被卡脖子的工業(yè)機(jī)器人，怎么投？

作者|萬(wàn)連山 來(lái)源|格隆匯研究(ID：glh_tushuocaijing)

國(guó)產(chǎn)替代，征途漫漫

人類恐懼機(jī)器，始于第一次工業(yè)革命。

因?yàn)闄C(jī)器的生產(chǎn)力遠(yuǎn)高于個(gè)人，引發(fā)了技術(shù)恐懼癥、技術(shù)決定論、工具對(duì)人的替代等一系列思潮。尤其隨著工業(yè)生產(chǎn)對(duì)整個(gè)世界的全面改造，這些思潮也深深嵌入各種議題。

這一時(shí)期，工人們對(duì)機(jī)器的“替代恐懼”，成為社會(huì)最突出的焦慮。

但時(shí)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(dòng)力短缺逐漸替代勞動(dòng)力過(guò)剩，成為制造業(yè)國(guó)家面臨的主要矛盾。

人與機(jī)器的關(guān)系，也出現(xiàn)了新的故事。

01

不論是解決勞動(dòng)力短缺，還是想降低人力成本，用機(jī)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(jiàn)頂，15-60歲勞動(dòng)人口所占比例，幾乎每年以0.5%的速度下降，老齡化社會(huì)正加速到來(lái)。加上現(xiàn)在年輕人幾乎都不愿從事流水線工作，勞動(dòng)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(quán)宜之計(jì)，制造業(yè)的利潤(rùn)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(hào)稱世界工廠，但與其他制造業(yè)發(fā)達(dá)市場(chǎng)相比，自動(dòng)化程度不算太高，即工業(yè)機(jī)器人的密度，仍有很大提升空間。

不過(guò)，咱們的市場(chǎng)夠大。

總體來(lái)看，中國(guó)是全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)，且增速遠(yuǎn)超行業(yè)平均水平。據(jù)IFR統(tǒng)計(jì)，2021年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人安裝量達(dá)24.3萬(wàn)臺(tái)，幾乎與世界其他地區(qū)的總和相當(dāng)。

IFR預(yù)計(jì)到明年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將突破100億美元。

然而，從最近幾年的情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)，幾乎仍處于起步階段的混亂與迷茫期。每家公司都覺(jué)得自己該抓住潮流，發(fā)展工業(yè)機(jī)器人，但具體到選擇切入點(diǎn)時(shí)，多數(shù)人又難以抉擇。

之所以有這樣的問(wèn)題，是因?yàn)榇蠖鄶?shù)企業(yè)并不具備工業(yè)機(jī)器人方面的經(jīng)驗(yàn)與核心技術(shù)，只是因?yàn)槲覀兊氖袌?chǎng)需要機(jī)器人，才形成了一個(gè)市場(chǎng)倒逼產(chǎn)品的現(xiàn)狀。

工業(yè)機(jī)器人不像人形機(jī)器人，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但核心部件的技術(shù)壁壘非常高。

其工作原理，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，即模仿控制決策能力、思維方式和各種肢體動(dòng)作。

為了達(dá)到這一目標(biāo)，可以通過(guò)四種方式：

自主控制：要求機(jī)器人在復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)環(huán)境中，具備自主決策和識(shí)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(wú)線或有線遙控，在人類難以駐留的危險(xiǎn)場(chǎng)所完成特定任務(wù)。如化學(xué)污染環(huán)境、軍用、防爆排險(xiǎn)機(jī)器人等。

可編程控制：實(shí)現(xiàn)根據(jù)機(jī)器人的工作任務(wù)和運(yùn)動(dòng)軌跡，編制控制程序，再將程序輸入到控制器，機(jī)器人按照程序規(guī)定動(dòng)作一步一步完成。若任務(wù)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(guò)人手把手或示教盒兩種方式，交到機(jī)器人如何動(dòng)作，控制器將過(guò)程記錄下來(lái)，機(jī)器人根據(jù)記錄周而復(fù)始地重復(fù)動(dòng)作。

目前，大多數(shù)工業(yè)機(jī)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(jī)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(lái)容易，做好卻難的產(chǎn)品——這是工業(yè)品與消費(fèi)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(chǎng)，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(jī)負(fù)載大、剛性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格當(dāng)然也更貴，通常安裝在機(jī)器人較大的關(guān)節(jié)處。目前主要生產(chǎn)企業(yè)為日本的納博特，國(guó)內(nèi)替代公司有兩個(gè)，中大力德、雙環(huán)傳動(dòng)。

諧波減速機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單些，不過(guò)精密度更高，主要應(yīng)用在靈活細(xì)小的關(guān)節(jié)處。兩相比較，投資諧波減速機(jī)目前來(lái)說(shuō)更有吸引力。

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

不過(guò)，在近幾年的追趕下，國(guó)內(nèi)綠的諧波也占有20%-30%市場(chǎng)份額，A股中還有國(guó)貿(mào)股份也涉足此領(lǐng)域。

再加之，目前減速器的市場(chǎng)供需缺口仍比較大，國(guó)產(chǎn)替代彎道超車的機(jī)會(huì)并不小。

但無(wú)論如何，目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的廠家，除了少數(shù)幾家真正掌握技術(shù)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(jiǎn)而言之，如果不把關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化，生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的企業(yè)，也就很難賺到錢。

02

有關(guān)工業(yè)機(jī)器人的分類，國(guó)際上并無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，一般按應(yīng)用領(lǐng)域、結(jié)構(gòu)、自由度、控制方式、負(fù)載重量等粗略劃分。

整個(gè)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(chǎng)份額上。

日本發(fā)那科及安川電機(jī)、瑞士ABB及德國(guó)庫(kù)卡（已被美的收購(gòu)），合稱“四大家族”。這個(gè)神奇的組合，霸占了中國(guó)工業(yè)機(jī)器人一半以上的市場(chǎng)，并占全球約50%的份額，是主流的工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商。

主要集中在日本、歐洲，彼方市場(chǎng)具備技術(shù)沉淀和先發(fā)優(yōu)勢(shì)。德國(guó)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(jī)、減速器等關(guān)鍵零部件上。

這四大工業(yè)機(jī)器人企業(yè)，業(yè)務(wù)大多起步于70年代，擁有數(shù)十年的技術(shù)積累。除了庫(kù)卡，其他三家都是從研究運(yùn)動(dòng)控制開(kāi)始，然后再進(jìn)入機(jī)器人業(yè)務(wù)。

來(lái)源：浙商證券

首先，咱們要承認(rèn)一個(gè)基本事實(shí)，包括四大家族在內(nèi)的眾多國(guó)外知名廠商，在自動(dòng)化的技術(shù)沉淀和研發(fā)水平上，比國(guó)內(nèi)高出很多。

盡管我們?cè)谀承?yīng)用領(lǐng)域，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了部分進(jìn)口替代、打破壟斷，但產(chǎn)業(yè)鏈核心元器件、整體技術(shù)水平，依然存在客觀差距。

綜合來(lái)看，國(guó)產(chǎn)硬件的參數(shù)，比如可擴(kuò)展模塊、通訊協(xié)議、程序容量等，與國(guó)際主流品牌的差異并不大。但在可靠性、實(shí)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(biāo)性能提升的關(guān)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(jìn)入伺服電機(jī)領(lǐng)域，最后才聚焦工業(yè)機(jī)器人。從1956年富士道的計(jì)算機(jī)控制部門，到1974年生產(chǎn)首臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，整整積累了18年！

這就是國(guó)產(chǎn)元器件目前缺乏競(jìng)爭(zhēng)力的主要原因。不是咱們?cè)觳怀鰜?lái)性能好的機(jī)器，只是我們的經(jīng)驗(yàn)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(jī)床行業(yè)的讀者，對(duì)這一點(diǎn)想必感觸頗深。

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，市占率前四位則分別為埃斯頓（8%）、匯川技術(shù)（6%）、眾為興（6%）和臺(tái)達(dá)（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(jī)以及數(shù)控系統(tǒng)等領(lǐng)域，積累了多年技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，給工業(yè)機(jī)器人打下良好基礎(chǔ)。

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(shù)，到2013年才最終推出工業(yè)機(jī)器人。

看四大家族的毛利率，庫(kù)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(duì)研發(fā)的投入，機(jī)器人畢竟是靠技術(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)的。

發(fā)那科的研發(fā)投入占比為10.1%，而庫(kù)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(jìng)爭(zhēng)不過(guò)前者。

回到國(guó)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(shù)、埃斯頓；研發(fā)投入方面，則是匯川技術(shù)和埃斯頓顯著領(lǐng)先其他同行。

從這兩點(diǎn)來(lái)看，在國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，最具備技術(shù)實(shí)力的就是這兩家。

其中，匯川的營(yíng)收結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，主要向各行業(yè)提供自動(dòng)化技術(shù)，工業(yè)機(jī)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(jī)器人的營(yíng)收為2.664億元，僅占總營(yíng)收的2.56%。

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

總結(jié)來(lái)看，不論是國(guó)內(nèi)龍頭埃斯頓，還是全球龍頭發(fā)那科，在真正進(jìn)入工業(yè)機(jī)器人綾御前，都有著近20年的技術(shù)積累，才帶來(lái)核心零部件的自主掌控力。

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

所以，想成為真正的機(jī)器人公司，門檻可真不低。

此外，和手機(jī)、汽車不一樣，看看說(shuō)明書(shū)誰(shuí)都會(huì)用。工業(yè)機(jī)器人如果缺少系統(tǒng)集成過(guò)程，幾乎完全用不起。所以在工業(yè)機(jī)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(jī)器人。

所以，在工業(yè)機(jī)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(jī)器人，早期主要服務(wù)于汽車工業(yè)。

不過(guò)近些年，隨著“智能制造”這一詞匯頻繁出現(xiàn)，工業(yè)機(jī)器人開(kāi)始滲透進(jìn)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(shè)備之一。

不過(guò)截止到今年，中國(guó)50％以上的工業(yè)機(jī)器人仍應(yīng)用于汽車制造業(yè)，其中大半為焊接機(jī)器人；在發(fā)達(dá)國(guó)家，汽車工業(yè)機(jī)器人也占機(jī)器人總保有量的53％以上。

未來(lái)，工業(yè)機(jī)器人或許能跳出“工業(yè)”的范疇，得到進(jìn)一步利用，打開(kāi)更廣闊的市場(chǎng)空間。

03

展望未來(lái)，對(duì)機(jī)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(guò)渡。

這是一個(gè)“中國(guó)制造”向“中國(guó)智造”轉(zhuǎn)型的時(shí)代。

若拋開(kāi)人力成本因素，讓機(jī)器人代替人去做重復(fù)性的工作，才有更多人才進(jìn)入新行業(yè)，個(gè)人的生產(chǎn)價(jià)值才會(huì)提高，最終才能推動(dòng)科技進(jìn)步。

此時(shí)此刻，產(chǎn)業(yè)鏈里的每一家公司，或是還蜷縮在某個(gè)角落里的小團(tuán)隊(duì)乃至個(gè)人，都可能是未來(lái)的主角。

全文完，感謝閱讀。

編者按：本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)：格隆匯研究(ID：glh_tushuocaijing)，作者：萬(wàn)連山