升级始终。工厂内部的智能制造体系大致分为五层:最底层是设备层,或者叫执行层,包括工业机器人、机床、传感器等;然后是工业控制层,包括plc、dcs和scada等;再往上是工业通讯层,目前工业以太网是主流;再往上是mes,mes是工厂智能制造体系的核心,有效管控生产及工艺过程;最上层是erp,以财务为核心,与企业管理对接。
从目前的情况来看,只有软硬结合的产品,或者“打铁”的部分才能赚到钱。工业机器人本体以外的自动化设备,涵盖范围很广,包括数控机床、锂电设备、3d打印、3c自动化设备和半导体设备等。
工业机器人在机械设备中属于通用设备,适合各个细分子行业领域,在自动化行业趋势向上的情况下,可以预期工业机器人未来5-10年仍会维持高增长。而类似于锂电设备、3c自动化等专用设备,相对而言更具周期性,与细分领域的行长周期有关。
2.2 国内工业机器人未来市场将远超想象
根据ifr统计,2016年全球工业机器人本体销售额首次突破132亿美元(加上系统集成部分,整个工业机器人市场约500亿美元),随着主要经济体自动化改造进行,全球工业机器人使用密度大幅提升。根据ifr预测,2017-2020年世界机器人销量分别为34.7、37.8、43.5、52.2万台,未来4年cagr达到15.4%。
根据数据统计,2016年国内工业机器人销售再度创出新高,达到8.7万台,而截止2017年12月,我国工业机器人产量达到13.1万台(套),同比增长51%,预计今年销量继续高增长。根据ifr预测,2018-2020年国内机器人销量将分别为16、19.5、23.8万台,未来3年cagr达到22%。
2017年国内工业机器人市场增长迅猛有两个原因,一个是苹果大年带动3c领域对机器人的需求,另一个就是一般制造业在大规模尝试使用机器人,很多一般制造业企业,比如酿酒厂,一次订货都在百台以上。招工难、招工成本高的问题愈加普遍,使得机器人需求爆发增长。
目前看国产机器人主要还是用在汽车、3c之外的一般制造业,今年不仅仅外资品牌,国产工业机器人也出现大面积缺货的情况。
根据国家统计局的数据,我国有5000万制造业职工,以每台工业机器人替代2-3位工人来看,潜在存量市场会达到1800-2500万台,考虑到很多岗位还不能用机器人替代,可能实际市场并没有这么大。我们与行业专家讨论,五年内可以看到国内市场年销量达到50-60万台。
2.3 工业机器人发展趋势之一:更加柔性化
为了增加工业机器人的使用场景,使得机器人更加柔性化。dfki(德国人工智能研究中心,是德国顶级的人工智能研究机构,也是目前世界上最大的非营利人工智能研究机构,其股东包括google、intel、 微软、宝马、sap、airbus在内的全球前十的顶级科技企业)研究出了智能抓取与装配机器人,可以通过抽象记忆系统用于自适应抓取与智能产品装配,具体而言,就是在头部安装立体相机,在手臂靠近物体的地方安装摄像头;同时,利用左手内部天线从产品内部读取尺寸、重量和加热点。
工业机器人代际演变:机器人正经历从“机器”到人的转变。我们可以将机器人分为三代,第一代为传统的工业机器人,其形态已经接近50年未发生重大改变。第二代为“有感觉” 的机器人。它们对外界有一定的感知能力,具备视觉,触觉及听觉等功能。例如协作机器人、根据激光反馈的自动跟踪焊缝的弧焊焊接机器人。第三代为依靠人工智能技术进行规划,控制的机器人,它们根据感知的信息,进行独立思考、识别及推理,并做出判断和决策,不用人的干预自动完成,成为生产体系的主体,甚至可以替代机床等工作母机,例如云服务机器人。
第二代机器人代表:ur协作机器人。目前协作机器人以其安全、低成本、易于上手的使用方式、低的改造成本占据一部分市场,特别是适用于以小批量、定制化为主的中小型企业。但是,长期来看人机协作是方向,协作机器人市场潜力巨大。
由于协作机器人的巨大前景,国内外机器人企业都有产品研制和销售,并取得较好的市场反响。国产协作机器人虽然起步较晚,但是在两年中发展中陆续出现了很多的产品,在国内,尤其是针对于电子行业,国产协作机器人拥有着可期的商业化前景。
第三代机器人-云服务机器人。云服务机器人,将最新的信息技术予以融合,人工智能与工业机器人的碰撞将产生更加剧烈的变化。
2015年,国产工业机器人龙头企业埃夫特开始布局下一代机器人技术,并在美国的硅谷成立了研发中心。2018年将会形成一个初步的云机器人平台产品。
2.4 工业机器人发展趋势之二:低成本经济型本体
广大中小企业能接受的投资回收期最长两年,最好是一年就能回收,因此工业机器人在中国要普及,长期来讲,需要将价格控制在至少10万以内。
工业机器人在10年前销售均价在50万左右,现在价格是四大家族机器人15-20万,埃夫特、埃斯顿等国产机器人价格略低于四大家族,经济型的纯国产机器人(终端销售均价约8万。估计未来随着减速机等零部件国产化,工业机器人均价估计会降到5万以内。
rv减速机在工业机器人成本占比增加。过去几年,由于控制器和伺服电机可选供应商很多,而且一直处于国产化过程中,加上谐波减速机已经实现国产化。rv减速机占机器人成本比例越来越高。
rv减速机国产化已经开始。推出经济型本体必须要解决零部件的国产化,目前主要的瓶颈还是在rv减速机环节,包括德国的机器人也面对同样的问题,上游rv减速机由日本企业垄断。
目前看,绿的的谐波减速机已经大规模生产,估计2017年销售约10万台,谐波减速机国产化问题已基本解决。
rv减速机国产化已经开始,南通振康、秦川机床、中大力德、钱江机器人(爱仕达)和双环传动等企业已经批量。其中,南通振康2017年实现1.5万台销售,预计今年实现数倍增长;中大力德、秦川机床、钱江机器人(爱仕达)和双环传动等上市公司,2017年实现数千台批量产销,今年也有望实现爆发式增长。
从产业链各环节来看,工业机器人国产化进展:
关键零部件:伺服电机、控制器、减速器,占总成本的60%-70%。控制器、伺服电机和谐波减速机等已经开始国产化,而且供应商相对多元化,不会造成缺货状况。rv减速机国产化刚刚开始。
机器人本体:国内工业机器人本体企业众多,重点企业包括:埃夫特、新松、富士康、埃斯顿、钱江机器人、广州数控等。这两年国产工业机器人新锐,包括拓斯达、敖博机器人、上海欢颜和珞石机器人等。
系统集成商:在汽车、3c等传统工业机器人市场,国内系统集成商逐渐取代国外同行;在一般制造业,更多案例来自于国内系统集成商的拓展。明匠模式打破原来系统集成商的边界,一定程度上值得借鉴。
应用行业:过去工业机器人的应用,主要集中在汽车和3c领域,现在一般制造业出现更多系统集成巨头,例如酿酒行业、陶瓷卫浴打磨行业等。2017年是一般制造业机器人应用元年,出现酿酒厂一次采购一百台机器人的情况。
工业机器人国产化有望超预期。2017年国产本体的迅速起量,国产工业机器人产业链已经初步形成,国产核心零部件体系已经基本构建完毕。我们预计国产机器人的突破就在未来2-3年将会完成,国产化进程将会超出预期。
国产工业机器人当中,埃夫特、埃斯顿、钱江机器人和新松等有望凭借着扎实的基础,成为行业的龙头,还有拓斯达、上海欢颜、珞石机器人、敖博机器人和伯朗特等新兴势力值得重点关注。2017年国产机器人实现爆发式增长,埃夫特销量接近3000台,埃斯顿超过2000台,均实现翻倍。
考虑到未来几年,国内工业机器人市场有望达到50-60万台,国产本体的销量将有可能占据整个市场的80%。估计国产机器人销量有超过10万台的企业,营收规模达到百亿级水平,而且拥有很强的盈利能力。
3.服务机器人的发展前沿:服务机器人有更大市场前景
3.1 服务机器人更具市场潜力
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