工业机器人——智能制造皇冠上的明珠

来源:解骄阳      浏览人数:5050      时间:2017/03/31

从应用环境出发,机器人被分为两大类,即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。工业机器人可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

工业机器人产业链主要分为上游核心零部件、中游本体制造商和下游系统集成商三个层面。核心零部件主要分成三部分:减速器、交直流伺服电机和控制器。其成本结构大致为:本体22%、伺服系统25%、减速器38%、控制系统10%以及其他5%。在所有核心零部件中,减速器的毛利率最高,达到40%。全球高精度机器人减速器绝大多数市场份额被日本企业占据,具备绝对领先优势。纳博特斯克产品的全球市场占有率达60% ,特别在中/重负荷机器人上,其RV减速器市场占有率高达90%,哈默纳科的谐波减速器约占15%。伺服电机毛利率为35%。当前我国中低端伺服系统已经能够实现大规模量产,但高端伺服系统尚未形成商业化和批量生产能力,国内对精密伺服电机控制系统的需求主要依赖进口。从市占率来看,日本品牌占比约为50%;欧美品牌占比约25%;而国产品牌约20%。控制器的毛利率为25%。随着技术和应用经验的积累,国产机器人控制器产品已经较为成熟,所采用的硬件平台和国外产品相比并没有太大差距,差距主要体现在控制算法和二次开发平台的易用性方面。从市场规模来看,2015年减速器、伺服系统、控制器国内市场规模分别为11.5亿元、10.6亿元、3.5亿元,预计到2020年市场规模有望分别达到40亿元、47亿元、12亿元。我国目前在工业机器人的关键元部件上进口依赖严重,特别是在高性能交流伺服电机和高精密减速器方面的差距尤为明显,造成国产工业机器人成本居高不下,严重制约了机器人产业的成熟及国际竞争力的形成。机器人本体是机器人体结构和机械传动系统,由传动部件、机身及行走机构、臂腕和手部构成。欧洲和日本是工业机器人体主要供应商,ABB、库卡、发那科、安川电机四大机器人巨头占据全球工业机器人本体约50%的市场份额,国产工业机器人行业仍处在起步阶段。根据IFR及中国机器人产业联盟统计,2015年我国机器人的新增量为6.6万台,其中国产自主品牌工业机器人销量为2.2万台,占比仅为33%。机器人系统集成是指在机器人本体上加装夹具及其他配套系统执行特定功能,是工业机器人自动化应用的重要组成。国际机器人系统集成企业除了机器人本体企业的集成业务,知名的独立系统集成商还包括德国杜尔、徕斯和意大利柯马等。国内工业机器人行业普遍采取制造与成套设计相结合的经营模式,在自行进行机器人制造的同时,也通过向ABB、库卡、安川及发那科四大机器人企业及其他海外机器人供应商外购机器人本体及关键零部件产品,按照客户需求进行方案设计,进行系统集成。系统集成市场规模一般可达机器人本体市场规模的三倍,IFR预计,2018年中国工业机器人市场销量有望超越15万台,按均价25万测算,2018年机器人本体市场规模可达375亿左右,系统集成市场规模则有望达到1125亿元,未来3年复合增长率达到31%

从工业机器人下游应用行业来看,汽车产业是工业机器人最重要的应用行业,2015 年汽车产业约销售95000 台工业机器,占比38.37%。电气/电子行业工业机器人销量同比增长10.12%,共计约53300 台,占工业机器人总销量的21.53%,电气/电子行业将是工业机器人应用最具潜力的行业。家电、3C行业对工机器人应用的需求与日俱增,并极有可能在未来成为工业机器人应用的增长点。

根据IFR(国际机器人联合会)的数据,2015年全球工业机器人销量24.76万台,同比增长8%,全球75%的工业机器人被销往五个国家:中国、韩国、日本、美国、德国,其中中国销量为6.6万台,是全球最大的工业机器人市场。虽然我国工业机器人销售量快速增长,但是机器人使用密度仅达到36/万人,不仅远低于韩国、日本、德国水平,且低于全球平均66/万人的使用密度。渗透率还处于较低水平,未来随着我国机器人研发技术的进步,工业机器人市场具备十分广阔的提升空间。IFR预计,2018年中国工业机器人市场销量有望超越15万台将继续成为全球市场最强劲的驱动力。《机器人产业发展规划(2016-2020)》提出到2020年,自主品牌工业机器人年产量达到10万台,意味着2016-2020,我国自主品牌机器人年复合增长率达到35%,市场潜力巨大。

 


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