智能制造行业制造业转型加速助推工业机器人浪潮_W

1、智能制造行业 制造业转型加速，助推工业机器人浪潮 核心观点行业评级看好 中性 看淡 (维持) 全球工业机器人的增长看中国无论是从中国机器人销量，还是从机器人存量，抑或机器人增长空间来看， 全球工业机器人市场的增长都主要在中国。据 IFR 预测，2020 年全球工业机器人销售量将接近 50.9 万台。存量将超 300 万台。而中国工业机器人年 国家/地区行业 报告发布日期行业表现48%中国/A 股智能制造 2018 年 05 月 15 日 机械设备沪深300销量 2016 年达 8.7 万台，2020 年将达 20 万台，约占全球 40%。中国工业机器人存量 2016 年 34 万台，2020

2、年将达 95 万台，约占全球 30%。 32%16%0% 深度报告 工业机器人产业链中，系统集成商利润兑现度最好工业机器人产业链包括零部件、本体与系统集成。其中零部件环节对技术的要求较高，本体中，六轴多关节机器人是四大 的强势品种，竞争难度较大，而中低端机器人本体及协作机器人，则有机会建立先发优势。系统集成商能够充分享受中国制造业产业链齐全且体量大的优势。 系统集成商领域中，我们看好专注一个到几个行业的强势优质系统集成商 我们认为工艺是门槛。能够在某个行业中深入发展，掌握客户与渠道，对上 游本体厂商有议价权的标的，才能够在未来的发展中获得更大的发展，也才有机会从会用机器人，到会修机器人，继而到

3、会造机器人。而在众多下游中拥有较快增速的下游能够为相应的系统集成商带来更高的增速。 投资建议建议关注工业机器人新贵拓斯达(300607，买入)，国产机器人龙头机器人(300024，未评级)；汽车电子设备自动化龙头克来机电(603960，未评级)； 光伏产业组件自动化龙头金辰股份(603396，买入)。 风险提示工业机器人行业下游投资不及预期；政策推动不及预期；国产机器人发展不及预期 -16%17/0517/0617/0717/0817/0917/1017/1117/1218/0118/0218/0318/04 -32%资料来源：WIND证券分析师张书5152zhan

4、执业证书编号：S0860517080001联系人张书5152 【行业 证券公司证券研究报告 】 股价EPSPE投资代码名称1617E18E1617E18E评级300607拓斯达69.500.591.061.60 116.87 65.68 43.52买入 资料来源：公司数据，东方证券研究所预测，每股收益使用最新股本全面摊薄计算，(上表中预测结论均取自最新发布上市公司研究报告，可能未完全反映该上市公司研究报告发布之后发生的股本变化等因素，敬请注意， 如有需要可参阅对应

5、上市公司研究报告)刘荫6094东方证券股份有限公司经相关主管机关核准具备证券投资咨询业务资格，据此开展发布证券研究报告业务。 东方证券股份有限公司及其关联机构在法律许可的范围内正在或将要与本研究报告所分析的企业发展业务关系。因此，投资者应当考虑到本公司可能存在对报告的客观性产生影响的利益冲突，不应视本证券研究报告为作出投资决策的唯一因素。 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 智能制造深度报告 制造业转型加速，助推工

6、业机器人浪潮目 录 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。3一、全球工业机器人的增长看中国61.1 预计 2020 年全球工业机器人年销量将超 50 万台61.2 预计 2020 年全球工业机器人存量将超 300 万台61.3 多因素助推中国工业机器人发展加速71.3.1 产业升级，国家政策扶持增加行业确定性71.3.2 工业机器人和人工成本剪刀差扩大，“机器换人”拐点到来81.4 预计 2020 年中国机器人年销量将达 21 万台，超规划预期91.5 预计中国工业机器人保有量 2020 年超

7、过 95 万台111.5.1 中国机器人密度提升空间较大，2020 年预计达 120 台/万人12二、工业机器人产业链三大环节分析142.1 机器人拥有三大核心零部件142.1.1 减速器：成本占比最高，毛利最高，难度最大162.1.2 伺服：有可能实现国产化替代的零部件192.1.3 控制器：机器人大脑，算法是核心202.2 看好国产工业机器人从中低端突破212.2.1 机器人分类和未来方向212.2.2 全球工业机器人市场主要为关节型机器人232.2.3 目前我国关节机器人占比较高232.2.4 国产厂商从易至难，看好从中低端机器人放量突围242.3 较强的集成商将先于本体制造企业发展25

8、2.3.1 工业系统集成成为推动智能制造快速发展最核心的产业252.3.2 看好集成商先于本体制造企业发展25三、集成商行业和工艺是门槛，看好中国企业发展壮大263.1 集成商一般按照行业和应用划分263.2 机器人从高渗透率行业向低渗透率扩散273.3 汽车行业：机器人集成应用发展较好，自动化率稳步提升273.4 3C 行业：机器人渗透率仍低，处快速提升阶段283.5 机器人未来发展机会在汽车行业外的一般制造业29四、投资建议344.1 从行业趋势看集成商发展之道：行业和工艺理解是门槛344.2 拓斯达：工业机器人新贵，乘浪而行354.3 机器人：国产工业机器人龙头企业354.4 克来机电:

9、 汽车电子自动化设备核心供应商364.5 金辰股份：光伏产业组件自动化龙头扬帆起航38风险提示39工业机器人行业下游投资不及预期39政策推动不及预期39国产机器人发展不及预期39智能制造深度报告 制造业转型加速，助推工业机器人浪潮图表目录 图 1：2016 年全球工业机器人年销量达 29.4 万台，近 6 年（2010-2016）CAGR 达 16%6图 2：2016 年全球工业机器人总市值达 131.3 亿美元，近 6 年（2010-2016）CAGR 达 15%7图 3：2016 年全球工业机器人存量达 183 万台，近 4 年（2012-2016）CAGR 达 11%7表 1：近年我国关

10、于发展智能制造及工业机器人行业的主要政策8图 4：高工资水平上升，机器人价格下行，机器换人经济性凸显8图 5：2001-2016 年，我国工业机器人年销售迅速上升，2016 年达 8.7 万台9图 6：2016 年，中国工业机器人年销量占全球工业机器人比例达 30%10图 7：未来几年我国工业机器人年销量占比继续上升，预计 2020 年达 40%10图 8：2016 年中国工业机器人市场价值达 36.7 亿美元（单位：亿美元）11图 9：2016 年，中国工业机器人存量占全球工业机器人比例达 30%11图 10：未来几年我国工业机器人存量迅速增加，预计 2020 年达 95 万台12图 11：

11、2016 年我国制造业机器人密度（台/万人）仍远低于发达国家13图 12：主要国家制造业机器人密度年增长率%13图 13：预计中国制造业工业机器人密度 2020 年达 120 台/万人13图 14：工业机器人产业链组成14图 15：关节型机器人结构图15图 16：三大核心零部件是机器人成本核心15图 17：国内工业机器人零部件的市场分布及品牌16图 18：谐波减速器结构17图 19：谐波减速器原理图17图 20：谐波减速器市占率17图 21：RV 减速器结构18图 22：纳博特斯克在减速器市场占据约 69%市场份额18表 2：2017 年中国工业机器人减速器出货量排行18图 23：机器人用伺服

12、的的特殊要求19图 24： 2015 年国内机器人伺服市场份额20图 25： 2015 年国内机器人控制器市场份额20图 26： 工业机器人控制器主要功能21图 27：工业机器人按结构分为直角坐标、SCARA、关节型和并联机器人等22图 28：ABB 的人机协作机器人 YUMI23图 29：KUKA 的人机协作机器人 LBR iiwa23图 30：2016 年工业机器人全球销量按类型分23图 31：2016 年工业机器人在主要国家的销售按类型分23图 32：中国市场工业机器人外企和国产销售占比24 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系

13、。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。39图 33：2016 年中国市场工业机器人销量分类型（万台）24图 34：国产各类型工业机器人销量占比25图 35：2016 年中国市场工业机器人外企及国产对比分类型（万台）25图 36：机器人产业链毛利率比较26图 37：工业机器人集成商市场价值（亿元）26图 38： 工业机器人按应用和行业分类27图 39：我国汽车行业和其他行业机器人密度增长情况28图 40：大陆汽车行业机器人密度对比日韩台28图 41：3C 行业产能占比29图 42：中国 3C 机器人安装量和占当年销售比重29图 43：汽车行业机器人密度（机器人密度台/万名工人）30图 44

14、：非汽车行业机器人密度（机器人密度台/万名工人）30图 45：2013-2016 年各行业机器人安装量 CAGR31图 46：2013-2016 年，中国工业机器人安装量（按行业）电气/电子超越汽车，增量最大.31 图 47：全球电气/电子行业工业机器人占比迅速上升32图 48：电气/电子行业工业机器人密度（单位：万台）32图 49：2016 年国内工业机器人国内、外资企业销量占比-分行业32图 50：2016 年国内企业在坐标机器人、并联机器人领域国产化率较高，有望突围33图 51：2016 年国际工业机器人厂商产品应用分布33图 52：2016 年国内工业机器人厂商产品应用分布33图 53

15、：国内工业机器人集成商发展趋势34图 54：2012-2017 年公司营业收入及增速35图 55：2012-2017 年公司扣非归母净利润及增速35图 56：2009-2017 年公司营业收入及增速36图 57：2009-2017 年公司扣非归母净利润及增速36图 58：2012-2017 年公司营业收入及增速38图 59：2012-2017 年公司扣非归母净利润及增速38图 60：2012-2017 年公司营业收入及增速39图 61：2012-2017 年公司扣非归母净利润及增速39一、全球工业机器人的增长看中国1.1 预计 2020 年全球工业机器人年销量将超 50 万台 全球工业机器人年

16、销量由 2001 年的 7.8 万台增长至 2016 年的 29.4 万台，增幅 277%，近 6 年来 （2010-2016），CAGR 达 16%，行业呈现出加速发展的趋势。预计 2020 年全球功能工业机器人销售量将接近 50.9 万台。 图 1：2016 年全球工业机器人年销量达 29.4 万台，近 6 年（2010-2016）CAGR 达 16%全球全球年涨幅(%)(万台)60120%100%5080%4060%40%3020%200%-20%10-40%20012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162

17、017E2018E2019E2020E0-60%资料来源：IFR 东方证券研究所 1.2 预计 2020 年全球工业机器人存量将超 300 万台 据 IFR 统计，全球工业机器人总市值由 2010 年的 56.8 亿美元增长至 2016 年的 131.3 亿美元，增幅 131%，CAGR 达到了 15%。全球工业机器人存量由 2012 年 123 万台增长至 2016 年的 183 万台， 增幅 49%，CAGR 达到了 11%。预计到 2020 年，全球工业机器人存量将超过 300 万台。根据 IFR 预测，我国机器人保有量将在 2020 年超过 95 万台，占比达到 30%以上。 图 2：

18、2016 年全球工业机器人总市值达 131.3 亿美元，近 6 年（2010-2016）CAGR 达 15%图 3：2016 年全球工业机器人存量达 183 万台，近 4 年 （2012-2016）CAGR 达 11%(亿美元)(万台)140全球全球年涨幅(%)50%350全球 全球年涨幅(%)50%12040%30045%40%10025035%806040200201020112012201320142015201630%20%10%0%2001501005002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017E 2018E 2019E 2020E30%25%2

19、0%15%10%5%0%资料来源：IFR 东方证券研究所资料来源：IFR 东方证券研究所 1.3 多因素助推中国工业机器人发展加速 1.3.1 产业升级，国家政策扶持增加行业确定性 制造业转型，工业机器人确定性受益当前节点，制造业转型升级成为我国对外大国角力、对内拉动内需、脱虚向实的主要路线。在“中国制造 2025”背景下，制造业转型升级的着力点在于高端制造，而高端制造较高的精密度要求为国内“机器换人”提供契机；且相对于锂电设备、3C 机床等周期性专用设备，工业机器人属于通用机械设备，处于制造业各细分产业的上游，优先受益于各行业发展，长期来看，发展确定性更强。 政策提供明确指引和扶持，2020

20、 年工业机器人销量需达 15 万台，国产需超 10 万台“十三五”期间，我国工业机器人产业将迎来高速发展。根据 2015 年颁布的中国制造 2025重点领域技术路线图，到 2020 年，我国工业机器人年销量将达到 15 万台(根据 2017 年 10 万台以上的销量情况来看，2020 年销量规划将超预期完成)，保有量达到 80 万台，将较“十二五”末新增40 万台；到 2025 年，工业机器人年销量将达 26 万台，保有量达 180 万台，较“十二五”末增加 140 万台。预计，到“十三五”末，中国机器人产业集群产值预计突破 1000 亿元。 而根据机器人产业发展规划（2016-2020 年）

21、的规划，对于 2020 年的发展目标，提出自主品牌工业机器人年产量达到 10 万台，六轴及以上工业机器人年产量达到 5 万台以上。而我国工业机器人市场目前国产替代空间极大。政府扶持加前期企业自主研发和外延并购，技术培育初显成果。 表 1：近年我国关于发展智能制造及工业机器人行业的主要政策 出台时间 发布机构 文件名称 2017.12 工信部促进新一代人工智能产业发展三年行动计划（2018-2020 年）2017.11关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见工信部2017.10 高端智能再制造行动计划（20182020 年）2017.10科技司中国人工智能产业发展联盟成立大会201

22、7.8装备工业司世界机器人大会2016.12工信部工业机器人行业规范条件2016.12工信部智能制造发展规划（2016-2020 年）2016.3工信部、发改委机器人产业发展规划（2016-2020 年）资料来源：东方证券研究所整理 1.3.2 工业机器人和人工成本剪刀差扩大，“机器换人”拐点到来 从 2011 年开始，我国劳动年龄人口总数逐年下滑，人口老龄化比例上升。制造业领域工人工资水平不断上升，波士顿咨询的报告全球制造业的经济大挪移对 2004 和 2014 年间的数据进行分析， 发现中国的制造成本已经与美国相差无几。全球出口量排名前 25 位的经济体，以美国为基准（100）， 中国的制

23、造成本指数是 96，即同样一件产品，在美国制造成本是 1 美元，那么在中国则需要 0.96 美元，双方差距已经大幅缩小中国人口红利逐渐丧失。 而随着工业机器人产业规模的逐渐加大和部分零部件趋于标准化，最近几年，工业机器人生产成本和售价呈下降趋势。根据罗兰贝格的报告，2015 年工业机器人单位时间平均成本约 20 欧元，而单位时间人力成本约 18 欧元，差距较小。再考虑到工业机器人更高的操作精度，越来越多的细分行业开始加大产线中工业机器人用量。 图 4：高工资水平上升，机器人价格下行，机器换人经济性凸显 资料来源：IFR 东方证券研究所 1.4 预计 2020 年中国机器人年销量将达 21 万台

24、，超规划预期 中国工业机器人年销量由 2001 年的 700 台增长至 2016 年的 8.7 万台，增长近 123 倍，CAGR 达到了 38%；中国工业机器人年销量占全球工业机器人年销量比例也由 2010 年的 12%增长至 2016 年的 30%，市场份额逐年扩大，自 2013 年起已经成为全球工业机器人销量最大的国家。预计 2020 年中国年销量约达 21 万，占比超 40%，大超政府规划预期。根据产业规划，若自主机器人产量 2020年达到 10 万台以上，全部销售的话，国产机器人销量占比就可以达到 48%。图 5：2001-2016 年，我国工业机器人年销售迅速上升，2016 年达

25、8.7 万台 中国增速占有率 2500002000001500001000005000002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017E 2018E 2019E 2020E180.00%160.00%140.00%120.00%100.00%80.00%60.00%40.00%20.00%0.00%资料来源：IFR 东方证券研究所 图 6：2016 年，中国工业机器人年销量占全球工业机器人比例达 30%资料来源：IFR 东方证券研究所 2016 年，美国安装工业机器人约 3.1 万台，同比增长 12%；韩国 4.1 万台，同比增长 8.1%；日本 3.9 万台

26、，同比增长 10.0%。根据 IFR 预计，2018-2020 年，中国工业机器人年销量复合增长率达22%，韩国约 9%，日本约 4%，欧洲平均约 14%。其中，预测数据上扬明显，主要是考虑到美国高端制造业回流，未来几年新产线建设将加大工业机器人需求量。 图 7：未来几年我国工业机器人年销量占比继续上升，预计 2020 年达 40%资料来源：IFR 东方证券研究所 全球工业机器人总市值由 2010 年的 56.8 亿美元增长至 2016 年的 131.3 亿美元，增幅 131%，CAGR达到了 15%。其中中国工业机器人市值达 36 亿美元，占比超 28%。未来三年，中国将成为工业机器人最主要

27、市场，百亿美元市场空间及高增速可期。 图 8：2016 年中国工业机器人市场价值达 36.7 亿美元（单位：亿美元） 资料来源：IFR 东方证券研究所 1.5 预计中国工业机器人保有量 2020 年超过 95 万台 全球工业机器人存量由 2012 年 123 万台增长至 2016 年的 183 万台，增幅 49%，CAGR 达到了 11%。 预计到 2020 年，全球工业机器人存量将超过 300 万台。 截至 2016 年底，中国工业机器人保有量至少 34 万台，比 2015 年增加 32.56%。2011-2016 年，国内工业机器人存量复合增长率达 35.54%，远超全球平均水平。我国在全

28、球主要国家工业机器人年存量中的占比也迅速上升，2016 年达 19%。 图 9：2016 年，中国工业机器人存量占全球工业机器人比例达 30%资料来源：IFR 东方证券研究所 图 10：未来几年我国工业机器人存量迅速增加，预计 2020 年达 95 万台 资料来源：IFR 东方证券研究所 1.5.1 中国机器人密度提升空间较大，2020 年预计达 120 台/万人 机器人密度是指每万名产业工人对应的机器人保有量。2016 年世界平均机器人密度为 74，而中国的机器人密度约为 68，接近全球平均水平，但远低于韩国、德国、日本、美国等发达人密度最高韩国，2016 年达 631 人，为中国的 8.5

29、3 倍。可见中国机器人行业目前处在初级发展阶 段，从密度年增长率上可以看到，中国机器人密度增速从 2010 年起一直处于领先的位臵。密度快速增长主要原因为首先本身中国密度基数较小，其次中国工业机器人增速也领先全球，2011-2016 年复合增速达 30%，全球复合增速仅 12%。在可见的未来，中国仍将保持增速领先的地位， 图 11：2016 年我国制造业机器人密度（台/万人）仍远低于发达国家 资料来源：IFR 东方证券研究所 图 12：主要国家制造业机器人密度年增长率%资料来源：IFR 东方证券研究所 结合当前中国工业机器人的快速发展和应用场景的拓展，根据 IFR 预测，预计中国制造业工业机器

30、人密度 2020 年达 120 台/万人，未来三年将继续保持高增速。 图 13：预计中国制造业工业机器人密度 2020 年达 120 台/万人 资料来源：IFR 东方证券研究所 无论是从中国机器人销量，还是从机器人存量，抑或机器人增长空间来看，全球工业机器人市场的增长都主要在中国。 除了广阔的市场空间提供足够大的蛋糕外，国家产业升级、智能制造等发展规划，以及我国人口红利逐渐丧失的背景，多种因素融合在一起，使工业机器人行业爆发的确定性增强。 二、工业机器人产业链三大环节分析工业机器人按照产业链上中下游可分为核心零部件，工业机器人本体，应用端集成三个环节。图 14：工业机器人产业链组成 资料来源：

31、IFR 东方证券研究所 工业机器人的核心零部件包括减速器、伺服和控制器。 工业机器人本体可以理解为一个机械手臂。不同结构的机械手臂灵活程度和擅长动作不同。机器人本体也称为机器人裸机。 机器人集成是指在上述机器人本体上加装夹具及其他配套系统完成特定功能。可以将上述机器人本体理解为一只手臂，那么系统集成就是给这只手臂安装上手（夹具），复杂的系统集成还需要集成视觉控制、力度控制等完成相应动作及功能。 从整个产业链来看，上游核心零部件是工业机器人成本中心，占比最高。系统集成成本较低，类似于轻资产行业。 从盈利能力来看，产业链上游核心零部件、中游本体和下游集成的毛利率水平基本符合“微笑曲线” 轨迹， 上

32、游、下游毛利较高，中游本体毛利最低。上游高毛利主要来源于技术壁垒，下游高毛利主要来自于 品牌溢价及客户资源壁垒。 2.1 机器人拥有三大核心零部件 机器人本体的核心零部件包括伺服、减速器和控制器。以六轴关节型机器人为例，每台机器人标配六台伺服，六台减速器和一个控制器。 电机（axis motor）与减速器（reduction gear）在机器人内部。控制器也就是控制柜，通过电缆与机器人本体相连。 图 15：关节型机器人结构图 资料来源：网络图片 东方证券研究所 机器人本体企业的生产模式，从某种意义上说，是对零部件进行组装。 机器人的控制过程是由控制器发指令给伺服驱动，驱动伺服电机旋转，通过减速

33、机执行动作。 其中，技术门槛最高的是减速机，其次是伺服电机和驱动，再次是控制器。但这里说的门槛是指功能性的门槛，也就是做出来的门槛。 三大核心零部件的减速器、伺服和控制柜成本分别占机器人成本的 30%-50%，20%-30%，10%-20%。 图 16：三大核心零部件是机器人成本核心 资料来源：犀灵工业机器人培训网， 东方证券研究所 图 17：国内工业机器人零部件的市场分布及品牌 资料来源：IFR 东方证券研究所整理 2.1.1 减速器：成本占比最高，毛利最高，难度最大 减速器分类：谐波减速器和 RV 减速器。 减速器原理：把电机的转速降低，从而得到大的转矩。可以等同于汽车在上坡时需要减速的道

34、理。 减速器成本：平均占机器人本体成本的 30%。由于减速器供应商较少，近乎垄断，故国内机器人本体的减速机采购价格更高，减速机占本体比例可达 40%-50%。 谐波减速器 用于小型机器人或大型机器人的末端几个轴。 特点是体积小、重量轻、承载能力大、运动精度高，单级传动比大。谐波减速器的三个组件是：刚轮、柔轮、波发生器。 图 18：谐波减速器结构 资料来源：网络图片 东方证券研究所 图 19：谐波减速器原理图 资料来源：网络图片 东方证券研究所 其难点在于由于柔轮要承受较大频次的形变，因而对柔轮材料的抗疲劳强度、加工和热处理要求较高，工艺复杂。 而对于机器人用谐波减速器，Harmonic Dri

35、ve 几乎垄断了整个工业机器人谐波减速器领域。目前全球市场占有率高达 80%。日本是于 70 年代引进美国的谐波技术，1978 年，HarmonicDrive 在尝试将谐波减速器使用到工业机器人当中时，为了满足工业机器人对于寿命、精度的极高要求，公司通过改良，将谐波齿形设计出 IH 齿形，使谐波减速器能够适应工业机器人的要求。 图 20：谐波减速器市占率 资料来源：OFweek 机器人网，东方证券研究所 国内谐波减速器的产业发展中，以绿的目前走的最快，已经与部分国产机器人甚至外资机器人厂家供货试用。 RV 减速器 适用于在重载机器人。一般应用于重载机器人的腿部腰部和肘部三个关节。 相比谐波减速

36、器，RV 减速器具有更高的疲劳强度、刚度和寿命，不像谐波传动那样随着使用时间增长，运动精度会显著降低，其缺点是重量重，外形尺寸较大。 RV 减速器的关键在于加工工艺和装配工艺。 图 21：RV 减速器结构 资料来源：网络图片 东方证券研究所 图 22：纳博特斯克在减速器市场占据约 69%市场份额 资料来源：OFweek 机器人网 东方证券研究所 日本的纳博特斯克（帝人）在 RV 减速器市场占有全球 60%的市场份额，全球机器人销量最大的四大机器人品牌：ABB、发那科、库卡、安川都是它的客户。排名第二的日本住友占据全球约 30% 的市场份额。 国内厂家中南通振康目前在 RV 减速器国内品牌中位于

37、前列。其他国产厂家也表现不俗，今年中大力德与伯朗特签订不低于 30000 套 RV 减速机购销合同；双环传动与埃夫特签订 10000 套减速机合同。南通振康分别向上海欢颜、埃夫货 15000 套和 3000 套减速机，借助 2017 年行业减速机紧缺，国产减速机进程明显加速 表 2：2017 年中国工业机器人减速器出货量排行 销量排名 RV 谐波 1 纳博特斯克（日本） HD(日本) 2 住友（日本） 绿的 3 南通振康 新宝（日本） 4 SPINEA(斯洛伐克） 来福 5 秦川机床 大族精密 6 力克精密 北京谐波 7 罗西（意大利） 宏远皓轩 8 双环传动 中技克美 9 中大力德 钧兴 1

38、0 赛劲（韩国） 裕智静密 资料来源：GGII，东方证券研究所 2.1.2 伺服：有可能实现国产化替代的零部件 所谓“伺服”，源于希腊语“奴隶”的意思。“伺服机构”就是一个得心应手的驯服工具，服从控制信号的要求而动作。在信号来到之前，转子静止不动；信号来到之后，转子立即转动；信号消失， 转子能即时自行停转。 机器人所使用的伺服电机，只占到伺服电机中很小的一部分，是伺服电机中的高端产品。这是由机器人的控制结构决定的。 图 23：机器人用伺服的的特殊要求 快速响应 体积&质量小 高可靠性稳定性 特殊结构如空心 机器人伺服的特殊要求 高精度适应频繁加减速 承受短时过载 适应频繁正反向 资料来源：IF

39、R 东方证券研究所 机器人用伺服电机要求控制器与伺服之间的总线通讯速度快；伺服的精度高；另外对基础材料有加工要求。伺服电动机必须具有较高的可靠性和稳定性，能经受得起苛刻的运行条件，可进行十分频繁的正反向和加减速运行，并能在短时间内承受过载。 伺服中主要的三大零部件为：马达、驱动器、编码器。目前国内在马达和驱动器制造方面都有所突破， 而编码器的生产制造水平还有差距。目前国内伺服市场主要以日本的松下、安川、三菱为主， 三家占据 40%以上市场份额。 图 24： 2015 年国内机器人伺服市场份额 松下, 14.40%汇川技术, 3.40%博世力士乐, 3.50%东元, 4.30%其他, 25.50

40、%台达,安川, 14.30%三菱, 13.70%Keb, 4.60%西门子, 6.50%9.80%资料来源：OFweek 机器人网 东方证券研究所 2.1.3 控制器：机器人大脑，算法是核心 机器人控制系统是机器人的重要组成部分，用于对机器人进行控制，以完成特定的工作任务。相对于减速器，控制器市场集中度略低，四大家合计占据约 50%市场份额。 图 25： 2015 年国内机器人控制器市场份额 发那科,其他, 24%16% 柯马, 2%川崎重工, 3%那智不二越,5% OTC, 6%爱普生, 7%库卡, 14%ABB, 12%安川, 11%资料来源：OFweek 机器人网 东方证券研究所 控制器

41、的基本功能包括位臵伺服、示教、提供各种接口、坐标设臵、存储、故障诊断安全保护等图 26： 工业机器人控制器主要功能 资料来源：东方证券研究所 控制器硬件部分占机器人本体成本 10%-20%，但软件部分却承担着机器人大脑的职责。 可以说，外资机器人使用的硬件零部件类似，采购成本也相似。而不同品牌的机器人精度速度各有优势， 究其根本原因是不同品牌的机器人对零部件的驾驭设计与控制算法的不同。这才是不同品牌的机器人 在技术层面的核心竞争力。 对国产机器人厂家而言，减速器与伺服目前难以突破的核心在于基础工业，如材料、热处理工艺、精加工工艺等。而这些，并不是自动化厂商想要做好就能够做好的，需要整个基础工业

42、和加工水平的提升。而这需要时间与经验的双重积累。 2.2 看好国产工业机器人从中低端突破 2.2.1 机器人分类和未来方向 工业机器人本体按照机械结构分，可分为直角坐标机器人，SCARA 机器人，关节型机器人，并联机器人及其他。 图 27：工业机器人按结构分为直角坐标、SCARA、关节型和并联机器人等 资料来源：IFR 东方证券研究所 直角坐标机器人的三个轴的运动线性且相互独立。结构简单，控制方便，定位精度高；但运动速度低，占地面积大，密封性不好。这种机械结构较为常见，之前并没有归为机器人一类。 SCARA 机器人也叫水平多关节机器人，具有两个旋转运动轴和一个垂直运动轴，工作范围大，占地面积小

43、，但控制系统相对复杂。 并联机器人轻量、速度快，精度误差不会累积。多用于拾取搬运等操作 关节型型机器人可以实现多方向的自由运动，工作空间大，但控制涉及复杂耦合问题。是最为通用也是最为复杂的一种机器人。一般设计为六轴或四轴。通过六个轴或者四个轴的耦合运动来完成某项功能。 柔性机器人也称人机交互机器人，是从机器人设计角度，使机器人避免隔离，能够与人交互完成某项工作。 机器人产品未来之一：工业部件化，应用傻瓜化工业机器人未来会成为像 PLC 一样常见的工业界的通用零部件。在这一过程中，一方面会伴随工业机器人销量的进一步增长，另一方面则会出现以简化机器人应用为目的的各类编程软件和仿真软件。 机器人产品

44、未来之二：跨界服务机器人工业机器人所拥有的技术储备可以支撑其向服务机器人方向的拓展。工业机器人巨头 ABB 及KUKA 均在去年发布了人机协作机器人。虽然其目前还是主要应用于工业领域，但已经从空间隔离到空间共享，迈出了重要的一步。 图 28：ABB 的人机协作机器人 YUMI资料来源：网络图片 东方证券研究所 图 29：KUKA 的人机协作机器人 LBR iiwa资料来源：网络图片 东方证券研究所 2.2.2 全球工业机器人市场主要为关节型机器人 从全球市场看，未来 3-5 年中国市场仍是工业机器人，特别是关节型机器人的最大市场。 图 30：2016 年工业机器人全球销量按类型分图 31：20

45、16 年工业机器人在主要国家的销售按类型分 多关节机器人 直线/ 直角坐标/ 龙门机器人 SCARA 并联机器人 其他(万台)18.07415.385214.117111.983110.7822015(万台)5.4728日 德 韩1.83361.07660.10090.21616541032510201220132014201520160多关节机器人 直线 / 直角坐标 /龙门机器人SCARA并联机器人其他资料来源：IFR 东方证券研究所资料来源：IFR 东方证券研究所 2.2.3 目前我国关节机器人占比较高 2016 年中国市场销售工业机器人8.7 万台，其中国产机器人占比从2012 年的1

46、0%增加到31%左右， 国内机器人企业逐渐发展，但外资品牌占比仍高达 69%。从工业机器人类型来看，2016 年中国市场机器人销量中，约 63%是关节型机器人，这一占比远高于国际平均水平。 究其原因，主要源于两方面。 一方面是中国的工业自动化制造基础相对薄弱，机器人的应用往往不具备成熟的配套环境，故而在机器人选型过程中倾向于灵活性最高的关节型机器人。 另一方面在于一部分工业机器人的最终用户对机器人各种结构未必有非常深入的了解，故而在工业机器人解决方案的选取上未必能够找到最优性价比的组合。 图 32：中国市场工业机器人外企和国产销售占比图 33：2016 年中国市场工业机器人销量分类型（万台）

47、国外供应商销售机器人占比(%)国内供应商销售机器人占比(%)100%80%60%40%20%0%201220132014201520166坐标机器人并联机器人SCARA机器人其它 多关节机器人10%25% 28% 30% 31% 90% 75% 72% 70% 69%5432102013201420152016资料来源：IFR 东方证券研究所资料来源：IFR 东方证券研究所 2.2.4 国产厂商从易至难，看好从中低端机器人放量突围 根据国际机器人联合会公布的数据，2016 年我国进口工业机器人均价为 1.68 万美元，远高于出口均价 0.52 万美元，这说明我国工业机器人产品仍以低价格的中低端

48、产品为主。 从国内市场工业机器人类型来看，直角坐标机器人、并联机器人和圆柱坐标机器人国产占比较高。非关节机器人方面，国产机器人市场份额占比超一半，原因主要有两点： 一来是非关节型机器人的技术门槛相对较低。 二来是中低端市场较为分散，是主流外资机器人品牌防守较为薄弱的区域。而国产机器人厂商，也可以借此机会从易至难逐步攻克技术难题。 图 34：国产各类型工业机器人销量占比 图 35：2016 年中国市场工业机器人外企及国产对比分类型（万台） 其它并联机器人 2%2%多关节机器人44%坐标机器人 48%SCARA机器人4% 外企国内国产率580%70%60%350%40%230%410多关节机器人 坐标机器人 SCARA机器人 并联机器人其它 20%10%0%资料来源：IFR 东方证券研究所资料来源：IFR 东方证券研究所 2.3 较强的集成商将先于本体制造企业发展 工业机器人系统集成方案解决商处于智能设备的下游应用端，为终端客户提供应用解决方案，负责工业机器人软件系统开发和集成。目前我国工业机器人系统集成商多是从国外购买机器人整机，根据不同行业或客户的需求，制定符合生产需求的解决方案。业务形式主要以大型项目（关键设备生产线的集成，如机器人工作岛）和工厂的产线技术改造为载体，对现有设备进行升级和联网，提供工业控制、传动、通讯、生产与管理信息等方面的系统设计、系统成套、设备集成及