工业机器人行业分析报告.docx
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工业机器人行业分析报告
2013年工业机器人行业分析报告
2013年5月
目录
一、工业机器人是先进制造系统的重要组成部分3
1、工业机器人原理及结构3
2、工业机器人是先进制造中不可替代的重要装备4
3、全球机器人产业近几年发展强劲5
二、制造业升级推动我国机器人产业快速发展7
1、以日本为例：
制造业升级是机器人发展的根本动力7
2、国内机器人快速普及：
未来复合增速或达到30%9
三、系统集成商将在产业大发展中首先受益12
1、国内工业机器人产业链结构12
2、国产单元产品与外资品牌差距很大14
3、国内机器人企业以系统集成商为主15
4、工业机器人由汽车工业向一般工业快速普及17
四、投资策略：
看好价值链上移的系统集成企业19
1、机器人普及为系统集成企业带来发展机遇19
2、设备自给化率高的系统集成企业受益更大21
3、看好汽车、电子、物流与仓储领域的需求空间22
五、行业重点公司简况23
1、机器人（300024）：
凭借技术优势，集中多角化发展23
2、博实股份（002698）：
利用现有产品优势积极横向拓展24
3、天奇股份（002009）：
逐渐走出谷底的物流自动化龙头25
一、工业机器人是先进制造系统的重要组成部分
1、工业机器人原理及结构
工业机器人是一种在自动控制下，能够重复编程完成某些操作或移动作业的多功能、多自由度的机械装臵，是现代制造业中重要的工厂自动化设备。
工业机器人是一个复杂的作业系统，包括控制系统、驱动系统、机械系统、感知系统等几个部分。
工业机器人一般采用关节型的机械结构，每个关节中独立安装驱动电机，通过计算机对驱动单元的功率放大电路进行控制，实现机器人的操作。
工业机器人的构成是个闭环系统，通过运动控制器、伺服驱动器、机器人本体、传感器等部件可以完成人们需要的功能。
2、工业机器人是先进制造中不可替代的重要装备
工业机器人并不仅是在简单意义上代替人工的劳动，它是一种具有高度柔性的自动化设备，对提高制造生产线的柔性具有特别重要的意义。
工业机器人适合于多品种变批量的柔性生产，可以提升产品的稳定性和一致性，在提高生产效率的同时加快产品的更新换代。
机器人可以作为一个可编程的高度柔性、开放的加工单元集成到先进制造系统，对提高制造业自动化水平起到很大作用。
在制造工厂中，工业机器人可以用于焊接、喷涂、装配、检查测量、移动式搬运、码垛等各种用途，应用领域也遍布汽车、电机、家用电器等
先进制造模式的重要特点是柔性，把现有的大规模生产线转化为能进行中小批量生产的“柔性”生产线，以达到生产同类产品的价格与批量无关。
未来的现代化制造工厂将是由计算机网络控制的包含多个机器人加工单元的分布式自主制造系统。
在未来的制造工厂中，机器人技术不仅对工厂的底层车间产生深刻的影响，还将对产品的设计产生重要影响，产品设计者将在产品设计过程中应用工厂和机器人等设备的模型来检验其产品的可制造性。
3、全球机器人产业近几年发展强劲
机器人工业在欧美经历了近40年的发展历史，已是一个较为成熟的行业。
在2008年到2009年全球经济危机后，自动化趋势在全球快速发展起来，尤其是以中国为首的亚洲。
过去的几年中，全球机器人销量高速增长，过去四年的复合增长率超过30%。
目前世界上机器人保有量最大的三个国家分别是日本、美国和德国，三个国家合计安装的机器人占全世界总安装数的50%以上。
从世界范围看，汽车产业是工业机器人的最大购买者，根据IFR（国际机器人联合会）统计，来自汽车整车及零部件工业的需求合计占工业机器人下游总需求的60%左右。
不同地区机器人的下游客户也存在较大差异，在亚洲，电子电气工业对工业机器人的需求仅次于汽车工业排在第二位。
在欧洲，橡胶及塑料工业则是仅次于汽车工业的第二大工业机器人需求来源。
二、制造业升级推动我国机器人产业快速发展
1、以日本为例：
制造业升级是机器人发展的根本动力
日本机器人产业的发展是人口结构老龄化及国内产业结构升级共同的结果。
日本工业机器人产业自上个世纪70年开始起步，在80年代进入高速发展期，90年代初达到最高峰。
1980-1990年间，日本工业机器人年产量复合增长率接近25%，1990年时达到6.5万台的历史最高峰，之后年产量开始下降，94年时已下滑至2.5万台。
而日本的工业机器人保有量则是在1997年达到顶峰，接近42万台，之后开始回落。
人口老龄化是日本机器人行业快速发展的催化剂。
1970年，日本65岁以上老人占总人口的比率超过7%，进入老龄化社会。
同期，日本的城市化率突破70%，农村劳动力向城镇转移趋于饱和，劳动力供给增长乏力。
随着刘易斯拐点的出现，日本工资水平开始大幅上涨，再加上日元长期升值过程使得以美元标价的日本劳动力成本大幅上升。
日本制造业开始寻求大规模用机器人代替人工。
1980年，每万名日本劳动力（包含各种类型雇员）拥有4台机器人，而到1990年，这一数字达到43台。
但90年代后期，随着日本制造业整体的衰落，虽然老龄化程度进一步加重，但机器人使用密度已不再提升。
制造业升级才是日本机器人行业发展的根本动力。
受石油危机的冲击，日本经济自1970年后结束高速增长进入稳定增长阶段。
1955~1973年，日本GDP增长率年均高达9%以上，而到了1974~1985年，GDP平均增长率则低于6%。
日本的经济增长模式由数量型向追求质量型转变，工业化进入到成熟阶段，工业投资的重点由能源、化工、钢铁等重化工行业向汽车、家电、半导体等资本密集型和技术密集型行业转移。
通过对比发现，日本工业机器人产业快速发展的阶段正是国内制造业寻求转型升级的阶段。
在这一阶段，虽然制造业占GDP的比重不断减少，但对于工业机器人的投资却不断增加。
日本的工业机器人主要应用在资本、技术密集型行业中，汽车、电气电子、化工三个行业一直占据主导地位。
其中，在工业机器人发展初期，汽车工业是下游最大的客户，到80年代后，电气电子工业取代汽车工业成为第一大客户。
下游应用领域中，装配、焊接及洁净机器人占比最高，其中由于电气电子行业是目前最大的下游客户，装配机器人应用范围广泛，是目前最主要的产品。
2、国内机器人快速普及：
未来复合增速或达到30%
从国外经验看，人口结构老龄化是机器人行业发展的重要催化剂，而制造业转型升级是行业发展的直接驱动力。
目前我国的经济环境与日本上世纪80年代时很类似，经济增速已过了高速发展期开始回落，工业也已由重化工发展阶段向高加工度化及技术集约化阶段过渡。
近几年，工业对GDP增长的贡献率逐渐下滑，而根据十八大对未来发展的规划目标来看，“十二五”期间的GDP的年均复合增长率在将大幅回落至7%左右，未来将更强调经济发展的质量和效益。
我国自21世纪初进入老龄化社会，到2012年，65岁人口占总人口比例已达9.4%，已达到日本上世纪80年代的水平。
与此同时，国内制造业职工平均工资也快速提升，2012年人均工资达到3.6万元，是2000年时的4倍。
劳动力供给减弱及成本大幅上升正推动国内制造业加快使用机器替代人工。
我国的机器人市场已成为全球增长最快的市场。
2010年，市场销量为14,980台，2011年达到22,577台，同比增长50.7%；2012年销量达到26,902台，同比增长19.2%。
过去5年，国内机器人销量复合增长率达到28%，而同期世界机器人市场销量复合增长率为10%。
2012年国内机器人安装量已占到当年全球安装量的14.6%。
根据国际机器人工业联合会（IFR）预测，到2015年，中国机器人市场需求总量将达3.5万台，占全球销量比重16.9%，成为世界规模最大的市场。
未来我国机器人市场仍有很大的发展空间。
截至2012年底，国内工业机器人累计安装量已超过10万台，占全世界正在服役总量的8%左右。
目前我国制造业总产值占全球比重已接近20%，机器人的普及率仍有很大上升空间。
从制造业使用机器人密度指标来看，我国每万名工人拥有机器人的数量仅为25台（按照制造业4000万名工人估算），而在发达国家，这一指标普遍在50台以上。
国内制造业的自动化水平与发达国家差距很大。
从机器人行业占机床行业产值比例来看，2010年我国机器人行业销售额达到93.1亿元，仅占当年机床行业总产值的2%左右，显示国内加工制造领域的自动化水平仍偏低。
假设未来5年，我国机器人使用密度达到100台/万人的水平，未来5年国内机器人销量复合增速要达到30%。
三、系统集成商将在产业大发展中首先受益
1、国内工业机器人产业链结构
按照提供产品的差异区分，行业内企业可分类为单元产品供应商和系统集成商两类。
工业机器人的下游应用领域广泛，需求千差万别。
而机器人商业化的前提是产业化、规模化。
单元产品供应商负责生产机器人本体，产品具有较高开放性、标准化程度高，可批量化生产。
系统集成商则根据下游客户的需要，将单元产品组成可实现的生产系统，起着供需双方桥梁的作用。
单元产品是机器人产业发展的基础，系统集成商是机器人商业化、大规模普及的关键。
从国内产业链来看，机器人单元产品由于技术壁垒较高，处于金字塔顶端，属于卖方市场。
系统集成商的壁垒相对较低，与上下游的议价能力较弱，毛利水平不高，但市场规模远大于单元产品。
2、国产单元产品与外资品牌差距很大
目前国内机器人单元产品市场中，销量占据前十位的仍以国外品牌为主。
其中，发那科、安川、库卡和ABB被称为在国际工业机器人行业四巨头，2009年至2012年这四年间，这四家厂商在华销量整体呈明显上扬趋势。
2012年其销量总和达14,470台，占当年中国机器人市场销量的53.8%。
国内企业与外资企业的差距仍很大。
根据中国机器人网统计，2012年本土品牌机器人销量仅为1,112台，而独资及合资品牌销量高达25,790台，市场占有率分别为4%和96%。
国内企业中，销量较大的主要有东莞启帆（台资）、安徽埃夫特、上海沃迪、广州数控、沈阳新松等。
现在外资品牌在国内的营销策略是通过降低产品价格普及自己的产品，然后在后续的服务、配件等环节赚钱。
以一台有效载荷为5kg、并带有6轴操纵装臵、控制器和软件的6轴机器人为例，价格从10年前的7-8万美元降低到2-3万美元。
国产企业现在面临很大的竞争压力。
另外，国产单元产品发展的瓶颈还有上游关键零部件依赖进口、企业规模小等。
由于机器人产品对上游零部件的专业性要求强，采购模式为小批量、多品种，导致企业与供应商合作处于被动局面。
3、国内机器人企业以系统集成商为主
如前所述，欧、美、日等外资企业在单元产品市场中占据主导地位。
目前，国内的机器人企业多为系统集成商。
根据国际经验来看，国内的机器人产业发展更接近于美国模式，即以系统集成商为主，单元产品外购或贴牌，为客户提供交钥匙工程。
与单元产品的供应商相比，系统集成商还要具有产品设计能力、项目经验，并在对用户行业深刻理解的基础之上，提供可适应各种不同应用领域的标准化、个性化成套装备。
自动化系统集成市场是机器人单元产品市场规模的10倍以上。
根据工控网统计，国内自动化产品市场规模2011年已达920亿元，2012年预计已超过1000亿元。
国内自动化市场下游应用领域以装备制造业为主，占比40%左右，其中机床工业是自动化产品的主要客户，需求占装备制造业总需求的四分之一。
从国内的实际发展形势看，由于工业机器人在国内发展历史较短，还没建立起稳定而完备的销售网络，单元产品供应商对系统集成商有一定的依赖性。
欧美工业机器人厂家开拓中国市场时，采用直接面向客户销售和机器人系统集成为主的双向业务模式，存在少量代理商或代理店，如ABB直接销售机器人和通过系统集成商销售机器人的方式各占50%，史陶比尔则全部通过系统集成商销售机器人。
日韩系的机器人厂商在一般会在国内铺设广大的经销商代理网络以扩大机器人在中国的占有率，也有相当一部分的厂商也会通过系统集成商合作的形式销售产品，如安川。
4、工业机器人由汽车工业向一般工业快速普及
汽车工业是国内工业机器人最大的应用市场，也是机器人使用密度最高的行业。
目前我国汽车工业每万名工人拥有机器人约150台（按照汽车行业400万从业人员估算），是我国制造业平均水平的3倍，也高于电子电气工业（约42台）和橡胶塑料工业（约78台）。
即便如此，国内汽车工业的机器人使用密度相较发达国家仍很低。
日本汽车工业每万名工人拥有机器人数量已达到1600台，是我国的10倍，而美国、德国、韩国等国家汽车工业的使用密度也在1000台左右。
未来国内汽车工业对机器人的需求空间仍很大。
国内工业机器人使用仍较多集中于汽车行业。
就全球平均水平来看，汽车行业的应用约占工业机器人总量的40%，而在中国，这一数字目前在70%左右。
随着市场对机器人产品认可度的不断提高，机器人应用正从汽车工业向一般工业延伸。
和全球工业机器人市场类似，我国的工业机器人的三大主要种类为焊接、搬运、喷涂，三大应用行业为汽车及零部件、电子电器和化工（塑料和橡胶），只是所占比例略有不同。
近几年，除汽车工业外，电子、物流等行业的机器人安装数量增长也很快。
从下游的应用类型来看，目前国内使用最多的是焊接机器人。
焊接机器人主要用于汽车工业，受益于汽车工业固定投资快速增长，焊接机器人安装量近5年复合增长率达到40%。
搬运/上下料机器人安装量近几年增长缓慢，主要是因为其下游塑料成型行业的投资逐步下滑，相关需求减少所致。
但是搬运类机器人中的码垛机器人需求增长突出，过去5年的复合增长率超过40%。
此外，主要应用于电子电气行业的装配机器人和洁净机器人过去几年的增长也很快。
四、投资策略：
看好价值链上移的系统集成企业
1、机器人普及为系统集成企业带来发展机遇
从产业链角度看，位于工业机器人产业链上的企业依次是机器人单元产品制造商、机器人系统集成商和工业自动化集成商。
现在，欧美、日本等一些国际工业机器人公司，在中国不直接提供机器人自动化系统的集成服务，而是将机器人单体销售给系统集成商，由系统集成商再对终端用户。
工业机器人的大规模普及将为国内相关系统集成商带来发展机遇。
国内机器人应用的快速普及显示出国内生产制造系统正在经历转型升级的过程，由适合于单一品种大批量生产的刚性自动化向多品种小批量的柔性自动化、多品种变批量的综合自动化的发展。
在发达工业国家中，机器人自动化生产线成套装备已成为自动化成套装备的主流及未来自动化生产线成套设备的发展方向。
国内自动化市场规模巨大，不同的行业均有自己的特色企业。
上市公司中，汽车、轮胎等领域的自动化工程企业较多。
2、设备自给化率高的系统集成企业受益更大
在工业机器人行业的价值链中，单元产品制造及工程后续服务的利润更高，而系统集成的利润较低。
系统集成企业需要向上游延伸，提高设备自给化率增强盈利水平。
从自动化工程类上市公司2012年的盈利水平来看，设备自给率越高的公司盈利水平也越高，纯粹做系统集成的公司盈利较差。
对于国内自动化工程厂商来说，系统集成能力是发展的基础和前提，而关键设备自给能力将影响企业的市场竞争力和盈利能力。
3、看好汽车、电子、物流与仓储领域的需求空间
如前所述，由于国内汽车工业自动化水平距离发达国家仍有较大差距，我们看好未来汽车工业对机器人的需求增长空间。
假设未来我国汽车工业的机器人使用密度要达到美国、韩国的水平，国内汽车工业的机器人保有量还需再提升5倍以上。
依据国外的发展经验，电子行业是继汽车之后的第二大机器人应用领域。
目前国内电气、电子行业的机器人普及率不到50台/万名员工，明显偏低，未来的需求很大。
我们认为除了上述两个行业以外，物流与仓储行业的自动化成套设备的需求也值得关注。
近两年国内网络购物规模快速增长，其对仓储物流的依赖度非常高，未来随着国内电子商务的进一步发展，相关物流仓储自动化装备需求将迎来高增长。
五、行业重点公司简况
1、机器人（300024）：
凭借技术优势，集中多角化发展
国内领先的机器人及自动化技术企业。
公司凭借研发、设计优势实现集中多角化发展，不断推出新产品、进入新领域。
主营业务形成“4（工业机器人、自动化装配与检测生产线、物流与仓储自动化成套设备、交通自动化系统）+3（军品、洁净、激光）+N（石油、新能源、印刷等）”的格局。
公司核心竞争优势是相对完善的产品链结构及在自动化领域积累的深厚经验。
公司业务覆盖了从上游零部件、单元产品到下游系统解决方案完整的产业链，领先国内的同类企业。
公司在行业应用方面的积累丰富，下游客户正从汽车、电气、交通等传统领域向军工、电子、新能源、石油装备等领域快速拓展。
公司现在的业务以系统集成为主，未来上游单元产品自給率增加将提升公司盈利能力。
公司现在的工业机器人产品包含贴牌、代理、自制，自给化比例不高。
工业机器人单元产品是自动化系统中附加值较高的领域。
未来公司将发展自己的电机、驱动产品，改善单元产品竞争力，随着自给率提升，将增强公司整体的盈利能力。
新业务发展迅速，将成为公司未来重要增长点。
公司储备了较多的新产品、新应用，其中军品、洁净机器人、激光装备等新业务近两年发展很快。
今年公司又与辽宁美程签订了数字化车间改造合同，进入数字化工厂系统集成商领域。
未来这些新业务将成为公司四大传统业务外的新增长点。
杭州新松和沈阳智慧园将进入投产阶段。
2013年，公司在杭州与沈阳的两个新园区将进入投产阶段，形成南北两大产业基地。
公司完成全国范围的产业布局。
届时，公司在激光焊接设备、洁净机器人等新兴业务的产能将进一步释放。
风险提示：
下游汽车、电子等行业投资增速大幅放缓，订单执行进度低于预期。
2、博实股份（002698）：
利用现有产品优势积极横向拓展
公司是国内石化化工后处理成套设备领导者。
公司为客户提供物料生产、包装、码垛等作业自动化系统集成及成套设备，主要产品分为粉粒料全自动包装码垛成套设备和合成橡胶后处理成套设备，涵盖了单机产品、单元系统产品到成套设备的整个产品层次。
公司下游市场集中在石化化工领域，占比超过90%。
公司所处的石化化工后处理成套设备行业壁垒高，毛利水平高。
石化化工后处理成套设备通常由几十台单机产品及单元系统产品组成，系统集成、大成套供货是行业的主要商业形式。
行业的进入壁垒较高，公司的竞争对手主要是外资品牌。
公司在行业内积累了深厚的经验，能够提供从项目设计、产品供应到工程建设一揽子交钥匙工程。
由于核心设备自给率高，公司的毛利率水平也高于其他自动化设备企业。
公司积极利用技术优势向石化化工以外行业拓展。
公司的包装码垛设备应用领域广泛、可移植性强，除石化行业外，在粮食、食品、饮料、饲料、钢铁环保、港口物流等领域均有广泛需求。
公司近几年不断开拓新的下游应用领域，已开始进入食品、饲料等新市场。
这些新市场虽然单个项目金额小于石化行业，但整体市场规模很大。
公司在国内橡胶后处理设备市场占有绝对优势。
公司是国内最大的橡胶后处理设备供应商。
近两年，公司将在丁苯橡胶成套设备方面的绝对竞争优势成功扩展到镍系顺丁橡胶生产领域，并在去年底研制出国内首套3万吨/年稀土顺丁橡胶后处理成套设备。
风险提示：
石化行业固定资产投资增速放缓；项目进度低于预期。
3、天奇股份（002009）：
逐渐走出谷底的物流自动化龙头
公司是国内最大的汽车制造自动化输送系统集成商。
国内汽车物流输送系统市场每年的容量约有30-40亿元。
公司的市场份额占到三分之一左右，是市场绝对的龙头。
该业务占到公司总收入的60%以上，近几年一直维持稳健增长。
之前由于公司主要做系统集成，设备自给率低，公司整体毛利水平不高。
公司未来将围绕汽车自动化输送线做衍生，开发工作小车、工业机器人等上游关键设备，该业务盈利能力未来将逐步增强。
自动化分拣与储运系统是公司未来重要的发展方向。
公司在汽车领域之外积极寻求横向扩张。
公司努力的方向一个是机场物流系统，一个是商业物流配送中心。
公司去年已获得机场专用输送设备经过认证，机场的系统集成要比汽车行业高，毛利水平也更高。
此外，公司下属子公司深圳天奇已开始涉足医药行业与电子行业，已经在给广州医药、华为做自动化仓储系统，不排除未来做仓储金融租赁，进入it生产系统建设领域。
风电设备有望止住下滑趋势。
公司风电设备业务主要有两部分，铸件：
12年生产了3万吨不到（满产4.5w吨），单价已经跌倒一万以内了，基本上处于微毛利状态，预计13年价格要好于12年价格水平。
叶片：
一方面，公司在黑龙江工厂于12年启用，地理位臵更贴近风电场，区位优势显著。
另一方面公司的战略合作伙伴上海电气2013年的风电生产计划比12年有所改善，以往的存量库存基本上消化了，今年采购可能更多些，采购价格也有望上扬。
综合来看，公司2013年风电业务有望继续减亏。
铜陵汽车精细拆解厂（欧保天奇）和拆解设备厂（铜陵蓝天）同期上马拓宽公司成长空间。
建成后产品为废旧汽车精细拆解、高效分拣自动化装备，达产年可实现拆解系统15条（年处理能力2万台）、破碎系统3条（年处理能力10万台）、分拣系统3条（年处理能力10万台）的生产规模。
废旧汽车拆解行业是个待开发的金矿，目前国内有400-500家拆解企业，现在国家商务部规定每个地级市原则上只有1家能够核发。
由于国家缺少相关配套政策，该市场尚未启动，未来随着相关政策的出台，该业务将成为公司的又一现金牛业务。
风险提示：
汽车行业固定资产投资下滑；项目进度低于预期。
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