中國制造釋放工業機器人產業本土企業潛力
發布時間:
2019-03-14
工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置，能自動執行工作，靠自身動力和控制能力實現各種功能。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現代工業機器人還可以根據人工智能技術制定的原則綱領行動。?? 從產業鏈角度來看，工業機器人的商業模式可以分為五種：(1)單一本體制造和銷售模式;(2)系統集成模式;(3)核心零部件生產和銷售模式;(4)本體生產+系統集成模式;(5)全產業
工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置，能自動執行工作，靠自身動力和控制能力實現各種功能。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現代工業機器人還可以根據人工智能技術制定的原則綱領行動。
從產業鏈角度來看，工業機器人的商業模式可以分為五種：(1)單一本體制造和銷售模式;(2)系統集成模式;(3)核心零部件生產和銷售模式;(4)本體生產+系統集成模式;(5)全產業鏈模式。其中采用前三種商業模式的企業主要從事單一的業務，采用后兩種模式的企業則從事兩種或多種業務。
目前中國和全球范圍內較為成功的企業都采用了”核心零部件生產+本體生產+系統集成”的全產業鏈模式，或是正在向上下游逐步滲透，實現全產業鏈模式的轉型。全產業鏈模式是當下工業機器人企業的發展趨勢之一，也是當前具備較高盈利水平的商業模式。
工業機器人產業鏈中核心零部件成本占比最高，開發亟待突破
工業機器人產業鏈上游核心零部件主要包括減速器、控制器和伺服系統等，其成本占機器人本體成本的60%以上。當前減速器中諧波減速器和RV減速器應用較廣，日本的納博特斯克和哈默納科占據工業機器人減速器領域70%以上的市場。控制器方面，日本、德國和美國的企業占據了主導地位。伺服系統由日韓歐美企業為主導。
工業機器人產業鏈中游機器人由基座和執行機構構成，包括手臂、腕部等，部分機器人本體還包括行走結構。機器人本體市場由”四大家族”的發那科、安川、庫卡、ABB長期占據全球及中國市場的主要份額。
工業機器人產業鏈下游系統集成商根據不同的應用場景和用途進行有針對性地系統集成和軟件二次開發，使工業機器人可以運用于實際生產，工業機器人的應用范圍遍及制造業各個細分領域。
中國工業機器人產業鏈
來源：沙利文研究院繪制
中國工業機器人產業整體技術水平較低，關鍵核心部件研發亟待突破。雖然目前中國國內機器人技術基本具備，但機器人產業涉及到整體工業水平、科研體制、配套產業等多個方面，中國國內品牌和海外品牌仍有較大差距。在關鍵核心部件上，中國企業需攻克長期依賴進口、一直受制于人的伺服電機、精密減速器、伺服驅動器、控制器等關鍵核心部件的技術難題。
工業機器人三大核心零部件毛利率及知名廠商
來源：沙利文研究院繪制
工業機器人成本鏈中，上游核心零部件成本占比最高，占到整體生產成本的60%以上;減速器、伺服系統和控制器分別占約31.2%、19.6%、10.4%;本體成本占比23.6%;系統集成的成本約占14.1%。中國精密減速器、控制器、伺服系統以及高性能驅動器等機器人核心零部件大部分依賴進口，控制器和伺服電機進口比例約為80%，減速器進口比例約為75%，因此生產成本相較國外企業更高，產品價格居高不下。
工業機器人本體市場以四大家族為主
機器人本體是機器人機體結構和機械傳動系統，也是機器人的支撐基礎和執行機構。工業機器人的主要技術參數一般有自由度、定位精度及重復定位精度、工作范圍、最大工作速度和承載能力等。這些參數是工業機器人本體制造過程中重要的考量指標，是衡量一家廠商本體制造水平高低的標準。
現階段，在工業機器人本體市場上，歐洲和日本是工業機器人本體主要供應商，以”四大家族”為代表的外資品牌在精度和承載能力等技術指標方面處于領先水平，2017年，ABB、庫卡、發那科、安川電機占據全球工業機器人本體超50%的市場份額。
中國市場也被以”四大家族”為代表的外資企業占據，中國國產品牌技術方面處于弱勢，仍無法與之抗衡，但國產本體在價格方面較為便宜，眾多中小廠商在自動化改造過程中，更加注重性價比的高低，因此國產本體仍有一定的市場份額。2013-2016年，中國國產品牌占有率持續攀升，增長率快于外資品牌。2017年外資品牌加大中國區域布局，與中國政府、企業達成戰略合作，或者成立合資公司，2017年國產品牌市場份額由2016年的33.2%下降至27.3%，國產機器人銷售增長率被外資趕超;但在偶然因素消除且國產品牌大力發展的背景下，2018年上半年國產機器人本體銷量有所回升，達到29.5%，沙利文預測未來國產品牌占有率將逐漸回升。
中國機器人本體市場集中度，2017年
來源：fsTEAM軟件采編，沙利文數據中心編制
工業機器人系統集成需要對下游具體應用場景有充分的認識
機器人系統集成是指在機器人本體上加裝夾具及其他配套系統完成特定功能，是工業機器人自動化應用的重要組成。例如，在注塑、沖壓、打磨、噴涂、裝配、焊接、精雕、壓鑄、組裝、上下料等制造領域，分別采用不同的系統集成解決方案，形成了焊接機器人、上下料機器人、噴涂機器人、裝配機器人等適用于不同應用領域的工業機器人。工業機器人系統集成商為終端客戶提供應用解決方案，負責工業機器人應用二次開發和周邊自動化配套設備的集成。
相較于工業機器人本體制造商，工業機器人系統集成商還需要具有產品設計能力、對終端客戶應用需求的工藝理解、應用行業的相關項目經驗等，提供可適應各種不同應用領域的標準化、個性化成套裝備。需要與客戶充分溝通，因此國內企業擁有本土優勢，系統集成也是產業鏈中國產率最高的環節。與中國國內本體廠商面對外資企業強大的競爭不同，得益于本土服務優勢，包括渠道優勢、價格優勢、人才紅利等，中國系統集成市場本土企業占據主導，下游行業、工藝覆蓋完備。本土集成商在搬運碼垛等低端工藝應用領域占據絕對主導，在裝配、揀選、焊接等中端工藝應用領域占據優勢，在噴涂、視覺監測AOI等高端工藝應用領域也在不斷滲透。
工業機器人應用領域以汽車和3C行業為主
工業機器人應用領域廣泛，下游以汽車和3C產業為主，另外包括橡膠及塑料工業、食品飲料、化工、鑄造等行業。中國國內工業機器人應用領域與全球分布類似，汽車與3C行業合計占比接近60%。根據沙利文數據顯示，2017年中國工業機器人應用領域中，汽車占比最高，達到36.2%，其次為3C占比達21.8%、金屬鑄造、橡膠塑料、食品飲料占比分別約12.3%、11.8%、6.5%。
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