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仰视与不惑:我国工业机械人四十年-香港期货开

4月中旬,绿的谐波(SH:688017)布告与三花智控(SZ:002050)签署《战略相助结构协议》,两边将在三花墨西哥工业园建立合资公司,主营经营为谐波减速器相关产品的研制、出产制作及出售。布告一出,再次为机械人添了一把火。

就在上一年9月尾,特斯拉人形机械人“Optimus”完玉成球首秀,将人形机械人商场面向新高度,引来很多粉丝为马斯克摇旗呐喊。

实际上,绿的谐波的产品首要用于工业机械人,而工业机械人和人形机械人是两个观念。

在形状上看,工业机械人不是咱们在影戏里看到的“终结者”形象,而是以机械臂为主;再便是运用场景,工业机械人着重精度和承载力,用于高强度、高精度要求的工作场景。

更要害的,比较商业化前期的人形机械人,工业机械人正是看得见的星斗大海。

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局面:掉队二十年,从无到有

1、从零起步

1959年,美国Unimation公司推出全国*台工业机械人,那时的成效还非常俭朴,只能用于定点转移器械。不过,这并不影响工业机械人观念敏捷席卷日韩、欧洲多国。

1967年,日本从美国引入*台工业机械人,敞开自主研制和工业化之路。在那之后的二十年,日本的工业机械人泛起发生式增进,并孕育了工业机械人“四人人族”的两巨子:发那科和安川电机。

德国库卡在1973年研制出全国上*台接收机电六轴驱动的机械人——FAMULUS。次年,日本ABB研制了全球*台全电控式工业机械人——IRB6。紧随厥后的安川电机也在1977年开宣布日本*台全电动的工业用机械人——莫托曼1号。

但在我国,工业机械人尚属重生物种。

图1:工业机械人四人人族:发那科、ABB、库卡、安川电机,材料根源:百度

那么我国*台工业机械人是出生在什么时间?谜底是1982年。这一年,中科院沈阳自动化所研制出国内*台工业机械人,拉开了我国机械人工业化的前奏。

也便是说,我国的工业机械人起步整整晚了二十年。而彼时,国外繁荣国家的工业机械人正在快速晋级,并逐渐成为一种知识相械配备被制作业遍及运用。

2、进入十年打听期

在研制国内*台工业机械人的进程中,时任沈阳自动化所所长的蒋新松掌管制订了《我国科学院沈阳自动化研讨所1981-1990十年科研成长方案》。然则国产工业机械人的起步期并不顺利。

十年下来,国内工业机械人没有泛起厚积薄发的一幕,依然约束在工业化打听和科研阶段。

归根到底,在上世纪八十年月,我国的制作业根底还反常弱小,比如轿车制作业、电子电器等工业机械人最常见的运用范畴依然是星星点点。比较之下,西欧、日韩等国的轿车、电子等职业现已非常繁荣。

从人才视点,工业机械人是集机械、电子、操控、传感器等跨多学科手工的能手工壁垒职业,需求大批专业人才。而那时国内高端人才供给严重不足,难以知足工业机械人的科研需求,甚至连进口配备的调试、修理也受制于人。

因为工业化条件的约束,也没有完结规划化运用的根底,国内工业机械人研讨难以取得实质性打破。在1993年终,全全国的工业机械人约有61万台,其间日本占60%,欧洲占17%,美国占8%,而我国的工业机械人数目还远远排不上号。

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反击:以日德为师,寻求打破

1、顺势而为,从低端范畴最早

进入21世纪,我国经济成长进入高速轨迹,制作业迎来黄金时期,工业机械人在国内取得遍及重视。2006年2月,国务院发布《国家中耐久科学和手工成长方案大纲(2006-2020年)》,初次将机械人列入耐久成长方案。

国内工业机械人企业如漫山遍野般出生。一同,我国作为制作大国和人口大国,巨大成长潜力无时无刻不在招引国外工业机械人巨子。以四人人族为代表的国外品牌相继进入国内商场,很快便依靠手工和规划优势名列前茅。

因为起步晚,国内机械人企业无法直面国外巨子的竞赛,发挥拳脚的空间也反常有限,只能从低端商场钻营打破。尽管国内相继研制出了点焊、喷漆、切开、转移等用处的工业机械人。然则受限于手工水平缓研制才能,这个阶段国内的工业机械人首要意图是为了知足低端运用需求。贱价、高性价比成为国产工业机械人的标签。

图2:2008年国外品牌主导国内工业机械人商场,材料根源:CRR,国金证券

2、“新势力”与“老霸主”的正面比赛

工业机械人的工业链上中下流区分为零部件、机械人本体和集成体系。其间操控器、伺服电机、减速器等要害部件的焦点手工都被国外企业独占着,以操控器为例,国外巨子耐久操控着国内跨过80%的商场比例。

更困难的是,工业机械人“四人人族”长期占有国内机械人工业70%以上的商场比例,并且几乎独占了轿车焊接等高端运用范畴。

因为焦点手工的缺失,国内许多企业只能会集在下流集成端,担负体系二次开发、定制部件和售后服务等附加值低的工作。也便是说,国内企业只能发挥“拼装”优势,将已接近制品的各部分模块组合到一同。

图3:工业机械人工业链,材料根源:华经工业研讨院,招商证券

比较进口工业机械人,没有本身焦点手工的国产拼装产品自然而然成为商场的诟病东西。

然则,拼装并不是意味着退让,我国工业机械人掉队国外20年的距离,成为很多企业的追逐动力——很多年青企业前仆后继地参加国产化包围战队,应战国外老牌企业。

在模仿和拼装的进程中,国产工业机械人手工水平不断向国外一流水平挨近。跟着手工打破,国内企业一次次地在要害零部件打破国外独占。凭据MIR数据,从2017-2021年,我国工业机械人国产化率由24.2%进步至32.8%,并且还在不断进步。

与此一同,国内企业最早从低端商场杀向中高端商场,现已泛起埃斯顿、汇川手工、绿的谐波等一批领军企业。他们在焦点零部件具有了和国外品牌硬碰硬的底气,一同在价钱和售后等方面具有明显优势。比如埃斯顿和汇川手工的商场比例从2019年的2%进步至2022年的5%左右。

面对“四人人族”和国外二线品牌的夹攻之势,我国企业正在用自主立异予以回手。尤其是埃斯顿、汇川手工、绿的谐波等头部企业开释的“头雁”效应,让国产工业机械人保持着连续安定的立异节奏。

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图4:国内头部企业最早锋芒毕露,材料根源:MIR,申万宏源

3、三驾马车合作着力

复盘日本、德国工业机械人巨子的乐成成长途径,着实是在科研投入、人才培养、工业配套和方针支撑等多方面促进下成长的。也便是说,从手工到商场、从人才到资源,工业机械人工业并不是单一要素的比赛。

作为厥后者,国产工业机械人若何追逐?人工替换需求、智能制作晋级、国家方针成为拉动国产工业机械工业不断前行的三驾马车。

2010年前后,人工本钱急剧上升的大靠山下,我国作为全国工厂的本钱优势将不复以往,一同人口盈余逐渐消逝加重了工业机械人替换人工的火急需求。在轿车制作、电子装置、仓储物流以及家装建材等职业,工业型机械人替换人工的需求更为激烈。

再谈智能制作,更是离不开工业机械人。工业机械人是完结智能制作的根底,也是未来完结工业自动化、数字化和智能化的有力保证。可以说,弧焊机械人、焊接机械人、转移机械人等现已成为工厂的标配。

终究,方针导向工业机械人的趋向也更加明显。2016年,机械人工业成长被写入“十三五”方案,中央及当地麋集出台工业机械人工业的支撑方针,从鼓励打破焦点手工壁垒视点动身,寄期进步国产工业机械人在国际商场的占有率与话语权。

2021年,工信部等15部分联合印发《“十四五”机械人工业成长方案》,明确提出到2025年,我国成为全球机械人手工立异策源地、高端制作集聚地和集成运用新高地,机械人工业经营收入年均增进跨过20%,制作业机械人密度完结翻番。

为了给工业机械人工业运送更多高端人才,自从2015年教育部初次东南大学建立*“机械人工程”本科专业以来,成长到今日已有跨过300所本科院校开设机械人相关专业。

在供需两端的两层促进下,国内工业机械人的销量快速增进。凭据IFR数据,从2012到2021年,我国工业机械人的销量从2.3万台增进至26.8万台,10年增进跨过10倍。

图5:全球和我国工业机械人出售量(万台),材料根源:IFR,中信证券

4、走出国门,交融国外一流手工

国产工业机械人成长的另一典型途径是尽力交融国外一流手工。实际上,这也一向贯串国产工业机械人的成长冤枉。

早在1985年,沈阳自动化所就引入美国有缆中型调查用水下机械人出产手工,在消化、吸收的根底上研制出具有水下作业成效的有缆遥控中型水下机械人RICON-IV-300-SIA。

在1991年,为完结潜深6000米的意图,沈阳自动化所与俄罗斯远东海洋手工问题研讨所相助开发CR-01型水下机械人。终究,耗时仅用3年、不到2000万元人民币,沈阳自动化所就研制出国外用10年、3000万美元才华完结的深海潜水器。

除此之外,相似的乐成事例在民营企业中不在少数。他们的启示效应为职业成长做出了尽力孝顺。

比如埃斯顿在2019年收买焊接机械人百年品牌德国Cloos之后,成为焊接机械人范畴的头部企业。经过吸收Cloos的手工,埃斯顿顺利推出三档焊接机械人,取得1 1>2的效应。

再比如美的集体收买德国库卡的事例。从2016年年初最早,美的最早向库卡提议收买要约,并在2017年终究完结收买。现在库卡现已周全归于美的,美的正在快速消化吸收库卡的手工,加快完结国产化替换,有望促进我国的工业机械人制作手工再上一个台阶。

从2014年以来,我国已连续9年成为全球*的工业机械人消费国,工业机械人的身影遍及各行各业。但比较西欧等繁荣国家,国内工业机械人运用密度依然较低,仍有长远的成长空间。

凭据申万宏源的商场测算,估计2026年我国工业机械人出货量区分约为60.6万台,商场规划约1212亿元。

图6:2026年工业机械人商场规划测算,材料根源:IFR,申万宏源

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冲刺:手工照样商业?

四十年不懈追逐,我国现已成为全球第三个具有工业机械人完好工业链的国家,从焦点零部件到机械人本体,再到体系集成,都有不少杰出的企业代表。可以说,我国的工业机械人工业已从昔时敬慕国外品牌蜕变到现在自强自傲的“不惑”阶段。

从竞赛名字来看,我国工业机械人大片商场仍被外资品牌占有,从数据上看,2021年,工业机械人“四人人族”共占有41.5%商场。

信任有人会叹气,这么多年已往了,为什么外资品牌还在牌桌上面?国内一些范畴的机械人现已做到完全国产化,早已可以“上天入海”,比如“潜龙”系列深海自主水下机械人和“嫦娥三号”月球车。国产工业机械人何时抵达冲刺阶段?

国外的工业化起步早,工业机械人有工业化根底,具有耐久先发优势和深挚手工沉积。终究工业机械人“四人人族”现已在职业界深耕数十年。

工业机械人是典型B2B的职业,安定可靠性是要害目标,需求经由耐久的验证才华逐渐取得商场和客户的认可。

讲完手工,本钱也相同首要。科考项目可以不必太思量本钱,但关于工业化的产品,一旦工业机械人本钱过高,企业的配备摊销本钱就高得吓人,替换人工的价值被大打折扣。所以,国产工业机械人亟需国产化打破,并且是规划化量产的打破,才华在接下来的竞赛中占有优势。

更要害的,工业机械人的手工晋级和优胜的商业环境是相得益彰的。

工业机械人运用范畴极为遍及,然则轿车及轿车零部件职业占有40%以上的工业机械人需求。换句话说,工业机械人的成长与轿车职业息息相关。

国外工业机械人巨子与日本和欧洲的轿车整车厂早已形成长期相助联系,并彼此成果。以日本为例,作为轿车制作大国,早在2008年,丰田轿车的工业机械人普及率抵达了85%。在美国轿车职业的壮盛时期,有跨过60%的工业机械人是用于轿车制作。

图7:2008年新装置的工业机械人运用范畴分布,材料根源:IFR,国金证券

言归正传,咱们需求正视当前所面对的短板与手工距离。一同,咱们更想着重一下,国产工业机械人的赶超之路不能急于求成,前景是可期的。

一方面,国内传统制作业现已泛起越来越多领军企业;另一方面,我国新能源工业的成长开释了国产工业机械人的很多需求,工业机械人的运用约束正在不断延伸到光伏、锂电、风电等新式制作业。一句话描述便是,国产工业机械人的商业环境越来相宜。

从手工上看,工业机械人手工正在向智能化、模块化和体系化的倾向成长。国内涵人工智能、3D视觉、图像识别等前沿手工范畴的结构,必然成为我国工业机械人智能化成长的有力支撑。面向智能工业机械人的新时代,我国队现已首先拿到了入场券。

从零起步到以日德为师,再到现在越来越多的企业完结进口替换,未来工业机械人的全国名字有望被重塑。我国工业机械人的精彩华章正在书写。

未来,手工秘闻深挚、工业链结构完善的头部企业,可以持续抢占外资品牌的比例,连续强大。一同,在我国从制作大国向制作强国的进程中,他们还将担负更多前史责任。