全球工业机器人发展现状分析

一、全球机器人行业现状与机器人行业发展阶段(一)全球机器人行业现状1、行业发展：增长态势延续(1)预计2017年全球工业机器人销售量25万台从2008年第四季度起，全球金融风暴导致工业机器人的销量急剧下滑。2010年全球工业机器人市场逐渐由2009年的谷底恢复。2011年是全球工业机器人市场自1961年以来的行业顶峰，全年销售达16.6万台。2012年全球工业机器人销量为15.9万台，略有回落，主要原因是电气电子工业领域的销量有所下滑，但汽车工业机器人销量延续增长态势。随着全球制造业产能自动化水平提升，特别是中国制造业升级，我们估计到2017年全球工业机器人销量达到25万台，年复合增长率9.5%.(2)预计到2017年全球工业机器人市场容量2700亿2012年全球机器人本体市场容量为530亿元，本体加集成市场容量按本体大约三倍算，估计1600亿元。估计2013年至2017年，包含本体和集成在内的全球工业机器人市场，年复合增长率约为11%。预计2017年全球工业机器人市场容量将达到2700亿元。(3)预计到2017年全球服务机器人市场容量接近500亿根据IFR数据，2012年全球个人(或家庭)用服务机器人市场容量为73亿元，公共服务机器人市场容量为208亿元。目前看公共服务机器人产业化走在前面，市场容量更大。预计2013-2017年个人(或家庭)用服务机器人市场容量增长率为7%，公共服务机器人市场容量年均复合增长率为17%。到2017年，全球服务机器人市场容量将接近500亿元。如果智能家居算是广义的服务机器人，服务机器人市场容量会大很多。2、全球机器人行业布局：日欧产业优势明显，中国市场潜力巨大(1)工业机器人市场销量与存量全球工业机器人本体市场以中欧美日为主。日、美、德、韩、中五国存量占全球比例达71.24%，销量达69.92%。截至2012年底，全球机器人累计销量达到247万台。机器人平均使用寿命为12年，最长15年。估计现在全球机器人存量在120万台-150万台之间。分区域看，亚洲/澳洲增幅达到9%。亚洲增幅主要由中国需求拉动，因为中国2012年工业机器人销量增幅达到30%。分生产地和消费地看，日本是唯一的工业机器人净出口国，拥有全球最大的机器人产能，占据全球机器人产量的66%。机器人消费地最大的区域是除日本以外的亚洲地区，占比约34%，而且是以中国市场为主。(2)全球工业机器人与机床行业销量的对比工业机器人销量占机床销量比反映各国机器人使用情况。这个比例的上升在一定程度上代表着这个国家机器人普及水平的提升。我们给出美日德中四国的机器人销量占机床销量比，从这个数据和历年的变化趋势看各国机器人行业的发展状况。美日德三国的机器人销量占机床销量比稳定在一定区间内(15%-25%)，表明这三国的机器人销量趋势与机床销量趋势基本一致，也表明机器人行业发展较为稳定。中国机器人销量占机床销量比在2006-2011年间虽然有所提升，但仍然处于一个较低水平，5%不到。因此，中国机器人行业发展潜力还很大。(3)主要国家/地区机器人技术优势领域比较美日欧在机器人行业发展处于世界领先地位，但它们的优势领域各不相同。日本在工业机器人、家用机器人方面优势明显，欧洲在工业机器人和医疗机器人领域居于领先地位，美国主要优势在系统集成领域，医疗机器人和国防军工机器人。3、全球机器人市场格局在全球工业机器人本体市场，机器人四大龙头企业2012年收入占比超过50%，是这一领域的绝对强者。在机器人系统集成方面，除了机器人本体企业的集成业务，知名独立系统集成商还包括杜尔、徕斯和柯马等。近年来，随着服务机器人产业化趋势显现，在服务机器人领域也有一系列企业涌现出来。这些企业包括研制达芬奇机器人的直觉外科机器人公司和生产吸尘器机器人的IROBOT等。4、应用领域：以汽车为主，向其他领域蔓延从全球范围来看，汽车工业是机器人应用最广泛的领域，加上汽车零部件，约占机器人装机总量的40%。其他领域的工业机器人应用量不断增长，2011-2012年，应用于交流通讯的机器人增幅居前，为14%。(二)机器人行业发展阶段1、机器人行业发展五阶段结合发达国家机器人行业发展经验，我们将机器人行业发展划分为五个阶段：技术准备期、产业孕育期、产业形成期、产业发展期和智能化时期五个阶段。美日欧机器人产业已完成前四个阶段，目前处于智能化时期，而中国机器人产业还处于孕育期。美日欧工业机器人产业发展已经完成了前四个阶段并形成了各自的产业模式，美国优势在系统集成，日本强调产业链分工，欧洲强调本体加集成的整体方案。中国现阶段机器人产业模式更接近美国模式，原因是机器人本体不能大规模国产化，估计未来的发展趋势是类似于日本的产业链分工模式，前提是真正突破机器人本体。回顾全球机器人发展简史，工业机器人早在1960年代就进入工厂。进入2000年，美国、日本等机器人大国已致力于研发更尖端的技术，机器人技术进入快速发展期，正向智能化阶段行进。2、以美日为例，看机器人行业发展美国是工业机器人的诞生国，但是随着制造业产能转移到亚洲，其工业机器人本体产业发展缓慢。日本机器人产业在80年代实现了对美国的反超，成为“机器人王国”。在这一部分，我们系统的梳理了美日工业机器人发展历程，并回答了诸如“为何美国工业机器人本体产业没有发展起来”、“日本机器人产业与其社会经济环境的关系”等重要问题。(1)美国是工业机器人的诞生地，但本体发展缓慢早在1959年，美国的UNIMATION公司就生产出了世界上第一台工业机器人UNIMATE。因为当时大家都想象着这个产业的前景非常好，有200多家公司开始做机器人(很像现在的中国)。然而，到上世纪七八十年代，进入机器人行业的很多公司机器人业务开始出现亏损。我们通过考察美国机器人行业80年代左右的发展情况，发现美国机器人产业在1979年-1982年经历了损失。在那5年中，美国机器人公司的总损失超过税前总利润。每一年有净损失的生产者数量都要超过有净利润的生产者数量。如今，美国更重视集成业务与机器人前沿技术的研发，代表企业有AdeptTechnology、AmericanRobot、IntuitiveSurgical、RethinkRobotics等。(2)美国没有发展好机器人本体的原因我们总结出下列几点：•第一，由于美国工业机器人发展的早，当时技术不成熟，机器人在通用汽车试用的效果很不好，产品推不出去。后来美国经济不景气，工人失业也多。面对失业率，美国人有着机器人会抢夺人类工作的担忧。•第二，二战以来，美国的经济形态发生了重大转变，典型特征就是传统制造业在整个经济中日益相对萎缩。美国的制造业从70-80年代开始转移至日本、东南亚和亚洲四小龙。美国制造业丧失领导力的领域，不仅局限于低技术产业中的低工资岗位，也开始向高端领域延伸。表现为不仅仅一般制造业产品贸易逆差大，先进制造业产品也有贸易逆差。•第三，美国人在机器人方面更重视应用，也就是系统集成。因为发现机器人本体净利率很低，安川电机、KUKA等只有2-3个点净利率。近几年由于行业竞争激烈，机器人本体价格下降比较快，美国企业看到本体利润空间太薄，就不重视工业机器人本体。•第四，日本从20世纪80年代起逐步成为机器人主要生产地。日本第一台工业机器人是1969年川崎重工与UNIMATION合作开发的，在1980年前后日本机器人产量已经远超美国。自此，日本在机器人产业方面迅速实现了对工业机器人诞生地美国的反超，成为“机器人王国”。(3)日本社会经济环境与机器人产业发展的关系二战以后，日本经济高速发展，是靠制造业拉动起来的，从50年代起的20年高速增长期，日本GDP有30%来自制造业，从业人数也不断增多。•80年代后，日本人口增速放缓，制造业从业人数也趋于下降，这时，机器人的普及使日本保持了制造业总产值的持续增长。•1980年是日本机器人的普及元年，日本机器人产业不断发展，日本国内是其机器人产业的主要市场。•1990年起日本经济进入低迷期，国内机器人销量停滞不前，但是出现了出口扩大趋势。•2000年以后，出口逐渐占了大头，特别是对中国的出口大幅增加。3、机器人行业发展与全球制造业转移息息相关机器人行业发展，特别是工业机器人的发展，与全球制造业转移息息相关，机器人替代人将是全球制造业未来的发展方向。这一部分将详细阐述这一过程。(1)全球制造业的三次转移大潮全球范围内出现过三次较大规模的产业转移事件：•第一次在50年代，美国将钢铁、纺织等传统产业向日本、德国这些战败国家转移。•第二次在60至70年代，日本、德国向亚洲“四小龙”和部分拉美国家转移轻工、纺织等劳动密集型加工产业。•第三次在80年代初，欧美日等发达国家和亚洲“四小龙”等新兴工业化国家把劳动密集型产业和低技术型产业向发展中国家转移，于是自90年代开始，中国逐渐成为第三次世界产业转移的最大承接地和受益者。这三次转移潮的转移路径为从发达国家转移向发展中国家，从技术领先的国家，向技术相对落后国家扩散。总的趋势为从劳动力成本高的地区转移向劳动力成本低的地区。从产业角度来看，劳动密集型产业优先从劳动力成本高的地区转移向劳动力成本低的地区。但随着发展中国家(如中国)人口红利渐渐消失，人力成本不断上升，机器人替代是未来全球制造业的发展方向。当使用机器人的成本降低，以机器人替代人力更为划算时，这条轨迹也许会逆转，制造业将部分回归美国本土。然而，由于很多制造业产业链都在中国，因此很难全部转移出去。这些巨大产能未来转型升级的主要方向之一，就是实现自动化。伴随国内自动化市场需求快速增长，中国有望崛起几家本体机器人企业。(2)制造业转移是一个追求低劳动成本的过程从以上转移路径中可以看出，制造业的转移是一个追求低劳动成本的过程。随着劳动力成本的上升，相对而言机器人是更加廉价的劳动力。以日本为例，机器人行业发展是伴随人工成本增加的过程。日本大规模使用机器人带来两个直接好处：一是减缓劳动力成本上升对制造业的冲击，保持制造业的竞争力;二是弥补劳动力短缺。(3)机器人成本与人工费用简单比较根据我们调研国内重点工程机械企业机器人使用情况，可知只要产能利用率足够高，机器人更划算。一般一台大型焊接机器人，初始购置成本200万，10年折旧的话，一年20万，一个月1.67万。如果三班倒生产，相当于5-6个工人的工作量。一个工人淡季工资是3000-4000，旺季工资是5000-6000，即使淡季5-6个工人工资，也要最少需要将近1.2万到1.5万，旺季可能要3万到3.6万，全年合计要30万，远高于当年机器人折旧总额20万。而其它焊丝、焊枪和电费基本差不多。机器人的使用成本也不高，90%的电费是用在焊接，和手工焊接差不多。机器人手臂的移动，耗电量和风扇差不多。而且机器人维护保养费用也很低，比激光切割机床的维护费用低很多。另外，目前市场上不少人谈到发展机器人就认为是取代劳动力，解决劳动力成本过高的问题，看法多少存在片面性。替代劳动力只是发展机器人产业的一个方面(日本在高速成长期引入机器人对解决劳动力短缺，对其重化工业发展起到极大推动作用)。更为重要的是，机器人能够完成许多人不能完成的任务，如精度、洁净度等方面，机器人做得更好。上世纪90年代，日本将机器人引入到电子行业，等带动其电子产业竞争优势大幅提升。(4)第四次工业革命仍以机器人为基础第一次工业革命是水力和蒸汽驱动的机械制造设备。第二次工业革命是基于劳动分工的大规模电气化生产。第三次工业革命是伴随电气和IT技术提升的制造业自动化水平提升。全球正在经历第四次工业革命。工业4.0以信息地理系统为基础，80%的创新由信息通信技术(ICT)推动。自动化、信息化是先进制造业的关键，机器人作为自动化技术的集大成者，仍然是工业4.0的最主要的基础设施之一。二、国外重点机器人企业及集成企业在这一部分中，我们重点分析了国外典型的机器人企业，目的是通过剖析这些公司的特征寻找中国未来机器人的龙头企业。(一)国外重点机器人企业的起源国外重点机器人企业最初起源于机器人产业链上下游相关企业，如下游应用的焊接设备、上游的数