中國將再制定機器人產業規劃，能否帶動制造業整體回暖？
中國將再制定機器人產業規劃，能否帶動制造業整體回暖？
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，中國機械工業聯合會執行副會長、中國機器人產業聯盟執行理事長宋曉剛表示，中國正在研究制定面向2035年的機器人產業規劃發展，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研。
這次并非中國首次就機器人制定發展規劃，早在2017年，中國曾發布了《機器人產業發展規劃》，而此后全球最快增速的中國市場去年首次出現了3.75%的負增長，全球機器人市場也由以往的兩位數增長變成為1%的增速。
分析人士表示，這是中國機器人行業回歸正常增長的一個必要的階段，而隨著面向2035年的機器人產業發展規劃出爐后，我國機器人行業有望重回春天。而業內預計，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。
機器人行業發展可期
從我國的一些現實情況也能模糊判斷機器人行業的發展前景。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，制造業面臨人口紅利消退困局。從人口結構來看，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8年下降至71.2%，適齡勞動人人口數量為99357萬人。從就業人數來看，我國制造業勞動力數量從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。
我國人口年齡結構變化
中美兩國制造業工資水平都持續上升，但上升速度有所放緩。201年中國制造業人均工資達到64452元。
中國和美國制造業平均工資水平
根據全球市場的機器人均價和美國的平均工資水平計算，假定一個工業機器人可以代替2位流水線工人，一個專業服務機器人可以替代1個服務業工人，可以得出上述全球機器人的回收期曲線圖。可以發現2015-2017年工業機器人回收期縮短的速度相對緩慢；專業服務機器人的回收期縮短速度較快。2017年工業機器人的回收期大約為1.7年，專業領域服務機器人回收期約為1.5年。
全球工業機器人回收期縮短
根據我國工業機器人的均價和制造業人均工資，假定一個工業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機器人回收期曲線，國內工業機器人回收期逐年下降。 若按國產工業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，基于機器換人目前明顯的經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。
國內工業機器人回收期變化
并且預計專業服務機器人在2020年回收期將小于6年，由于專業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。現在大多服務機器人企業都提供租賃服務，可以根據需求選擇場租、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。
專業領域服務機器人平均價格
產業競爭格局
在工業機器人下游應用領域，根據GGII統計數據， 2018年中國機器人下游應用最廣泛的領域從汽車領域變為3C領域。雖然目前汽車領域年銷量有所放緩，但隨著自動駕駛產業的不斷發展，預計將在未來對汽車領域起到一定的促進作用；同時3C領域更新換代速度不斷加快，其對工業機器人的需求也將進一步增加，因此預計工業機器人在汽車、3C行業應用占比領先的格局將持續；由于食品方面2018年占比數據未知，且先將其占比假設為8%。另外，一般制造業自動化率提升將帶動相應行業工業機器人需求，將成為國產工業機器人重要的需求增長點。
2018年全球工業機器人銷量行業分布
對于國內機器人產業發展，大致可分為四個階段
1）2000- 2009年產業萌動 。中國汽車產業制造水平相對落后，3C電子開始承接第三次全球產能轉移，自動化程度較低。外資機器人巨頭普遍 2000年前后進入中國,工業機器人年銷售數千臺,基本都是外資品牌,主要用于汽車行業。國內企業以做外資的系統集成和代理商為主，極少數企業如沈陽新松有自研機器人本體。
2）2010- 2012年產業風起。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，通用產業市場逐步打開，市場出現跨越增長，年均復合增速63%，2012年工業機器人銷量超過2萬臺。外資優勢明顯，四大家族地位確立，本土系統集成商發展壯大，國產核心零部件和本體企業開始出現。2012年我國機器人產業扶持政策頂層設計出臺，產業發展風起。
3） 2013- 2017年高速發展。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，產業經歷5 年高速增長， 年均速復合增速43%。2017年工業機器人銷量達到13.8萬臺，國內企業數量爆發增長，由產業鏈下游向中上游拓展，直接和外資巨頭競爭。
4） 2018-今回落調整。直接面向市場的補貼大幅減少，疊加汽車、3C 電子固定資產投資放緩，需求低迷，產業回落調整，市場正在加速觸底。我們根據產業調研估算2018年中國工業機器人銷量在14萬臺左右， 對應本體市場規模約260億元，集成市場規模1100億元左右。其中，國產零部件、本體、集成均取得了長足的進步，國產化率持續提高，行業低端產能出清，國產競爭核心由“低價”轉向“高附加值”。
2006-2018年中國機器人保有量復合增速 33%
經過多年的發展，中國成為了世界第三個具備機器人完整產業鏈的國家。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集成，成為世界上第三個具備完整產業鏈的國家。機器人技術及應用發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機器人完整產業鏈國家分）
從產業鏈看競爭格局，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，不同產業環節進程有快慢。在中國工業機器人是新興產業，全球范圍來看技術已經比較成熟。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，中國是待開發的市場，外資巨頭占據絕對優勢地位，國際二線品牌也有各自的優勢領域，國產機器人基本沒有產業化，主要是給外資做代理或者系統集成，處于價值鏈的最低環節。
十年后的現在，中國已經成為全球最重要的機器人市場，全球機器人產業鏈加速向大陸轉移。外資品牌地位動搖，二線品牌彼此整合或者被整合；國際四大家族變為三大家族,其中德國 KUKA已經被中國企業美的收購。國產機器人已經具備從產業鏈各個環節跟外資直接競爭的實力。
中國機器人產業鏈各環節
技術難度最高的上游三大核心零部件及中游本體的國產份額均超過20%，系統集成汽車領域國產份額達到70%、3C領域達到50%，長尾行業達到90%。根據IFR數據，2018年國產整體份額從2017年的22%增長到27%。
2015-2018中國工業機器人國產化率不斷提升
整個行業，工業機器人的三大上游核心零部件分別是控制器、伺服系統、減速器，占到制造成本的70%，是制約中國機器人產業發展的主要瓶頸。
控制器方面，國產已實現較大突破 ，但單純做控制器機會較小，控制器國產已經實現突破。控制系統成本占比12%，相當于機器人的大腦，包括硬件和軟件兩部分，硬件部分國產品牌已經掌握，基本可以滿足需求；軟件部分，國產品牌在穩定性、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，國產單純做控制器的企業難以突圍。控制器未來趨勢在于標準化和開放性。現有的機器人控制器封閉構造，帶來開放性差、軟件獨立性差、容錯性差、擴展性差、缺乏網絡功能等缺點，已不能適應智能化和柔性化要求。開發模塊化、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展方向。機器人接口統一是大趨勢，未來可能會出現提供控制器模塊的平臺型企業。
2018年中國運動控制市場規模超20億元
中國伺服市場分為日系、歐美系、臺灣系、國產品牌四個陣營。日系品牌憑借良好的產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高端，下游以大型機械為主；臺灣品牌產品價格和技術水平定位于外資品牌和國產品牌之間，以臺達及東元為代表；國產企業以匯川技術、埃斯頓、廣州數控為代表，產品功率范圍多在22KW以內，技術路線上與日系產品接近，整體競爭力不斷提高。
2018年國產占比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績普遍下滑，和其優勢電子、機床等行業景氣度下滑有關；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伺服依然增長迅速，但主要集中在低端終端突破。
2018年國內伺服系統市場規模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，主要在于高精度數控機床等設備的投入和熱處理、精密加工等工藝。國產減速器企業缺的不是核心技術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定性問題，經多年投入和工藝積累，已具備量產能力。減速器產能的擴張跟不上本體產能擴張，長期來看，除日本外，只能向中國企業購買減速器。
國產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趨于成熟，主要在結構的優化和使用體驗的提升；外資巨頭的優勢逐漸向軟件轉移，給了國產本體追趕的窗口期。掌握自主運控技術、提升附加值是不斷被驗證的國產出路。此外外資仍壟斷高端市場，中低端國產化率提升。發那科、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%。國內工業機器人市場來看，高端市場基本為四大家族壟斷，國產份額在23.7%，主要是中低端市場滲透率提升。硬件技術進步放緩，國產企業追趕良機。機器人本體硬件技術趨于成熟，難有顛覆創新，主要在軟件和智能技術應用上。外資“停滯不前”給中國企業追趕良機。結合巨頭發展經驗和產業現狀，掌握運動控制核心技術，提升本體附加值的頭部企業優勢會越來越大。
多關節、直角坐標、 SCARA 是三大本體類型
而在下游集成領域，國內企業占據主導地位。根據MIR DATABANK統計的1092家集成商樣本數據，本土集成商占比95%以上。對其中903家集成商進行行業覆蓋分析，573家覆蓋汽車行業，372家覆蓋3C電子，186家覆蓋食品飲料行業，114家覆蓋醫療行業；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、醫療新能源等頭部行業，幾乎已經覆蓋了所有的工藝環節，在其他中長尾行業，工藝環節覆蓋也在快速拓展。
本土系統集成商下游行業覆蓋完備
行業面臨商業模式的選擇
未來相比高精度數控機床，工業機器人在具有基本相同的運動結構前提下，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：生產線上數控機床一般作為工作母機，處于中心位置，工業機器人屬于輔助設備，價格更低。這些特點大大擴展了工業機器人的使用范圍，可以把它看做是“易用型的數控機床”。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。機床數控背景的企業進入工業機器人領域，具有先天性的優勢。
工業機器人和數控機床對比
中國工業機器人商業模式百花齊放。經過數年發展，國內公司參與工業機器人行業的模式多種多樣，包括純零部件、純本體、純集成、零部件 本體、本體 集成等。
但結合本土企業優勢，看好系統集成龍頭/運控技術 本體兩種模式。系統集成最容易做出規模，本土化優勢明顯。非標準化系統集成核心競爭力在于資源整合能力、行業理解以及資金實力。外資巨頭本土化能力、個性化服務能力不足，是國內企業的機會。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。目前國產零部件及本體技術仍落后于外資巨頭，此種模式發展難度較大，但以埃斯頓為代表的此類模式企業仍在努力追趕。相信隨著國家政策力度的不斷傾斜，機器人行業將在社會發展大潮中迎來又一春。
