被卡脖子的工業(yè)機器人，怎么投？

作者|萬連山 來源|格隆匯研究(ID：glh_tushuocaijing)

國產(chǎn)替代，征途漫漫

人類恐懼機器，始于第一次工業(yè)革命。

因為機器的生產(chǎn)力遠高于個人，引發(fā)了技術恐懼癥、技術決定論、工具對人的替代等一系列思潮。尤其隨著工業(yè)生產(chǎn)對整個世界的全面改造，這些思潮也深深嵌入各種議題。

這一時期，工人們對機器的“替代恐懼”，成為社會最突出的焦慮。

但時代變了，隨著工業(yè)化程度不斷加深，人口結(jié)構(gòu)和人力成本改變，勞動力短缺逐漸替代勞動力過剩，成為制造業(yè)國家面臨的主要矛盾。

人與機器的關系，也出現(xiàn)了新的故事。

01

不論是解決勞動力短缺，還是想降低人力成本，用機器人投入生產(chǎn)，成為制造業(yè)必然的選擇。

首先是人口紅利見頂，15-60歲勞動人口所占比例，幾乎每年以0.5%的速度下降，老齡化社會正加速到來。加上現(xiàn)在年輕人幾乎都不愿從事流水線工作，勞動成本逐年上升。

而工業(yè)生產(chǎn)的特質(zhì)，決定了提薪招工只可能是權宜之計，制造業(yè)的利潤空間，不可能支撐工人薪資持續(xù)上漲，這也是最近全球制造業(yè)向人力成本更低地區(qū)轉(zhuǎn)移的內(nèi)在邏輯。

其次，我們雖然號稱世界工廠，但與其他制造業(yè)發(fā)達市場相比，自動化程度不算太高，即工業(yè)機器人的密度，仍有很大提升空間。

不過，咱們的市場夠大。

總體來看，中國是全球最大的工業(yè)機器人市場，且增速遠超行業(yè)平均水平。據(jù)IFR統(tǒng)計，2021年中國工業(yè)機器人安裝量達24.3萬臺，幾乎與世界其他地區(qū)的總和相當。

IFR預計到明年，我國工業(yè)機器人市場規(guī)模將突破100億美元。

然而，從最近幾年的情況來看，國內(nèi)的工業(yè)機器人市場，幾乎仍處于起步階段的混亂與迷茫期。每家公司都覺得自己該抓住潮流，發(fā)展工業(yè)機器人，但具體到選擇切入點時，多數(shù)人又難以抉擇。

之所以有這樣的問題，是因為大多數(shù)企業(yè)并不具備工業(yè)機器人方面的經(jīng)驗與核心技術，只是因為我們的市場需要機器人，才形成了一個市場倒逼產(chǎn)品的現(xiàn)狀。

工業(yè)機器人不像人形機器人，結(jié)構(gòu)比較簡單，但核心部件的技術壁壘非常高。

其工作原理，簡單來說，即模仿控制決策能力、思維方式和各種肢體動作。

為了達到這一目標，可以通過四種方式：

自主控制：要求機器人在復雜的非結(jié)構(gòu)環(huán)境中，具備自主決策和識別環(huán)境的能力，即具備人類的某些智能行為。

遙控控制：由專人無線或有線遙控，在人類難以駐留的危險場所完成特定任務。如化學污染環(huán)境、軍用、防爆排險機器人等。

可編程控制：實現(xiàn)根據(jù)機器人的工作任務和運動軌跡，編制控制程序，再將程序輸入到控制器，機器人按照程序規(guī)定動作一步一步完成。若任務變更，只需修改或重新編寫控制程序，較為靈活方便。

示教再現(xiàn)：通過人手把手或示教盒兩種方式，交到機器人如何動作，控制器將過程記錄下來，機器人根據(jù)記錄周而復始地重復動作。

目前，大多數(shù)工業(yè)機器人都是按照后兩種方式工作的。

其核心零部件有三塊，減速器、伺服電機和控制器，成本占比約70%。

這些上游核心零部件，都屬于做出來容易，做好卻難的產(chǎn)品——這是工業(yè)品與消費品的本質(zhì)區(qū)別。

其中，減速器占比最大。但全球減速器市場，基本被日本哈默納科和納博特壟斷。

又分為RV減速器和諧波減速器。

RV減速機負載大、剛性強、結(jié)構(gòu)復雜，價格當然也更貴，通常安裝在機器人較大的關節(jié)處。目前主要生產(chǎn)企業(yè)為日本的納博特，國內(nèi)替代公司有兩個，中大力德、雙環(huán)傳動。

諧波減速機結(jié)構(gòu)相對簡單些，不過精密度更高，主要應用在靈活細小的關節(jié)處。兩相比較，投資諧波減速機目前來說更有吸引力。

在工業(yè)機器人中，諧波減速器的成本占比為30%-35%，全球超過50%的份額在日本哈默納科手中。

不過，在近幾年的追趕下，國內(nèi)綠的諧波也占有20%-30%市場份額，A股中還有國貿(mào)股份也涉足此領域。

再加之，目前減速器的市場供需缺口仍比較大，國產(chǎn)替代彎道超車的機會并不小。

但無論如何，目前，國內(nèi)生產(chǎn)工業(yè)機器人的廠家，除了少數(shù)幾家真正掌握技術的公司，減速器可能買納博，伺服可能買三洋，控制器可能買KEBA，獲益自己制造的或許只有鑄件。

鑄件是不賺錢的。

簡而言之，如果不把關鍵零部件國產(chǎn)化，生產(chǎn)工業(yè)機器人的企業(yè)，也就很難賺到錢。

02

有關工業(yè)機器人的分類，國際上并無統(tǒng)一標準，一般按應用領域、結(jié)構(gòu)、自由度、控制方式、負載重量等粗略劃分。

整個產(chǎn)業(yè)鏈，由本體生產(chǎn)企業(yè)、零部件生產(chǎn)企業(yè)、代理商、系統(tǒng)集成商和終端用戶共同構(gòu)成。

市場份額上。

日本發(fā)那科及安川電機、瑞士ABB及德國庫卡（已被美的收購），合稱“四大家族”。這個神奇的組合，霸占了中國工業(yè)機器人一半以上的市場，并占全球約50%的份額，是主流的工業(yè)機器人供應商。

主要集中在日本、歐洲，彼方市場具備技術沉淀和先發(fā)優(yōu)勢。德國體現(xiàn)在本體零部件、原材料和系統(tǒng)集成方面；日本則體現(xiàn)在伺服電機、減速器等關鍵零部件上。

這四大工業(yè)機器人企業(yè)，業(yè)務大多起步于70年代，擁有數(shù)十年的技術積累。除了庫卡，其他三家都是從研究運動控制開始，然后再進入機器人業(yè)務。

來源：浙商證券

首先，咱們要承認一個基本事實，包括四大家族在內(nèi)的眾多國外知名廠商，在自動化的技術沉淀和研發(fā)水平上，比國內(nèi)高出很多。

盡管我們在某些應用領域，已經(jīng)實現(xiàn)了部分進口替代、打破壟斷，但產(chǎn)業(yè)鏈核心元器件、整體技術水平，依然存在客觀差距。

綜合來看，國產(chǎn)硬件的參數(shù)，比如可擴展模塊、通訊協(xié)議、程序容量等，與國際主流品牌的差異并不大。但在可靠性、實用性、控制精度和處理速度等方面，依然有很大的提升空間。

而這些指標性能提升的關鍵，并不在于科技水平，依賴的是深度工藝積累。

以發(fā)那科為例，從數(shù)控系統(tǒng)起家，然后進入伺服電機領域，最后才聚焦工業(yè)機器人。從1956年富士道的計算機控制部門，到1974年生產(chǎn)首臺工業(yè)機器人，整整積累了18年！

這就是國產(chǎn)元器件目前缺乏競爭力的主要原因。不是咱們造不出來性能好的機器，只是我們的經(jīng)驗尚淺，而用落后的工藝水平去造，成本高得離譜，產(chǎn)能也非常有限。

在機床行業(yè)的讀者，對這一點想必感觸頗深。

國內(nèi)市場，市占率前四位則分別為埃斯頓（8%）、匯川技術（6%）、眾為興（6%）和臺達（6%）。

其中，只有埃斯頓的發(fā)展路徑，與發(fā)那科類似。

埃斯頓公司，也是在伺服電機以及數(shù)控系統(tǒng)等領域，積累了多年技術經(jīng)驗，給工業(yè)機器人打下良好基礎。

從發(fā)展歷程看，自1993年成立，整整花了20年才突破伺服系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)等核心件技術，到2013年才最終推出工業(yè)機器人。

看四大家族的毛利率，庫卡只有20%-25%，ABB和安川穩(wěn)定在30%左右，只有發(fā)那科在35%以上。

究其緣由，一方面自然是核心零部件布局是否全面，另一方面則是對研發(fā)的投入，機器人畢竟是靠技術來驅(qū)動的。

發(fā)那科的研發(fā)投入占比為10.1%，而庫卡和ABB、安川的研發(fā)投入占比分別為5.03%、4.28%、4.62%，自然競爭不過前者。

回到國內(nèi)廠商，在核心零部件上，布局最全面的是埃夫特、匯川技術、埃斯頓；研發(fā)投入方面，則是匯川技術和埃斯頓顯著領先其他同行。

從這兩點來看，在國內(nèi)工業(yè)機器人領域，最具備技術實力的就是這兩家。

其中，匯川的營收結(jié)構(gòu)比較復雜，主要向各行業(yè)提供自動化技術，工業(yè)機器人只是其中很小的一部分。

從今年上半年的數(shù)據(jù)看，工業(yè)機器人的營收為2.664億元，僅占總營收的2.56%。

埃斯頓走的則是發(fā)那科路子，不斷往工業(yè)機器人聚焦，且越來越集中。

總結(jié)來看，不論是國內(nèi)龍頭埃斯頓，還是全球龍頭發(fā)那科，在真正進入工業(yè)機器人綾御前，都有著近20年的技術積累，才帶來核心零部件的自主掌控力。

與同行們比較，優(yōu)勢十分明顯，而這些都是大量研發(fā)投入帶來的。

所以，想成為真正的機器人公司，門檻可真不低。

此外，和手機、汽車不一樣，看看說明書誰都會用。工業(yè)機器人如果缺少系統(tǒng)集成過程，幾乎完全用不起。所以在工業(yè)機器人行業(yè)，不僅要聚焦在如何制造，更要專注如何方便高效使用這些機器人。

所以，在工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈中，除了零部件，還有非常重要的一環(huán)——系統(tǒng)集成。

這一塊也是最有想象力的。

工業(yè)機器人，早期主要服務于汽車工業(yè)。

不過近些年，隨著“智能制造”這一詞匯頻繁出現(xiàn)，工業(yè)機器人開始滲透進食品制造、化工、金屬加工等各行各業(yè)，成為智能制造最具代表性的設備之一。

不過截止到今年，中國50％以上的工業(yè)機器人仍應用于汽車制造業(yè)，其中大半為焊接機器人；在發(fā)達國家，汽車工業(yè)機器人也占機器人總保有量的53％以上。

未來，工業(yè)機器人或許能跳出“工業(yè)”的范疇，得到進一步利用，打開更廣闊的市場空間。

03

展望未來，對機器人的需求是多面的。在制造工業(yè)由于多數(shù)工業(yè)產(chǎn)品的商品壽命逐漸縮短，品種需求加多，這就促使產(chǎn)品的生產(chǎn)就要從傳統(tǒng)的單一品種成批大量生產(chǎn)逐步向多品種小批量柔性生產(chǎn)過渡。

這是一個“中國制造”向“中國智造”轉(zhuǎn)型的時代。

若拋開人力成本因素，讓機器人代替人去做重復性的工作，才有更多人才進入新行業(yè)，個人的生產(chǎn)價值才會提高，最終才能推動科技進步。

此時此刻，產(chǎn)業(yè)鏈里的每一家公司，或是還蜷縮在某個角落里的小團隊乃至個人，都可能是未來的主角。

全文完，感謝閱讀。

編者按：本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號：格隆匯研究(ID：glh_tushuocaijing)，作者：萬連山