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中國將再制定機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，能否帶動制造業(yè)整體回暖？
中國將再制定機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，能否帶動制造業(yè)整體回暖？
來源：未知 日期：2019-11-04 點擊：次
2019國際服務機器人及特種機器人峰會上，中國機械工業(yè)聯(lián)合會執(zhí)行副會長、中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執(zhí)行理事長宋曉剛表示，中國正在研究制定面向2035年的機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)劃發(fā)展，近期，在工信部支持下，相關部門已在西南、東北、珠三角、長三角進行了將近兩個月的密集調(diào)研。
這次并非中國首次就機器人制定發(fā)展規(guī)劃，早在2017年，中國曾發(fā)布了《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，而此后全球最快增速的中國市場去年首次出現(xiàn)了3.75%的負增長，全球機器人市場也由以往的兩位數(shù)增長變成為1%的增速。
分析人士表示，這是中國機器人行業(yè)回歸正常增長的一個必要的階段，而隨著面向2035年的機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃出爐后，我國機器人行業(yè)有望重回春天。而業(yè)內(nèi)預計，未來5到10年，機器人的替代率要到30%以上，機器人密度提升的潛力巨大。
機器人行業(yè)發(fā)展可期
從我國的一些現(xiàn)實情況也能模糊判斷機器人行業(yè)的發(fā)展前景。其中人力成本提高與投資回收期縮短共同刺激機器換人的需求。
我國的人口老齡化加劇，制造業(yè)面臨人口紅利消退困局。從人口結(jié)構(gòu)來看，從2013年開始15-64歲的適齡勞動人口開始逐年下降，我國步入人口老齡化社會，2018年，我國15-64歲人口比例連續(xù)8年下降至71.2%，適齡勞動人人口數(shù)量為99357萬人。從就業(yè)人數(shù)來看，我國制造業(yè)勞動力數(shù)量從2014年開始進入下降通道，勞動力供給逐漸緊張，2017年下降至4635.5萬人。
我國人口年齡結(jié)構(gòu)變化
中美兩國制造業(yè)工資水平都持續(xù)上升，但上升速度有所放緩。201年中國制造業(yè)人均工資達到64452元。
中國和美國制造業(yè)平均工資水平
根據(jù)全球市場的機器人均價和美國的平均工資水平計算，假定一個工業(yè)機器人可以代替2位流水線工人，一個專業(yè)服務機器人可以替代1個服務業(yè)工人，可以得出上述全球機器人的回收期曲線圖?？梢园l(fā)現(xiàn)2015-2017年工業(yè)機器人回收期縮短的速度相對緩慢；專業(yè)服務機器人的回收期縮短速度較快。2017年工業(yè)機器人的回收期大約為1.7年，專業(yè)領域服務機器人回收期約為1.5年。
全球工業(yè)機器人回收期縮短
根據(jù)我國工業(yè)機器人的均價和制造業(yè)人均工資，假定一個工業(yè)機器人能夠替代兩個流水線工人，可以得到一個我國的工業(yè)機器人回收期曲線，國內(nèi)工業(yè)機器人回收期逐年下降。 若按國產(chǎn)工業(yè)機器人的較低價格測算，其成本回收期可以下降到一年以內(nèi)，基于機器換人目前明顯的經(jīng)濟效益以及可以做到人工完成不了的高精度和持久性的特性，未來機器換人的速度將加快。
國內(nèi)工業(yè)機器人回收期變化
并且預計專業(yè)服務機器人在2020年回收期將小于6年，由于專業(yè)領域服務機器人價格較高，除了直接購買服務機器人之外，還可以選擇性價比更高的方式，即租賃服務機器人?，F(xiàn)在大多服務機器人企業(yè)都提供租賃服務，可以根據(jù)需求選擇場租、日租或月租，不同類型的服務機器人價格從幾千到上萬不等。
專業(yè)領域服務機器人平均價格
產(chǎn)業(yè)競爭格局
在工業(yè)機器人下游應用領域，根據(jù)GGII統(tǒng)計數(shù)據(jù)， 2018年中國機器人下游應用最廣泛的領域從汽車領域變?yōu)?C領域。雖然目前汽車領域年銷量有所放緩，但隨著自動駕駛產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，預計將在未來對汽車領域起到一定的促進作用；同時3C領域更新?lián)Q代速度不斷加快，其對工業(yè)機器人的需求也將進一步增加，因此預計工業(yè)機器人在汽車、3C行業(yè)應用占比領先的格局將持續(xù)；由于食品方面2018年占比數(shù)據(jù)未知，且先將其占比假設為8%。另外，一般制造業(yè)自動化率提升將帶動相應行業(yè)工業(yè)機器人需求，將成為國產(chǎn)工業(yè)機器人重要的需求增長點。
2018年全球工業(yè)機器人銷量行業(yè)分布
對于國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，大致可分為四個階段
1）2000- 2009年產(chǎn)業(yè)萌動 。中國汽車產(chǎn)業(yè)制造水平相對落后，3C電子開始承接第三次全球產(chǎn)能轉(zhuǎn)移，自動化程度較低。外資機器人巨頭普遍 2000年前后進入中國,工業(yè)機器人年銷售數(shù)千臺,基本都是外資品牌,主要用于汽車行業(yè)。國內(nèi)企業(yè)以做外資的系統(tǒng)集成和代理商為主，極少數(shù)企業(yè)如沈陽新松有自研機器人本體。
2）2010- 2012年產(chǎn)業(yè)風起。以汽車、3C電子為代表的主要下游對自動化改造升級需求旺盛，通用產(chǎn)業(yè)市場逐步打開，市場出現(xiàn)跨越增長，年均復合增速63%，2012年工業(yè)機器人銷量超過2萬臺。外資優(yōu)勢明顯，四大家族地位確立，本土系統(tǒng)集成商發(fā)展壯大，國產(chǎn)核心零部件和本體企業(yè)開始出現(xiàn)。2012年我國機器人產(chǎn)業(yè)扶持政策頂層設計出臺，產(chǎn)業(yè)發(fā)展風起。
3） 2013- 2017年高速發(fā)展。政策頂層設計傳導，地方政府密集出臺補貼政策，汽車、3C 電子景氣度高，長尾市場逐步迅速打開，終端用戶使用機器人的意愿大幅提高，產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷5 年高速增長， 年均速復合增速43%。2017年工業(yè)機器人銷量達到13.8萬臺，國內(nèi)企業(yè)數(shù)量爆發(fā)增長，由產(chǎn)業(yè)鏈下游向中上游拓展，直接和外資巨頭競爭。
4） 2018-今回落調(diào)整。直接面向市場的補貼大幅減少，疊加汽車、3C 電子固定資產(chǎn)投資放緩，需求低迷，產(chǎn)業(yè)回落調(diào)整，市場正在加速觸底。我們根據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研估算2018年中國工業(yè)機器人銷量在14萬臺左右， 對應本體市場規(guī)模約260億元，集成市場規(guī)模1100億元左右。其中，國產(chǎn)零部件、本體、集成均取得了長足的進步，國產(chǎn)化率持續(xù)提高，行業(yè)低端產(chǎn)能出清，國產(chǎn)競爭核心由“低價”轉(zhuǎn)向“高附加值”。
2006-2018年中國機器人保有量復合增速 33%
經(jīng)過多年的發(fā)展，中國成為了世界第三個具備機器人完整產(chǎn)業(yè)鏈的國家。中國、日本、韓國、美國、德國五個國家消費了全球73%的機器人，是全球重要的機器人制造大國。中國從上游核心零部件到中游本體再到下游系統(tǒng)集成，成為世界上第三個具備完整產(chǎn)業(yè)鏈的國家。機器人技術及應用發(fā)展可分為三個階段四大層次，中國目前和日本、韓國等領先國家一樣，處于機器智能向人工智能過渡階段。在人工智能技術積累方面中國也處于世界前列。
中國是第三個具備工業(yè)機器人完整產(chǎn)業(yè)鏈國家分）
從產(chǎn)業(yè)鏈看競爭格局，進口替代、集中度提升是長期趨勢。但進口替代是長期強邏輯，不同產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)進程有快慢。在中國工業(yè)機器人是新興產(chǎn)業(yè)，全球范圍來看技術已經(jīng)比較成熟。終端市場需求對機器人的技術進步擁有巨大的決定作用。
十年前，中國是待開發(fā)的市場，外資巨頭占據(jù)絕對優(yōu)勢地位，國際二線品牌也有各自的優(yōu)勢領域，國產(chǎn)機器人基本沒有產(chǎn)業(yè)化，主要是給外資做代理或者系統(tǒng)集成，處于價值鏈的最低環(huán)節(jié)。
十年后的現(xiàn)在，中國已經(jīng)成為全球最重要的機器人市場，全球機器人產(chǎn)業(yè)鏈加速向大陸轉(zhuǎn)移。外資品牌地位動搖，二線品牌彼此整合或者被整合；國際四大家族變?yōu)槿蠹易?其中德國 KUKA已經(jīng)被中國企業(yè)美的收購。國產(chǎn)機器人已經(jīng)具備從產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)跟外資直接競爭的實力。
中國機器人產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)
技術難度最高的上游三大核心零部件及中游本體的國產(chǎn)份額均超過20%，系統(tǒng)集成汽車領域國產(chǎn)份額達到70%、3C領域達到50%，長尾行業(yè)達到90%。根據(jù)IFR數(shù)據(jù)，2018年國產(chǎn)整體份額從2017年的22%增長到27%。
2015-2018中國工業(yè)機器人國產(chǎn)化率不斷提升
整個行業(yè)，工業(yè)機器人的三大上游核心零部件分別是控制器、伺服系統(tǒng)、減速器，占到制造成本的70%，是制約中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。
控制器方面，國產(chǎn)已實現(xiàn)較大突破 ，但單純做控制器機會較小，控制器國產(chǎn)已經(jīng)實現(xiàn)突破?？刂葡到y(tǒng)成本占比12%，相當于機器人的大腦，包括硬件和軟件兩部分，硬件部分國產(chǎn)品牌已經(jīng)掌握，基本可以滿足需求；軟件部分，國產(chǎn)品牌在穩(wěn)定性、響應速度、易用性等還有一些差距。
國際上有KEBA、倍福、貝加萊這樣提供控制器底層平臺的強勢廠商，國產(chǎn)單純做控制器的企業(yè)難以突圍。控制器未來趨勢在于標準化和開放性?，F(xiàn)有的機器人控制器封閉構(gòu)造，帶來開放性差、軟件獨立性差、容錯性差、擴展性差、缺乏網(wǎng)絡功能等缺點，已不能適應智能化和柔性化要求。開發(fā)模塊化、標準化機器人控制器，各個層次對用戶開放是機器人控制器的一個發(fā)展方向。機器人接口統(tǒng)一是大趨勢，未來可能會出現(xiàn)提供控制器模塊的平臺型企業(yè)。
2018年中國運動控制市場規(guī)模超20億元
中國伺服市場分為日系、歐美系、臺灣系、國產(chǎn)品牌四個陣營。日系品牌憑借良好的產(chǎn)品性能與極具競爭力的價格壟斷了中小型 OEM市場，以松下、安川、三菱為代表；西門子、施耐德、博世等歐美品牌占據(jù)高端，下游以大型機械為主；臺灣品牌產(chǎn)品價格和技術水平定位于外資品牌和國產(chǎn)品牌之間，以臺達及東元為代表；國產(chǎn)企業(yè)以匯川技術、埃斯頓、廣州數(shù)控為代表，產(chǎn)品功率范圍多在22KW以內(nèi)，技術路線上與日系產(chǎn)品接近，整體競爭力不斷提高。
2018年國產(chǎn)占比25%。2018年，歐美系份額從18.7%提高到19%，日臺份額從59%略降到56%，國產(chǎn)廠商份額從22.3%增長到25%。其中份額占比最高日臺系廠商業(yè)績普遍下滑，和其優(yōu)勢電子、機床等行業(yè)景氣度下滑有關；歐美系廠商份額略有增長，最具代表的是西門子和施耐德；以匯川、埃斯頓為代表的國產(chǎn)伺服依然增長迅速，但主要集中在低端終端突破。
2018年國內(nèi)伺服系統(tǒng)市場規(guī)模160億元
減速器方面，作為機器人最核心、成本占比最大、技術含量最高的零部件，減速器是純機械部件，主要在于高精度數(shù)控機床等設備的投入和熱處理、精密加工等工藝。國產(chǎn)減速器企業(yè)缺的不是核心技術0到1的突破，更多是設備攤銷和工藝打磨帶來的成本降低和穩(wěn)定性問題，經(jīng)多年投入和工藝積累，已具備量產(chǎn)能力。減速器產(chǎn)能的擴張跟不上本體產(chǎn)能擴張，長期來看，除日本外，只能向中國企業(yè)購買減速器。
國產(chǎn)RV減速器長期邏輯：供小于求
從中游層面來看，機器人本體的硬件技術已經(jīng)趨于成熟，主要在結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和使用體驗的提升；外資巨頭的優(yōu)勢逐漸向軟件轉(zhuǎn)移，給了國產(chǎn)本體追趕的窗口期。掌握自主運控技術、提升附加值是不斷被驗證的國產(chǎn)出路。此外外資仍壟斷高端市場，中低端國產(chǎn)化率提升。發(fā)那科、ABB、安川、庫卡是全球機器人四大家族，市場份額合計占比超過50%。國內(nèi)工業(yè)機器人市場來看，高端市場基本為四大家族壟斷，國產(chǎn)份額在23.7%，主要是中低端市場滲透率提升。硬件技術進步放緩，國產(chǎn)企業(yè)追趕良機。機器人本體硬件技術趨于成熟，難有顛覆創(chuàng)新，主要在軟件和智能技術應用上。外資“停滯不前”給中國企業(yè)追趕良機。結(jié)合巨頭發(fā)展經(jīng)驗和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，掌握運動控制核心技術，提升本體附加值的頭部企業(yè)優(yōu)勢會越來越大。
多關節(jié)、直角坐標、 SCARA 是三大本體類型
而在下游集成領域，國內(nèi)企業(yè)占據(jù)主導地位。根據(jù)MIR DATABANK統(tǒng)計的1092家集成商樣本數(shù)據(jù)，本土集成商占比95%以上。對其中903家集成商進行行業(yè)覆蓋分析，573家覆蓋汽車行業(yè)，372家覆蓋3C電子，186家覆蓋食品飲料行業(yè)，114家覆蓋醫(yī)療行業(yè)；中 對其中903家集成商進行工藝覆蓋分析，在汽車、3C 電子、食品飲料、醫(yī)療新能源等頭部行業(yè)，幾乎已經(jīng)覆蓋了所有的工藝環(huán)節(jié)，在其他中長尾行業(yè)，工藝環(huán)節(jié)覆蓋也在快速拓展。
本土系統(tǒng)集成商下游行業(yè)覆蓋完備
行業(yè)面臨商業(yè)模式的選擇
未來相比高精度數(shù)控機床，工業(yè)機器人在具有基本相同的運動結(jié)構(gòu)前提下，技術壁壘較低，通用性更強，更易操作和維護。兩者不同點主要在于外部形態(tài)：生產(chǎn)線上數(shù)控機床一般作為工作母機，處于中心位置，工業(yè)機器人屬于輔助設備，價格更低。這些特點大大擴展了工業(yè)機器人的使用范圍，可以把它看做是“易用型的數(shù)控機床”。對運動控制技術的掌握程度，決定了機器人所能達到的高度。機床數(shù)控背景的企業(yè)進入工業(yè)機器人領域，具有先天性的優(yōu)勢。
工業(yè)機器人和數(shù)控機床對比
中國工業(yè)機器人商業(yè)模式百花齊放。經(jīng)過數(shù)年發(fā)展，國內(nèi)公司參與工業(yè)機器人行業(yè)的模式多種多樣，包括純零部件、純本體、純集成、零部件 本體、本體 集成等。
但結(jié)合本土企業(yè)優(yōu)勢，看好系統(tǒng)集成龍頭/運控技術 本體兩種模式。系統(tǒng)集成最容易做出規(guī)模，本土化優(yōu)勢明顯。非標準化系統(tǒng)集成核心競爭力在于資源整合能力、行業(yè)理解以及資金實力。外資巨頭本土化能力、個性化服務能力不足，是國內(nèi)企業(yè)的機會。核心運動控制技術 本體模式難度較大，但成功之后壁壘高、盈利強。目前國產(chǎn)零部件及本體技術仍落后于外資巨頭，此種模式發(fā)展難度較大，但以埃斯頓為代表的此類模式企業(yè)仍在努力追趕。相信隨著國家政策力度的不斷傾斜，機器人行業(yè)將在社會發(fā)展大潮中迎來又一春。
