工業（yè）機器人作為製（zhì）造業的構成部分，與製（zhì）造業發展的經濟規（guī）律密切相關，因此研究工業（yè）機器人需首（shǒu）先對製造業的發展曆程和發展趨勢（shì）有清晰的認識（shí）。凱泰資本基於行業研究，通過分析主要回答了以下問題（tí）：
  
　　1、工業機器人的（de）普（pǔ）及應用有哪（nǎ）些規律，哪些行業在用、用來做什麽、怎麽用；2、工業機器人在中國製（zhì）造業的（de）中長期發展中承擔了什麽角色，短期的應用切入點在哪些環（huán）節；3、國內的工業機器人產業如何突破（pò）國（guó）外壟斷，從哪些（xiē）行業、哪些環節、以什麽方式實現突破；4、國內的工業機器人產業（yè）的（de）投資機會在（zài）哪（nǎ）些（xiē）方麵。
   
     一、當我們談論工業機器人的時（shí）候（hòu），其實是在談論製造業
  
　　1.1 工業機器人的定義
  
　　工（gōng）業機（jī）器人在世界各國的（de）定義不完（wán）全相同，但是含（hán）義（yì）基本一致：即擁有多個可編程軸，能（néng）夠實現自動控製、再編程（chéng）、多（duō）功能用途的操作機，可廣泛應用於搬運、裝卸、焊（hàn）接、噴塗等現代製造業。製造業的（de）細分行業眾多，所用到的自動化設備種類繁多，工業（yè）機器人隻是其中一類，除此以（yǐ）外還包括大（dà）量的專（zhuān）機設（shè）備等。相比專機設備，工業（yè）機器人具備較（jiào）好的柔性、通用性（xìng）等特征，尤其適用於空間移動工（gōng）序較（jiào）多的製造行業（yè），目前規模化應用的主要是汽車、3C電子、家（jiā）電等製造（zào）行業的裝配組裝、焊接（jiē）噴塗、搬運裝卸等局部（bù）環節。
  
　　1.2 工業機器人（rén）屬於（yú）製造業的構（gòu）成（chéng）部分，研究工業機器人需要關注製造業的發展規律。
  
　　從整個製造業係統來（lái）看，工業機器人（rén）僅是其構成的一部分，且具備顯著（zhe）的區域性、階段性特征。製造（zào）業是個泛稱的概念，不同國家和地區、不同發展時期（qī）的製造業內涵也（yě）不同：當前（qián）階段對於美國，製造業更多是指汽車、飛機、醫（yī）藥、軟件、計算機（jī）與電子（zǐ）、軍（jun1）工航（háng）天等行業；對於日本，製造業更多是指汽（qì）車、化（huà）工醫藥、高端材料、精密機（jī）械、電子（zǐ）產品等行業；對於韓國，製造業更多是指智能電子產（chǎn）品、集（jí）成電路、液晶屏幕、存（cún）儲器、半導體、汽車、造（zào）船等行業；對於台灣，製造業更多是指集成電路（lù）、液晶屏、電子產品、機電產品等（děng）行業。對於當前階段的中國，製造業更多是指汽車、家電、3C電子、造船、機械等；向前10-20年的發展階段，中國的（de）製造業更多（duō）是指機械、家電、冶金、建材、鋼鐵、煤炭、紡織服裝等。由於規模化應用工業機器人的製造行業相對固定，因此研究工業機（jī）器人行業需要特別關注製造業在不同國家地區、不同（tóng）發展階段的特征，尤（yóu）其需要關注中國製造業的發（fā）展（zhǎn）趨勢。
  
　　從全球的角度來看，傳（chuán）統的製造（zào）升級更多的是（shì）指產業轉（zhuǎn）移的過程，是比較優勢理論（lùn）的具體實現過程，即引（yǐn）進高附加值、高（gāo）技術含量的高端製造業，同時將低技術含（hán）量、高能耗汙（wū）染（rǎn）的低附加值製造業轉移出（chū）去。目前階段的國（guó）內製造業以汽車、家電、3C電子、機械、造船等（děng）製造業為主，製造升級即向上突破芯片、集成電路、半導（dǎo）體、液晶屏、存儲器、生（shēng）物醫藥、材料化（huà）工、精密機（jī）械、航空航天等高端製造業，這（zhè）是中國製造升級的主題之一。這類高端製造業更多的處於製造（zào）產業鏈的上遊，其構成以（yǐ）高附加值的專機設備和生產工藝為主，市場空間巨大，對比其中的工業機器人市場規（guī）模相對小、機會不多。
  
　　經濟的持續成長、城市化的推進，尤其是國內互聯網及（jí）移動互聯網的（de）發展深度（dù）激活（huó）了終（zhōng）端消費商業生（shēng）態，消費（fèi）者對於商品的功能、品質、差（chà）異（yì）化、多樣化和個性化的要求越來越高，這對中間的商品製造環節（jiē）提出了較高的要求，小批量、多批次的定製化生產趨勢（shì）已日趨明（míng）顯。因此（cǐ）以定製化生產為目標的智能（néng）製造是中國製造升級的另一主題，這種製造端與消費端的協同聯動將會創造更大的商業價值，並且極大（dà）拓展了製（zhì）造業的概念邊界。商品（pǐn）的定製化製造要求生產線首先（xiān）實現自動化、柔性化和智能化，能夠做到針對需求快速調整生產工藝工序，工業機器（qì）人的柔（róu）性、通用性等優勢特征明顯。因此當前階段研（yán）究（jiū）國（guó）內的工業機器人行業需要重點（diǎn）關注汽車、家電、3C電子等消費商品的製造業。
  
　　1.3 工業（yè）機器人在未來中國製（zhì）造業中承擔的角色（sè）及短期的切入環節
  
　　長（zhǎng）期來看，定製化的智能製造實現還相對較遠；短期（qī）來看，製造（zào）業的自（zì）動化才是切入點，但需明確自動化不是最終目的，自動化是為未來實現定製化打下基礎。對於製造企業來說，成本壓力是其自動化普及（jí）的充分條件，但是僅由成（chéng）本驅動的自動化所承載的價值空間受限： 1、歐美日韓等國（guó）家的發展曆程表明，全球比較（jiào）優勢（shì）理論下總（zǒng）有部分地區的生產成本要低於（yú）本國的人力成本和（hé）自（zì）動化成本，對於以成本優先的普通消（xiāo）費商品製造來說，自動化是（shì）無法全麵阻擋產業轉移趨勢的，緊貼消費市場（chǎng）需求的（de）定製（zhì）化（huà）製造才有可能；2、本土區域內（nèi）低端（duān）的（de）傳統製造業附加值（zhí）較低（dī），自動化升級僅是人工替代或局部效率的提升，可挖掘的價值空間受限（xiàn）。
  
　　以智能手機（jī）為例（lì），傳統功能機時代手（shǒu）機更新換代慢、功能（néng）差異小、結構功能相對簡單，製造產業（yè）依比較理論優勢轉（zhuǎn）移（yí），自動（dòng）化的需求相對弱；目前國內的智能手機更新換（huàn）代周期已（yǐ）縮短至1-1.5年，市場的功能（néng）需求（qiú）頻繁多變，少批量、多批次的定製化趨勢一方麵要求製造端（duān）貼近消費市場；另一方麵要求製造端實現自動化、柔性化和智能化。因此當前階段需要以智能製造（zào）的（de）角度來看待工業機器人在製造業自動化中的（de）普及。
 
 
     二、工業機器人：誰在（zài）用（yòng）？用來做什麽？怎麽用？
  
　　2.1、 工（gōng）業機器人在製造業中的普及應用需符合（hé）經濟學規律
  
　　工業機器人的發展起於1970年代，至今已有近50年的曆史，隨著計算機控製、電子、材料等技術的迭代進步（bù），工業機器人的（de）性（xìng）能已達到較高的水平。但從應用來看，全球範圍內工（gōng）業機器人並未（wèi）全麵滲透所有行業所有環節，即使發達國家也（yě）是如此。
  
　　美國目前約有23.3萬台（tái）工業機器（qì）人（rén）正在使用，其中超過（guò）一半集中在中西部、南部的10個州。在這些州（zhōu）當中，密西根州、俄亥俄州和印地安納州是應用工業型機器人最多的地區，其中密西根（gēn）州有約 2.8 萬台，占了（le）近全美總數的 12%；相較之下，美國西（xī）部所有州的加總也隻有13%。若從城市來看，汽車製造中心的底特律是所有（yǒu）大城市應用最多（duō）的地區，共有約 1.5 萬台機（jī）器人在此工作，幾乎是其他城市地（dì）區的 3 倍以上。這充分反映了工業機器人在全美國的分布情況就像過去許（xǔ）多經濟趨勢一樣，自（zì）動化並不會以完全相同的（de）方式襲擊所有地區，而是會在（zài）全球價值鏈的運作（zuò）下，依照經濟學規律在不（bú）同行業、環節和區域內發展。
  
　　成本（běn）永遠是製造企業（yè）自動化升級的充分條件（jiàn），這裏成本更多（duō）的是綜合成（chéng）本，既包括人工成本、原料成本、管（guǎn）理成本、品控（kòng）成本等，也包括產線效率成本、安（ān）全成本等（děng）。1、從（cóng）市場角度看，大規模的自動化滲透往往（wǎng）首先集中在產品附（fù）加值高、市（shì）場集（jí）中度高、產線規模化標準化（huà）程度高的行業；2、從技術角度看，工業機器人（rén）作為自動化設備的一種，其更側重於空間移動較多的工（gōng）序，如裝配組裝、焊接噴塗、搬運裝卸等環節（jiē）。
  
　　根據 IFR （國際機器人聯合會）的數據（jù）， 2015年全球工業機器人（rén）銷量 24.76 萬台，同比增長（zhǎng）8%；其中中國工業機（jī）器（qì）人銷量6.6萬台，占比約（yuē）27%。國內製造業的自動化處於快速成長階段，因此工（gōng）業機器人市場規模維持年均20%以上的高速增長率，遠高於歐美等國家。全球 75 %的工業機器人被銷往五個國家 ：中、韓、日、美、德，中國是全球最大的（de）工業機器人（rén）市場。汽（qì）車行業是工業機（jī）器人應用最早、應用數量最多、應（yīng）用能力最強的行業。全世（shì）界有（yǒu）超過50%的工業機器人應用在汽車行業；其次應用於電子製造業，占比達到30%；其（qí）他如金屬加工、橡膠（jiāo）塑料、食品醫藥等製（zhì）造業等（děng），但這類更多作為輔（fǔ）助環節，並未形成規（guī）模需求。

　　2.2 製（zhì）造行業需要的不是工業機器人，而是基於（yú）機器（qì）人的自動化集成產線（xiàn）
  
　　工業機器人最早應用於汽車（chē）製造行業（yè），以整車製造過程中的焊接、噴塗、組裝環節為（wéi）主，以六軸串聯重載工業機（jī）械臂為主（zhǔ）；電子製造業中裝配（pèi）檢測、包裝分揀等環節應用較多，包括輕載串聯機械臂、直角坐標機器人（rén）、圓柱坐標（biāo）機器（qì）人、並聯機器人（rén）等；金（jīn）屬加工、食品醫藥等工業機（jī）器人一般多用於物料（liào）搬運等輔（fǔ）助環節。對於汽車、電（diàn）子等規模化應用的製造行業，工業機器人不是直（zhí）接需求，基於工業機器人實現的自（zì）動化生產線解決方案才是。工業機器人的應（yīng）用需要供應商在充分理解垂直製造行業工序工藝（yì）的基礎上，進行自動化生產線（xiàn）的集成。這類似於食材與做菜的關係，好食材以外，具備工藝集成能（néng）力（lì）的“廚師”才是重點（diǎn）。
    

　　三、國（guó）內工業機器人產業，先有蛋還是先有雞？
  
　　3.1、 本土工業機器人產業（yè）處於被國外廠商全麵壟斷的格局
  
　　全球範圍內的工業機器人以六軸串聯機械臂為主，其（qí）次包括四軸串聯（lián）機械臂（bì）、圓柱坐標機器人（SCARA）、直（zhí）角坐標機器人、並（bìng）聯（lián）機器人（rén）等。不同工業器人在性能（負載能力（lì）、精度、速度、壽命、穩定（dìng）性等）、技術難（nán）度、成本等方（fāng）麵各不相同，適用的行業和場景也各不相同。從產業鏈的角度（dù）看，工業機器人分為核心零部件、本體設備和集成應用三大環節，其（qí）中核（hé）心零（líng）部件包括電機、驅動器、控製器、減速器等（děng）。
  
　　國內（nèi）的工業機（jī）器人從上遊市（shì）場到下遊市場均處於國外廠商壟斷的局麵：1、本體設備和應用層麵，發那科、庫卡、abb、安川四大巨頭（tóu）占據國內50%以上的（de）份額，外資品牌總計（jì）占（zhàn）據近70%。國產的本體設備在負載能力、精度、壽命、穩定（dìng）性等方（fāng）麵存在顯著差距（jù），應用層麵自然也差距更大；2、核（hé）心零部件（jiàn）層麵，國產（chǎn）機器人所用減（jiǎn）速器進口比例75%、伺服電（diàn）機進口比例80%、控製器進口（kǒu）比例80%。本土的工（gōng）業機器人（rén）廠商多數不具備核心技術環（huán）節，更多的是設（shè）備集成的角色，產品應用場合低端、分散，利潤（rùn）率水（shuǐ）平較低。
 

    3.2 國內工業機（jī）器人產業突破從應用層開始（shǐ），需經曆“借蛋生雞、養雞生蛋”的過程
 
　　當（dāng）前部分主流觀點認為：國內工業機器人產業（yè）的上遊核心環節技術不足，導致本體設備性能差、成本高，進而導致國內工業機器人市場應（yīng）用的競爭力不足，因此國內工業機（jī）器人產業的發展首先需要突破上遊的核心技術環節。從技術產業鏈的角度來看，這（zhè）種觀點（diǎn）某（mǒu）種程度上是對（duì）的，但其更多的是產業發展至今（jīn）而形成的現象，而非（fēi）本質原（yuán）因。國內工業機器人產業先突破（pò）核（hé）心環節還是先做集（jí）成（chéng）應用是（shì）一（yī）個先有蛋還是先有雞的問（wèn）題。從全球工（gōng）業機器人的發展曆程和其他行業的發（fā）展經驗來看，我們認為國內工業機器人產業的突破應該是逆向的，即先從應用集成開始。
  
　　沒有本土化的應用（yòng）產業生態支撐，工業機器人的發展無（wú）從（cóng）談起。汽車行業是工業機器人應用最早、應用數量最多、應用能力最強的行業（yè），全球（qiú）工業機器人產業的發展與汽車製造行業密不可分。國內汽車製造現代工業的建立始於改革開（kāi）放，采取了以技（jì）術換市場的合資模式，直至現（xiàn）在合資車企及（jí）合資車（chē）型仍舊是國內汽車製造業和汽車消費市場的絕對主體。國內的（de）合資汽車製造企業自動化率已高達90%，汽車製造（zào）體係（xì）由國外整體導入，因此對應的製造標準、工藝工序、裝備產線等也來自國外（wài）。以四大巨（jù）頭為首的外資工業機器（qì）人品牌已（yǐ）經形（xíng）成了從核心零部件到本體設備再到集成係統的成熟產線方案，建立了較高的技術壁（bì）壘並且在規模化成本上具備明（míng）顯優勢，本（běn）土廠商突（tū）破困難。嚴格意義上來說，過去的數十年間國內的汽車（chē）製（zhì）造業僅僅做到了產（chǎn）能的（de）本土化，而非產業的本土化，這對國內包括（kuò）工業機器人行（háng）業在內的眾多汽（qì）車（chē）製造配套行業極為不利，本土工業機（jī）器人未來要（yào）在汽（qì）車行業突破需要著（zhe）重關注本土的自主車型、新能源汽（qì）車、零部件製造等方向。
  
　　應用集成是工業機器人產業中利潤（rùn）率最高（gāo）、市場空間最（zuì）大的環節，核心零部件的利潤率高但細分專業技術壁（bì）壘高、市場規模受（shòu）限。從工業機器人核心構成的（de）毛利率來看：減速器最高達到 40%、伺（sì）服係統35%、控製器（qì）25%、本體設備15%；從市場規模看：工業機器人的應用市場規模中本體設備僅占30%-40%左（zuǒ）右；在本體設備中核心零部件占（zhàn）比在70%，其中減速器最大達到（dào）35%、伺服電機（jī）25%、控（kòng）製器15%。2016年全球工（gōng）業（yè）機器人應用的市場規模1000億元（yuán）左（zuǒ）右，其中機器人設備的規模在400億元左右；對應中國工業機器人應用的市場規模在340億元左右，其（qí）中機器人（rén）設（shè）備的規（guī）模在150億左右。本土機器人品牌滲透率30%左右，根據市場數據測算2016年國內的減（jiǎn）速（sù）器市場規（guī）模16億、伺服電（diàn）機市場（chǎng）規模（mó）11.4億、控製器（qì）市場（chǎng）規模6.8億。總結（jié）來說，隻有應用產業生態實現本土化才能（néng）培育上遊配套零部件及（jí）設備環節，在產（chǎn）業發展早期做（zuò）係統集成必然無法避免外購本體設備（bèi）及核心零部件。

    
  
     3.3 重點關注家電、電子等（děng）本土化的產業應用需求，產業鏈的投（tóu）資邏輯需（xū）謹慎
  
　　全球汽車製造（zào）業發展較（jiào）早，且國內汽車製造業發展初期差距較大，因此（cǐ）形成（chéng）了外資占（zhàn）據主導地位的產業（yè）格局；相比之下3C電子製造國內外的發展差距不大，且相關產業已全麵實現了本土化。全球3C電子（zǐ）製造產能的70%集中在國（guó）內，這為配套的工業機器人產業提供了龐大的應用生態和市場空間。
  
　　與（yǔ）汽車製（zhì）造的工業機器人自動化（huà）產線不同，3C電子製造的自動化產線（xiàn）中工業機器人僅是其中的一小部分（fèn），還需要整合集成大量（liàng）的功能模組、專機設備等，這對工業（yè）機器人的集成應用提（tí）出了更高的要求。不同（tóng）於互聯網產業的發展曆程，本土區域內的工業機器人產業乃至整個製造業的發展過程中，各產業鏈環節不是共振的（de），產業發展逐步由應用端向上遊環節傳遞，且這種（zhǒng）傳遞（dì）是存在滯後周期的，這與互（hù）聯網生態下（xià）的產（chǎn）業鏈投資邏輯存在較大差（chà）別。