摘要：工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)有廣泛應(yīng)用，而在一些高端領(lǐng)域的作用更是無可代替。目前國內(nèi)新增工業(yè)機(jī)器人超過70%依賴進(jìn)口，中國自主生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域在核心技術(shù)領(lǐng)域與外資企業(yè)依然有一定差距。

工業(yè)機(jī)器人由主體，驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。其主要特點(diǎn)有可編程、擬人化、通用性以及涉及學(xué)科廣泛。現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。

“制造”轉(zhuǎn)變“智造”，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)勢登場

隨著中國經(jīng)濟(jì)由高增速放緩，制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級也迫在眉睫，制造業(yè)推進(jìn)的過程中困難重重。從工業(yè)4.0到“中國制造2025”，制造業(yè)對智能制造的需求大幅增加，進(jìn)而演變出智能制造，制造系統(tǒng)演變的兩個特征就是人力在制造系統(tǒng)中比重的降低以及制造系統(tǒng)中固化的人類知識及經(jīng)驗(yàn)的比重變大，工業(yè)機(jī)器人在此演變中逐漸發(fā)揮出顯而易見的重要性。工業(yè)機(jī)器人對多個學(xué)科知識的凝聚之豐富，對技術(shù)儲備之精細(xì)，對資金投入要求之充分，對時間要求之苛刻，加上其對制造業(yè)效率和效益的提升，注定會成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。

全球工業(yè)機(jī)器人增長有序，前景廣闊

全球工業(yè)機(jī)器人的增長在2018年有所減緩，在2018年以前，工業(yè)機(jī)器人在全球范圍內(nèi)保持穩(wěn)定增長，中國增速最快。

根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合大會（IFR）的報(bào)告，在2017年年底全球制造行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人使用密度已達(dá)到85臺/萬人（每萬名工人使用工業(yè)機(jī)器人數(shù)量），而在2016年，全球平均工業(yè)機(jī)器人密度是74萬臺/萬人，2015年，全球平均工業(yè)機(jī)器人密度為66臺/萬人。表明全球越來越多的國家和地區(qū)在制造業(yè)領(lǐng)域采用工業(yè)機(jī)器人。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球工業(yè)機(jī)器人密度前21名如圖1所示。這些國家主要分布在亞洲，歐洲和北美，亞洲作為近幾年全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展最活躍的地區(qū)，機(jī)器人裝機(jī)量的增速在全球也排在首位。2010~2016年之間，亞洲工業(yè)機(jī)器人密度的年均增長率為9%，美洲為7%，歐洲為5%，亞洲的工業(yè)機(jī)器人密度年增長最快，而按照國家（地區(qū)）區(qū)分，中國的工業(yè)機(jī)器人密度增長最快。在2013~2017年，機(jī)器人裝機(jī)量顯著增長，由2013年的25臺/萬人增長到2017年的97臺/萬人。

圖1 2017全球工業(yè)機(jī)器人密度排名（含地區(qū)），中國位于第21名

（資料來源：IFR，五度易鏈行業(yè)研究中心）

2018年全球機(jī)器人增長速度放緩，醫(yī)療型和消費(fèi)型的服務(wù)機(jī)器人行業(yè)回報(bào)達(dá)到兩位數(shù)，工業(yè)機(jī)器人增速減緩。ROBO 全球機(jī)器人及自動化指數(shù)（世界上第一個專注于機(jī)器人、自動化和人工智能領(lǐng)域公司的基準(zhǔn)指數(shù)，涵蓋全球80只股票）反應(yīng)出2018年機(jī)器人行業(yè)的回報(bào)狀況。從2009到2018年指數(shù)變化如圖2所示（以2009年的統(tǒng)計(jì)為基準(zhǔn)指數(shù)100），該指數(shù)有序增長，在2017年回報(bào)率達(dá)到46%，在2018年隨著全球經(jīng)濟(jì)增長勢頭減弱，以及中美貿(mào)易摩擦對亞歐地區(qū)制造業(yè)造成沉重打擊，制造業(yè)和工業(yè)自動化行業(yè)出現(xiàn)下滑。

圖2 2009到2018年ROBO 指數(shù)

（資料來源：ROBO Global，五度易鏈行業(yè)研究中心）

盡管市場出現(xiàn)一定程度的低迷，回報(bào)率依舊可觀， 2018年前9個月，每股收益中值增長約15%，在戴維斯雙殺效應(yīng)的影響下，促使投資者大舉拋售股票，估值隨之下跌，2018年中值PE僅19倍，創(chuàng)2016年1月以來的新低，接近上一個工業(yè)周期的底部，如圖3所示。而日本的很多優(yōu)質(zhì)企業(yè)股價已經(jīng)低于賬面價值，市盈率僅個位數(shù)，在工業(yè)周期底部，中小企業(yè)生存艱難，但對一些大企業(yè)來說，危中有機(jī)，前一段時間ABB 宣布了一項(xiàng)耗資 1.5 億美元在上海附近建造工廠的新計(jì)劃，該工廠將利用尖端自動化和機(jī)器人技術(shù)為汽車、電子和其他通用行業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人。

圖3 ROBO指數(shù)的市盈率走勢圖

（資料來源：ROBO Global，五度易鏈行業(yè)研究中心）

核心技術(shù)門檻高，外企控制程度大

從工業(yè)機(jī)器人成本比例看， 三大核心零部件綜合占到了工業(yè)機(jī)器人制造成本的 72%，主要核心部件有三類：控制器、伺服電機(jī)和減速器。其中，減速器占36%，伺服電機(jī)占24%，控制器占12%，機(jī)器人本體占22%，其他部分占6%。如圖4所示。

圖4 機(jī)器人各成分成本占比

（資料來源：IFR，五度易鏈行業(yè)研究中心）

控制器是機(jī)器人的指揮系統(tǒng)，對機(jī)器人的運(yùn)動算法編譯計(jì)算，進(jìn)而通過信號對伺服系統(tǒng)發(fā)布運(yùn)動工作指令。國內(nèi)外技術(shù)差距不大，但由于市場原因主要仍控制在四大機(jī)器人企業(yè)手里。伺服電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)，它是機(jī)器人的執(zhí)行系統(tǒng)，是影響下游行業(yè)工作性能的主要因素。主要被日系企業(yè)和歐系企業(yè)壟斷，目前國產(chǎn)化開始加速，埃斯頓、廣州數(shù)控、匯川技術(shù)等企業(yè)有所進(jìn)展。減速器是動力源與執(zhí)行單元之間的減速傳動裝置，它決定機(jī)器人的精度和平穩(wěn)性。在機(jī)器人成本占比中最高，市場規(guī)模大，而且兩家日企都有很大的成本優(yōu)勢，目前國內(nèi)南通振康和綠地諧波的減速器已經(jīng)量產(chǎn)。

工業(yè)機(jī)器人的整體技術(shù)門檻高，國產(chǎn)品牌想要超越仍需一定的時間和大量的投入。

表1 工業(yè)機(jī)器人的核心零部件

（資料來源：五度易鏈行業(yè)研究中心）

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，增長速度快

根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會（IFR）的分類方法，可以將工業(yè)機(jī)器人分為四類：加工類、裝配類、搬運(yùn)類、包裝類。每一類又可以細(xì)分為更具體用途的幾類，如圖4所示。機(jī)器人在加工類、裝配類、搬運(yùn)類、包裝類應(yīng)用均已經(jīng)有一定規(guī)模，在國內(nèi)加工類企業(yè)中焊接類機(jī)器人應(yīng)用普及率已經(jīng)達(dá)到25%，金屬加工領(lǐng)域在2017年增速為150%，做精細(xì)零件研磨拋光類（如汽車，集成電路制造領(lǐng)域）也已經(jīng)有一定比例的機(jī)器人應(yīng)用；2017年國產(chǎn)機(jī)器人中增速最大的是SCARA，其主要用于信息電子裝配領(lǐng)域，涂裝領(lǐng)域的機(jī)器人應(yīng)用普及率也比較高；搬運(yùn)類工業(yè)機(jī)器人是國內(nèi)機(jī)器人占比最高的領(lǐng)域，已經(jīng)達(dá)到50%；包裝類應(yīng)用自動化比較高，機(jī)器人占比與其他領(lǐng)域相比本身空間要小一些。

圖5 工業(yè)機(jī)器人分類

（來源：五度易鏈行業(yè)研究中心）

結(jié)語

在全球制造業(yè)由“制造”向“智造”的轉(zhuǎn)變的環(huán)境下，推動制造業(yè)升級已經(jīng)成為制造業(yè)大國的共識，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展是制造業(yè)轉(zhuǎn)型中重要的一環(huán)。中國自主的國產(chǎn)機(jī)器人與日、德、美等發(fā)達(dá)國家在技術(shù)上仍有一定差距，由于中國市場需求等因素，近幾年國內(nèi)公司在技術(shù)上也有所突破，在市場份額上增速亮眼。在世界經(jīng)濟(jì)受多方面因素干擾的情況下，行業(yè)增速有所減緩，然而在工業(yè)周期底部，工業(yè)機(jī)器人提升空間大，隨著各國（地區(qū)）的積極參與發(fā)展，行業(yè)前景依舊廣闊。