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文档简介

1、工业机器人行业深度研究报告内容目录 HYPERLINK l _bookmark0 工业机器人行业持续复苏 机器换人与替代双重驱动 6 HYPERLINK l _bookmark1 工业机器人行业拐点已到 疫情不改复苏趋势 6 HYPERLINK l _bookmark5 政策驱动下工业机器人市场迎来迅速发展 7 HYPERLINK l _bookmark9 人口红利逐渐消失 倒逼自动化进程加速 9 HYPERLINK l _bookmark13 工业机器人产业链一览 HYPERLINK l _bookmark16 工业机器人核心竞争力 HYPERLINK l _bookmark17 工业机器人

2、的大脑控制器 HYPERLINK l _bookmark23 工业机器人的执行机构-伺服系统 HYPERLINK l _bookmark30 伺服系统的搭档减速器 HYPERLINK l _bookmark36 工业机器人的多应用场景 HYPERLINK l _bookmark37 工业机器人概览 HYPERLINK l _bookmark41 不同种类的工业机器人 HYPERLINK l _bookmark42 多关节机器人 HYPERLINK l _bookmark46 CRA机器人 HYPERLINK l _bookmark50 并联机器人 HYPERLINK l _bookmark54

3、 GV机器人 HYPERLINK l _bookmark60 长尾市场将成为未来工业机器人的增长点 HYPERLINK l _bookmark68 人机协作与小型化是未来工业机器人的发展趋势 HYPERLINK l _bookmark78 建议关注公司及投资评级 HYPERLINK l _bookmark79 上游核心零部件绿的谐波 HYPERLINK l _bookmark85 中游本体埃斯顿 HYPERLINK l _bookmark91 下游集成拓斯达 HYPERLINK l _bookmark98 投资评级 HYPERLINK l _bookmark100 风险提示 HYPERLINK

4、 l _bookmark101 下游行业景气度下降风险 HYPERLINK l _bookmark102 行业竞争加剧风险 HYPERLINK l _bookmark103 疫情控制不及预期的风险 图表目录 HYPERLINK l _bookmark2 图:中国工业机器人产量及增速 6 HYPERLINK l _bookmark4 图:疫情以来中国制造业MI运行情况 7 HYPERLINK l _bookmark7 图:9年工业机器人新安装量前5名 8 HYPERLINK l _bookmark8 图:中国工业机器人市场规模 9 HYPERLINK l _bookmark10 图:我国人口结构

5、(万人) 9 HYPERLINK l _bookmark11 图:制造业用人成本不断攀升 HYPERLINK l _bookmark12 图:每万名产业工人所拥有的工业机器人数量(台) HYPERLINK l _bookmark14 图:工业机器人产业链图 HYPERLINK l _bookmark18 图:库卡R4系列控制器 HYPERLINK l _bookmark19 图0:BIR5系列控制器 HYPERLINK l _bookmark20 图1:工业机器人控制系统组成 HYPERLINK l _bookmark21 图2:9年国内工业机器人控制系统市场结构 HYPERLINK l _b

6、ookmark24 图3:伺服驱动器与伺服电机 HYPERLINK l _bookmark25 图4:伺服系统内部结构框图 HYPERLINK l _bookmark26 图5:伺服系统控制模型 HYPERLINK l _bookmark27 图6:伺服系统下游行业分布 HYPERLINK l _bookmark28 图7:9年国内伺服系统市场格局 HYPERLINK l _bookmark31 图8:V减速器结构非常复杂 HYPERLINK l _bookmark32 图9:谐波减速器结构相对简单 HYPERLINK l _bookmark34 图0:9年国内V减速器市场主要厂商份额占比 H

7、YPERLINK l _bookmark35 图1:9年国内谐波减速器市场主要厂商份额占比 HYPERLINK l _bookmark38 图2:不同种类的工业机器人 HYPERLINK l _bookmark39 图3:9年中国工业机器人市场结构分机型 HYPERLINK l _bookmark40 图4:9年中国工业机器人市场结构分品牌 HYPERLINK l _bookmark43 图5:多关节机器人应用场景 HYPERLINK l _bookmark44 图6:9年国内多关节机器人市场结构 HYPERLINK l _bookmark45 图7:国内多关节机器人近年出货量及预测 HYPE

8、RLINK l _bookmark47 图8:A机器人应用场景 HYPERLINK l _bookmark48 图9:9年国内RA机器人市场结构 HYPERLINK l _bookmark49 图0:国内A机器人近年出货量及预测 HYPERLINK l _bookmark51 图1:并联机器人应用场景 HYPERLINK l _bookmark52 图2:9年国内并联机器人市场结构 HYPERLINK l _bookmark53 图3:国内并联机器人近年出货量及预测 4 HYPERLINK l _bookmark55 图4:GV机器人在仓储物流领域的应用 HYPERLINK l _bookma

9、rk56 图5:GV机器人在智能停车领域的应用 HYPERLINK l _bookmark57 图6:9年国内GV机器人下游应用行业分布 HYPERLINK l _bookmark58 图7:9年国内GV机器人市场份额 HYPERLINK l _bookmark59 图8:国内GV机器人近年出货量及预测 HYPERLINK l _bookmark61 图9:9年我国工业机器人下游应用行业分布 HYPERLINK l _bookmark62 图0:9年我国工业机器人下游应用行业同比变化率 HYPERLINK l _bookmark63 图1:近年来国内汽车产量及增速 HYPERLINK l _b

10、ookmark64 图2:近年来国内手机产量及增速 HYPERLINK l _bookmark65 图3:近年来我国光伏电站并网容量变化 HYPERLINK l _bookmark66 图4:近年来我国新能源汽车产量占比 HYPERLINK l _bookmark67 图5:全球动力锂电池市场规模(亿美元) HYPERLINK l _bookmark69 图6:不同类型的协作机器人 HYPERLINK l _bookmark70 图7:早期协作机器人直接在外部包裹软垫 HYPERLINK l _bookmark71 图8:当前协作机器人外型一般都较为圆滑 HYPERLINK l _bookma

11、rk72 图9:9年国内协作机器人市场份额 HYPERLINK l _bookmark73 图0:国内协作机器人近年出货量及预测 HYPERLINK l _bookmark74 图1:近年来小六轴机器人增速高于大六轴机器人 HYPERLINK l _bookmark75 图2:小六轴机器人在六轴机器人中的占比一路上升 HYPERLINK l _bookmark76 图3:小六轴(负载kg)机器人市场结构较为分散 HYPERLINK l _bookmark77 图4:大六轴(负载k)机器人市场更为集中 HYPERLINK l _bookmark80 图5:公司发展历程 HYPERLINK l _

12、bookmark81 图6:9年公司业务结构 HYPERLINK l _bookmark82 图7:公司近年营收状况 HYPERLINK l _bookmark83 图8:公司近年归母净利状况 HYPERLINK l _bookmark84 图9:公司谐波减速器预期产能 HYPERLINK l _bookmark86 图0:公司发展历程 HYPERLINK l _bookmark87 图1:公司具有全产业链竞争优势 HYPERLINK l _bookmark88 图2:公司近年营收状况 HYPERLINK l _bookmark89 图3:公司近年归母净利状况 HYPERLINK l _boo

13、kmark92 图4:公司发展历程 HYPERLINK l _bookmark93 图5:公司业务布局 HYPERLINK l _bookmark94 图6:近年来公司主营业务结构变化 HYPERLINK l _bookmark95 图7:9年公司系统集成业务下游行业占比情况 HYPERLINK l _bookmark96 图8:公司近年营收状况 HYPERLINK l _bookmark97 图9:公司近年归母净利状况 HYPERLINK l _bookmark99 图0Wd机器人指数与上证指数的相对涨幅 HYPERLINK l _bookmark3 表:0年世界各主要国家GP同比变动情况(

14、单位:) 6 HYPERLINK l _bookmark6 表:国家相关法规政策 8 HYPERLINK l _bookmark15 表:工业机器人产业链公司一览(.1.5收盘价) HYPERLINK l _bookmark22 表:国内外主要工业机器人厂商控制器型号 HYPERLINK l _bookmark29 表:国内外伺服系统参数对比 HYPERLINK l _bookmark33 表:两种不同减速器的对比 HYPERLINK l _bookmark90 表:发行对象认购情况 工业机器人行业持续复苏 机器换人与替代双重驱动工业机器人行业拐点已到 疫情不改复苏趋势根据国统计数据,我国业机

15、人产速从7 年年底逐渐放自8年9起我国业机人产入负增业持低这主要是因工业器人典型的用设具定的周性下游汽车、 C 等行业景气的影较大。但从9 年0 月开始我国业机产量增速首次正保持趋势至增屡创0年年虽然新冠疫情影响并没改变上行的势。图 :中国工业机器人产量及增速,0,0,0,0,00工业机人当产量台)当月同比) 资料源国统德研所最新数显1月份国工业器人量为5套下历单月量新高,比增长.虽然相上月.%速有所缓,仍是第三高增速年-1月份国内工机器产量计.8套同增长2%,长期来看,整个工业机器人行业已经摆脱了前两年的低谷,进入新一轮的景气期。从短期看,我们认为本次工业机器人行业的爆发主要是受益于两点:一

16、是内疫情结束后下游制造业的快速复苏,二是疫情后各生产企业自动化升级需求进一步强。表 :220年世界各主要国家 P同比变动情况(单位:)国家0 0 20 3美国.3.9.8加拿大.3.5.2中国.8.2.9日本.0.3.7韩国.4.7.1印度.1.9.5德国.2.3.9英国.1.5.6法国.7.9.9意大利.6.0.0澳大利亚.4.4.8资料源W,邦究所首先,在其他各国因疫情影响停工停产时,中国作为目前疫情控制最为得的国家,大量承接了来自世界各地的生产制造需求,这部分因为国外疫情而承的订单促使国内制造业形成了一个小高峰,间接带动了工业机器人行业的增长凭借着对新冠疫情采取的有效应对手段,国内整体经

17、济得以快速恢复,使得中成为目世界要经中唯一持GP增的国家。此外,经过本次疫情,各个生产企业在复工复产的过程中逐渐认识到自动化生产、减小人员依赖的重要性,开始尝试提高自己的自动化率,同时国家出台各类免税政策也让这些企业有了富余资金去购买相关设备,这也是疫情以来工机器人游需持续的重要因之。中国制造PI指(经节调)中国制造业M指数(经季节调整图 中国制造PI指(经节调)中国制造业M指数(经季节调整.2.2 .2 .0.0.8 .6 .9.1 .0.5 .4.1.7资料源国统局德研所我国疫后制业I的变动况也所体现1月份中制造业I .比月上升.7个百分续9个于枯荣以且在续上升中,表明我国制造业的恢复性增

18、长有所加快,整个工业机器人行业也有望跟随游制造的景同步。政策驱动下工业机器人市场迎来迅速发展自德国先于1出以智制造核心工业略之国纷纷开始制定相关政策大力发展制造业,以智能化为标志的第四代工业革命正全球范围内蓬勃展开。其中,工业机器人作为工业化和信息化的完美结合,以天然的数字化特性,打通了单个生产设备到整个生产网络的连接,进而支撑起四次工业革命丰富多彩的应用场景。如果说,过去二十年互联网的发展联通了们每一个人,那么未来二十年工业互联网的发展将会联通每一台工业机器人,而带来产效乃至方式的面革。工业机人在内的最早可溯到技部的3项目,机器相技术研发予扶持6年2月务院印国家中期科和技展规划纲要(-0年)

19、智能机人首被纳沿技术的先制造,之后随着5年中制造5战略台并,各级方政积极地区规划政策实,国工器人产也迎了迅展。表 :国家相关法规政策发布时间发布单位相关政法规主要内容8年4月工信部国家委、财部机器产业展规划 0年下一阶相关业促政策解两个关键问题一是动机人产向中端发 展二是规范场秩,防机器产业序发展。7年1月国家发委增强造业心竞力三动计划(0年加快发先进造业推动联、大据、人智能实体济深融,突制造业点领关键术实产化,能机器是九领域一。7年8月科技部“能机人”点项年度项专项报指共启动能机人基前沿术新一机器人关键性技、工机人、务机器、特机器等6个向2个项目,投约6亿元。6年2月工信部国家委、国认证监督

20、管委员会关于进机人产健康的通知提出了动机人产理性展强化术创新力,强零件等键板突 破,开工业器人用市,进服机器人点示,完公平争度与励企业与人培养。6年7月国务院“三五国家技创规划下一代业机人技研究工机器产业化服务器人品化特机器批量应。6年3月工信部国家委、财部机器产业展规划 0年自主品工业器人产量0台,服务机器年销收入0多亿。6年2月国务院国家长期学和术发划纲要0年首次将能机人纳前沿术的先制造技。资料源工部发委部德邦究所当前工业机人在C电金制品塑料及工产等行经得到了广泛的应用,并且随着性能不断提升,以及各种应用场景的不断明晰,国工业机器人产业呈现出不断深化、不断扩大应用的态势,目前我国工业机器市

21、场约全球场份三分之是球第工业机人应市场9年全年全共新工业器人.5万套洲区的安量占了全安装量的三分二,中中以.5 万的安遥遥领,几是第日本的三倍。图 :219年工业机器人新安装量前 5名新增工机器数量千台).5.5.9.3 .9 .5.1.7.4.6.3.8.6.9.6.60中日美国本国韩德意国国大利法中国国台湾印西加泰波度班拿国兰牙大资料源:,德研所根据中电子会及IFR数据统在4年到7年的4间我工业机器市场模几现了翻增年复增速接近8虽然受到宏观境的响增缓至%,仍然全球增速.3 百分此外,与发达国家相比,我国制造业自动化水平仍然比较低,我国生产制造智能化改造升级的求日凸显业机器需求然旺盛预计到3

22、年我国业机器人市场模将破0亿美元。图 :中国工业机器人市场规模0456789E E E 销售额亿美)年增长率)资料源:,德研所测人口红利逐渐消失 倒逼自动化进程加速改革开放以来,大量劳动力涌入城市,以低廉的劳动力成本为特征的劳动集型产推动国逐为世界厂动过国经济速增然年来,人口红利的逐渐消失与人工成本的快速上升对制造业未来的发展带来了极大的战。图 :我国人口结构(万人),0,0,0,0,0,0,0,00岁及以上岁岁岁人口比例资料源国统局德研所根据国统计数据,我国口结中-4 岁所的比自0 年以来就现出渐下趋势,9年比为%较8年降5个百分点,且降还有步扩大趋势。同时业的人成在不断升9造业生工人均年到

23、了6元同比长.%劳动人口断下降人工本的上升倒逼企业行自化改造“机器人将会为来十年国制业转级的旋律。图 :制造业用人成本不断攀升,0,0,0,0,0,0,00资料源国统局德研制造业生工人均工(元年)同比增长另一方,我工业人的密相比达国有较大距。据IFR 数据统计9我国万名产工人拥有业机器数量为7台而韩国日德美意大利传统造业的数据别为54台、 6 台、8 台和2 台,从透率角度,相比国世工厂位,我国自动水平有极提升空。图 :每万名产业工人所拥有的工业机器人数量(台)世界平均世界平均3 欧洲平:美洲平均3 亚洲平:32249750新加坡日德本国丹中中美意麦国国国大香台利时港湾荷西奥兰班地牙利中法加瑞

24、国国拿大资料源:,德研所从增长来看9国每万产业人所的工业器人量较8年有.%的升超过韩国日本约左右的速而美意国同期的增速为左右观预计未来-5年着产业型升与自进程的不断推,我工业人密度望逐追平、德国水平。工业机器人产业链一览工业机人产经过0余年的展已经成一条完的产链工机器人产业链上游是核心零部件,包括控制器、伺服系统和减速器三大部分,这三种部件工业器人心技术所在产业游是机人本制造那科、 库卡安四大家具有明优势据了球工业器人场份的%,而国产厂商因为起步较晚,还处在追赶阶段。下游是系统集成,目前主要集中在汽车制造和c 电行,二者乎占了整业机器下游用的江山,但在食饮料物流伏、锂等长市场较快。图 :工业机

25、器人产业链图资料源德研所从整个产业链来看,上游核心零部件是一台工业机器人成本中占比最高的分约为%左右统集成件成较低较偏向务提解决案而中游机器人本体厂商或采购核心零部件或使用自家的核心零部件,因此成本相较大,三线牌因掌握核零部盈利较低。从盈利能力来看,产业链上游核心零部件、中游本体和下游集成的毛利率平基本微笑线上下毛利高中游本毛利低上核心零部件的高毛利主要来源于技术壁垒,下游集成高毛利主要来自于品牌溢价及客资源壁。表 :工业机器人产业链公司一览(0211.5收盘价)证券代码证券名称产业链环节主营业务总市值(亿元)毛利率()净利率()OE()过去三年营收CGRPE .SZ汇川技术零部件运动控、变器

26、、服,.3.%.%.%.%.1.SZ中大力德零部件V减速器.6.%.%.%.%.5.SH绿的谐波零部件谐波减器.4.%.%.%-.9.SZ华中数控零部件本体数控机及机人.7.%.%.%.%.2.SZ新时达零部件本体运动控及机人.5.%.%.%.%.7.SZ埃斯顿零部件本体集成核心控部件工业器人成设备.8.%.%.%.%.8.SH埃夫特本体集成工业机人整及系集成备.4.%.%.5.%.6.SZ机器人本体集成工业机人及动化套装备.3.%.%.%.%.3.SH克来机电集成汽车发机零件及性自化备生产线.8.%.%.%.%.6.SH瑞松科技集成工业机人自化生线.7.%.%.%.%.4.SZ科瑞技术集成自

27、动化测设和自化装设备.9.%.%.%.%.4.SH江苏北人集成工业机人自化焊系统成体解决方案.1.%.%.%.%.2.SZ华昌达集成智能型动化备系统.3.%.%.%.%.4.SH瀚川智能集成智能生线.3.%.%.%.%.2.SZ博实股份集成自动化套装及系解决案.1.%.%.%.%.9.SZ拓斯达集成自动化用及能环整体案.9.%.%.%.%.2.SH快克股份集成锡焊工及自化生线.0.%.%.%.%.6.SH赛腾股份集成自动化决方案.2.%.%.%.%.3资料源W,邦究所工业机器人核心竞争力工业机器人的大脑控制器控制器相当于工业机器人的大脑,负责控制整台机器人的运动,核心技术中于软件算法。控制器最

28、能体现各个厂商的调教水平与风格,一般由机器人厂自主设研发是各器人厂的“实力。图 :库卡 R4系列控制器图 1:B IRC5系列控制器资料源库官邦究所资料源:B官网德研所工业机器人控制器的主要任务是接收来自视觉、力觉等传感器的检测信号,根据操作任务的要求驱动机械臂中的各个伺服电机,进而控制机器人在工作空中的运位运姿速操顺及动作时间时制器也具有各输入出接人机交界面拥程简单在线作提使用软件菜单作和用方特点。图 1:工业机器人控制系统组成资料源德研所控制器与机器人本体一样,一般由机器人厂家自主设计研发。目前主流机器人厂商的控制器均为在通用的多轴运动控制器平台基础上进行自主研发,各品牌机器人均有自己的控

29、制系统与之匹配,因此控制器的市场份额基本和机器人市份额保一发科库卡安分别据前四内企控器尚未形成市竞争势,仅为左右。图 1:019年国内工业机器人控制系统市场结构发那科发那科BB其他库卡安川ABB爱普生雅马哈库卡那智三菱川崎埃斯顿众为兴安川爱普松下汇川汇川生松下众为兴其他埃斯顿川崎三菱那智雅马哈资料源德研所近年来内运控制术也有较快发展些传统C设的生厂家凭借着已有的数控技术基础开始研制具有运动控制特征的产品,使得通用运控制产品开始扩展开来。其中机器人专用运动控制产品的开发和行业应用的推也逐渐走向成熟和产业化,这类企业以广州数控、埃斯顿等为代表,他们不只发出机器人专用的控制系统,还借此进入机器人行业

30、,并成为国产机器人企业的代表。此外,国内也诞生了一批专注于运动控制产品的企业,为无力研发自主控器的小型工业机器人厂家提供解决方案,这类企业以固高科技为代表,固高科是国内较早实现六轴机器人控制系统产业化的企业之一,目前主要向工业机器集成商供控系统。表 :国内外主要工业机器人厂商控制器型号国外企业主要控制器型号国内企业主要控制器型号ABI5系列埃斯顿o系列发那科J3系列新松SASGC系列库卡KR 4系列埃夫特OBOXP/ID系列安川D/A/P系列广州数控GSKC系列爱普生C系列众为兴AT系列雅马哈C/S/S系列固高科技GC系列柯马G系列卡诺普PS/0系列资料源德研所目前国产控制器与国际先进水平相比

31、还存在较大差距,主要体现在核心底层算法上例如数自抑震法矩波偿等等导致产工器人精确性定性故障易用性关键标不那科川“四大家族产品这也内厂家硬件轻软关当工业器人实现的动作愈加复杂,想要在高速的运动中实现精准的控制,其背后需要的是长期的轴联动制技积累制器必足“明而先进心算的缺国产控制器要从“用”好用”有很的路。工业机器人的执行机构伺服系统当控制器发出运动指令后,需要相应的机构部件去精确执行,这就是伺服系统的主要作用。伺服系统可以看作是工业机器人的小脑,根据控制器的命令为器人关节的运动提供精准的位移、速度与力矩,一个典型的伺服系统包含有伺驱动器伺服机两。图 1:伺服驱动器与伺服电机图 1:伺服系统内部结

32、构框图资料源埃顿德研整理资料源德研所伺服驱动器中主要包括整流部、逆变部、控制部等部分,伺服电机一般包含电机和编码器两个部分,编码器可以将精确测量的转子位置与电机转速反馈至动器而形一个控制回商电经流逆接控制到的指令信号编码的反号终输出适的WM形驱伺服机转当前交流服驱器设普遍采基于量控电流、度、位置3 环控制算法,闭环统的、调试求都高,是伺服统中心难在。图 1:伺服系统控制模型资料源德研所伺服系统的下游行业应用主要集中在电子及半导体制造设备、机床、工业器人、锂电制造设备等领域,其中在工业机器人上的应用大概占据整体应用 %由于位移度等的度要较高用在工机器上的伺服系统中的端产。图 1:伺服系统下游行业

33、分布电子及导体设备电子及机床半导体其他制造工业机人设备锂电制设备机床包装机械工业机人纺织机械纸巾机械制造设备橡胶机械塑料机械塑料机械制造设备锂电制设备橡胶机纺织机械包装机械资料源德研所从市占率来看,外资品牌占据了国内伺服系统市场的大部分份额。以三菱安川下为表的伺服系占据市场三名比合超过%紧随其后是台伺服达和欧伺服西门占比分为%和%,而以汇川技术和禾川科技为代表的国产伺服厂商虽然近年来发展十分迅速,但市率仍然小,别为.%和%还有大提升空。图 1:019年国内伺服系统市场格局三菱安川三菱松下台达其他安川西门子汇川技术山洋电气施耐德欧姆龙松下伦茨贝加莱富士博世力乐富禾川科罗克韦尔禾川科技士技罗克韦尔

34、台达汇川西门博世力乐伦茨贝加莱技术 子欧姆龙施耐德山洋电气其他资料源德研所目前国产伺服系统与国际先进水平在动力输出功率方面大体相同,没有明差距距主体现应速度大小稳定方面运动制性面西门子的品具备kz的速度环率响能力川为k,多摩汇川则都为k欧系优势更明显尤在求高速和精的领域日系伺服产品的稳定性较好,可以满足大部分应用领域的需求,尤其是小功率电机,势明显在伺系统方面了配机器体形服系必须小质量小、向尺短,国产伺系统日系系产品加紧。表 :国内外伺服系统参数对比WW产品名称安川SGP多摩川TSE0汇川ISS1西门子FKAF21额定电()额定转(m).9.9.9.6最大转(m).6.6.6.4额定转(m)最

35、高转(m)额定电().15.6.5转子惯(-km).1.6.3.9速度环率().k.k.k尺寸(m)*.5*5*.5*.5价格()资料源德研所伺服系统的搭档减速器虽然有了控制器发出的指令、有了伺服系统去执行,但是这样输出到终端是不够。以安川的小型伺服系统为例,最高转速为 /mn,力矩为 .6 m而器人个轴的作转每分过一百左右所需却远远超出伺服电机的工作范围,这时就需要搭配减速器使机器人每个轴的输出参数到所需求。如果工业机器人使用伺服电机直接驱动,在低频运转下容易出现发热和低频振动,不利于其精确、可靠地运行。而减速器能够使伺服电机在一个合适的速下运转,并精确地将转速降到工业机器人各部位需要的参数

36、,提高机械体刚性同时输更大力矩如使用个减比为1的速器能轻额定扭矩为m 电机提升到m使其承受更的负,并当减小输出转,提控制率和闭精度。图 1:V减速器结构非常复杂图 1:谐波减速器结构相对简单资料源网公资邦所资料源网公资,邦所在工业器人域使减速器要有V 器和谐减速两类V减速机拥有高的度和承能力体积量较大且结复杂般放置在机座大臂肩部负载的置谐波器结构单紧但能力不高多在小机器大型机人的臂手部低载的部两种减速器使场景同,补的关,并存在替代的争。表 :两种不同减速器的对比种类结构用途特点价格区间V减速器一般由星齿减速的级和摆针轮速机后组成,部件多,构杂。一般用大型器人机 座、大、肩等重的位置。刚度高负载

37、力大抗冲击力强但重重,外尺寸大。0元/台谐波减器一般由波发器、轮柔轮三分组,相于 V减速器使的材、体积和重大幅降。一般用小型器人型机器的小、腕手部等负载位置。结构简紧凑体积量小,随使时间长,运精度显著低。0元/台资料源德研所减速器的核心难点主要在于精密加工、齿面热处理、装配精度、大规模生与检测等工艺环节上,恰恰是我国制造业基础配套体系中最薄弱的部分,需要期的经验积累。与国外产品相比,国产减速器主要在使用寿命及稳定性上有较差距,刚刚投入使用时各项性能接近国外产品,但随着一段时间的使用后磨损剧出漏油精度度等指有所降不稳定使得产减大多只能应用中低市场难进入际一工业人品牌供应。图 2:019年国内 V

38、减速器市场主要厂商份额占比图 2:019年国内谐波减速器市场主要厂商份额占比双环传动纳博特斯秦川机床克住友南通振康南通振康纳博特克住友秦川机床双环传动哈默纳科新宝哈默纳科绿的谐波绿的谐波新宝资料源德研所资料源德研所减速器为纯的机件核心术与业机人并不关因包括、发那科安川库卡的工业器人头也自研减器部向购目 前V 减速和谐速器市基本日系垄断,纳博斯克友、哈 默纳科、新宝为代表,占据了全球机器人减速器市场的大部分份额,其中纳博特 斯克与默纳分别在V减速器域和波减器领域于垄地位。国产减速器厂商近年来有一定的进步,主要以谐波减速器领域的绿的谐波代表,产品性能已经和哈默纳科达到同一水平,近年来逐步开始进入国

39、际主流器人厂进行试,在未来-2 年内现快放量。在V 减速器域,由于其杂且密的结构,工难较大产V 减速厂商系品牌还有很差距。工业机器人的多应用场景工业机器人概览工业机器人自诞生以来,演变出越来越多样的机械结构,应用场景越来越广泛,当前,工业机器人可以分为多关节机器人、A(水平多关节)机器人坐标机器人、协作机器人、ta(并联)机器人、G(工厂物流仓储机器人)等。图 2:不同种类的工业机器人资料源:B官网德研所9 年,关节器在国内业机人市量约为0 万台是应最为广泛工业器人比达到%,A 器人销约为.5 万台占比 %作机人销为6台比右并机器销量为5万台,占约为.%。图 2:019年中国工业机器人市场结构

40、分机型协作机人并联机人多关节器人SAA机器人SAA机器人多关节器人协作机人并联机人资料源德研所从品牌构来,9 年国内业机人市四名仍被发科、库卡安川占分别为%“四家然是工业机器领域第一,爱普、雅哈、等二线牌凭借着A 以及小六轴等技术水平要求不高的机器人也抢占了一定的市场。而国产厂商虽然近年来进步明显,但市占率仍然较低,埃斯顿作为出货量最高的国产工业机器人厂商市占仅为.%川、众兴和夫特占率均到。图 2:019年中国工业机器人市场结构分品牌发那科BB发那科库卡安川其他ABB爱普生雅马哈那智三菱埃夫特库卡川崎埃斯顿台达欧地希松下汇川众为兴安川汇川爱普众为兴欧地希松下生台达埃夫特埃斯顿川崎三菱那智雅马哈

41、其他资料源德研所不同种类的工业机器人多关节机器人多关节器人般指机器人拥有6 个自由旋的关,提的6自由度可以使其在三维空间中自由活动,可以模拟所有人手能实现的动作,通性极高应用最为,但同控制度也,价格为昂。图 2:多关节机器人应用场景资料源发科网德研所整理搭配不同的末端执行器,多关节机器人可以实现不同的功能,较高的自由使得多节机人可活的绕目标行作适用于括搬装焊接、打磨抛、喷、点几乎所的制工艺。9 年,内多节器人市前四分别那科、卡和安,市占率计超过%与其他线品拉开大差距产品虽然有一定的市场份额,除埃斯外产品主要集在 g 下的中小负多关机器人市场,于kg大载多关机器市场外资品的天。图 2:019年国

42、内多关节机器人市场结构发那科BB卡诺普爱普生其他发那科库卡安那智不越 川重庆华数三菱 广州数控松下埃斯顿ABB上海图灵浙江钱江欧地希埃夫特埃夫特上海图灵浙江钱江欧地希三菱广州数控库卡埃斯顿重庆华数卡诺普松下川崎安川爱普生其他那智不越资料源德研所从出货上来由关节机人凭其强性能应用汽车,而随着传统汽车行业近年来需求逐渐触顶,固定资产投资的下滑对多关节机器的出货也造了一响8年增速渐缓但随未来能源车需求的崛起与小六轴机器人在一般制造业应用的不断扩展,多关节机器人的出货量速有望升至%左。图 2:国内多关节机器人近年出货量及预测06789EE出货量台)YOY()资料源德研所SCRA机器人A机器人即水多关节

43、器人多关机器人同的是A机器人一只有4个可由活动关节,前3节使得A机器人能在二维平内自活动第4个关连接端执器,只沿Z轴下移,提了受限的三维活动能力。但与此同时,较少的自由度意味着需要更少的伺服电和减速器,控制算法也会更加简单,体积也可以做的更加小巧,相比多关节机人成本以大降低。A 机器人可以看作是只能处理部分限定工作的特化型机器人,比如在平面上挑装胶附贴标并较小的积也小了线空间的占用非常合C子等产体积大的。图 2:CRA机器人应用场景资料源发科网德研所从市场构来9年国内A机器场主要爱普和雅占据合计比约%菱众为汇川台紧随其后市占均为%-左右。由于A 器人技门槛高,商之间格战为激毛利率显著低多关机器

44、因此包括发那库卡和川在的四家族”均不把A机器为重点品,场主各二线器人牌占。图 2:019年国内 SCRA机器人市场结构欧姆龙埃斯顿发那科其他爱普生雅马哈东莞李群三菱众为兴史陶比尔爱普生汇川技术台达ABB东芝东芝BB台达史陶比尔东莞李群汇川技雅马哈术埃斯顿发那科众为兴三菱欧姆龙其他资料源德研所从出货上来A机器人除9年受宏观环影响现短增长,其时间保持快增长并且益于来C 行可穿设备WS耳机等品的爆,A机器人未仍有持较高增速。图 3:国内 SCRA机器人近年出货量及预测06789EE出货量台)YOY()资料源德研所并联机器人并联机人可以义动平台定平通过两个独的运链相,机构具两个两个自由度且以联方动的一

45、闭环构,以3轴最为常见。并联机器人的特点为无累积误差、精度较高,驱动装置可置于定平台上或接定平的位这样运部分量轻度高,态响好。并联机人在产线般用于轻小件的搬运装箱贴标测等工广应用食制日等业联机人问之的应用对象主是大乳企液体袋药和片的药企大负载在kg以下,后续的增长主要来源于乳制品行业之外的食品行业,如糖果、巧克力、月饼等生产企业以及药、C电子、刷以其他行业。图 3:并联机器人应用场景资料源:B官网德研所3年及以国内联机器市场要由发科等数几牌开拓,但随着2 年B 公司 ta 并机人专利禁,内市涌现出了一大批并联机器人企业,基本都直接开拓市场,并且涉及众多应用行业,较程度拓了市应用从市结构看9年国

46、内联机人市主要由 、天津晨、上海肯特和那科据,分别为.%、%、%和 %,国并联器人商市占较高。图 3:019年国内并联机器人市场结构BBABB天津辰星其他上海博特发那科欧姆龙天津辰星沈阳新松济南翼菲上海博特广州数控深圳华控东莞李群东莞李群深圳华控发那科广州数济南翼菲其他沈阳新松欧姆龙资料源德研所从出货量上来看,相对于多关节型工业机器人,国内并联机器人当前市场需求明显小占整工机器人场的货量足预计0年联机器人全年出货量可以达到五千余台,随着下游应用细分行业的进一步扩展以及使用景的进步丰,未年并联器人业年速预计达左右。图 3:国内并联机器人近年出货量及预测06789EE出货量台)YOY()资料源德研

47、所V机器人GV (ttd Gd ce) 机器人,一般称为 GV 搬运机器人或 GV小车是以池动力源一种动操驶的工车辆别于定安装在流水旁的统工器人GV机器主功能集在自物流运通过特殊地标导航自动将物品运输至指定地点,因此要实现自主移动,导航系统 GV机器的关见的引方式磁条激引磁导惯性导航等。GV机器的应可实现高性和拓展自动化流从达到低成本提高率缩短品生产期的果V机器人需人参就可以实现4小连续大大提产品料等运效,且GV可与工厂内部有P等系统接实全数化管理效规人为素提高生产量水。图 3:V机器人在仓储物流领域的应用图 3:V机器人在智能停车领域的应用资料源上快官,邦所资料源怡官,邦究所随着工厂自动化、

48、计算机集成制造系统技术逐步发展、以及柔性制造系统自动化体仓的广用GV作联系节离散物流理系其作业连续化必要动化装卸手,其用范技术水得到迅猛展。从下游业应分布随着年来能仓流的兴京亚、阿里巴巴、申通、顺丰等电商巨头和快递业龙头对分拣机器人、G、无仓大幅度码智慧流成为物行业大势电快递是GV机人的第一大应行业占比%,汽、家行业列二、名,比分为.%和.。图 3:019年国内 V机器人下游应用行业分布消费类子 其他行业食品饮料电商快递烟草汽车家电电商快递烟草家电食品饮料 消费类汽车其他行业资料源德研所近年来GV机人处于市繁荣期其行的快速展带了与关的整个产业链的竞相涌入,传统叉车厂商、物流系统集成商、其他类别

49、的工业器人企乃至用企进入了GV行。9 年,内GV 器人市集中较低京极智、上快仓晓精密州海阳等出量排市场并且于GV机器核心技术与传统工业机器人并不一样,技术门槛不高,国内外技术水品无明显差距,此国内GV机人市大多都国产牌所。图 3:019年国内 V机器人市场份额北京极嘉上海快仓北京极嘉华晓精密杭州海康其他沈阳新松广东嘉腾上海快仓广州远能浙江国白华晓精密苏州艾威广州井源深圳佳顺广州普灵动湖南驰众北京机械湖南驰众杭州海康北京机械广州普灵动苏州艾威深圳佳顺沈阳新松广州井源浙江国白 广州远能广东嘉腾其他资料源德研所从出货上来近国内GV机器增长度较5年到9年的4年间的均复增速达%使是9年整工业机人行遇冷V

50、机器人也保了.%的。在中制造慧物流各项策的护航,以及电商快递、新能源、医疗等新兴行业市场需求的持续释放下,未来两年我国 GV机器销售预仍将维接近%的长速度。图 3:国内 V机器人近年出货量及预测000000056789E出货量台)YOY()资料源德研所长尾市场将成为未来工业机器人的增长点按应用行业分,汽车行业仍然是工业机器人下游应用占比最高的行业,约整个工机器市场量的中在零部件汽车车中用分别占比和%C子行业随其后占比%排在二位加工行业排在三位占整场出货的.%业机器在食饮料、锂电行业家行业伏业等长市场占比较小分只有.%、 %和%他们速远高汽车C这些较成熟市场着下游行业应场景进一富,这长尾场未有更

51、大增长间。图 3:019年我国工业机器人下游应用行业分布图 4:019年我国工业机器人下游应用行业同比变化率化学制品光伏医疗其他家电汽车锂电食品饮料金属加工化学制品光伏医疗其他家电汽车锂电食品饮料金属加工电子工食品饮料 锂家光医资料源德研理资料源德研所从行业占比变动来看,9 年工业机器人在汽车行业的应用占比同比下滑 %这主是因车行业年来场需渐触顶造成业固产投资降低,从而影响了工业机器人在汽车行业的出货量,虽然汽车行业目前仍然是业机器人的第一大应用行业,但其已经趋于一个存量市场,不再会像过去十年样成为业机人行增长点。图 4:近年来国内汽车产量及增速,0,0,0,0,0,002345678产量(台

52、)YOY()资料源W,邦究所9 年工机器在C 电子行的应占比比略微升约.,汽车行业似C电子业的下需求出现和的趋行业最要的产品智能手机为例,跟随着移动互联浪潮不断普及,智能手机高速增长的阶段已过去近年国内场能手机出货也呈下滑的势工业器在C行业中应用速也放缓。图 4:近年来国内手机产量及增速,0,0,0,0,0,0,0,0,0,002345678产量(台)YOY()资料源W,邦究所9 年我国工业机器人下游行业应用中占比增长较快的行业分别是食品饮料、光和锂,同速分别为%、和%对食饮料业来说,随着近年来图像识别和抓取等技术有了进一步的发展,使得机器人逐渐具备了理精致而多样化产品的能力,在食品行业中使用

53、机器人进行挑拣、包装和检测来越常此随品安全要求来越使用器人代人降低生产过程的人干扰以降低染的险。随着近年来国家新能源战略的逐步推进,光伏和锂电行业逐渐受益,预计四五期间我国将以更大的决心、力度和举措推进能源革命,加快构建清洁低碳安全高的能体系0年中国伏发累装机预将达.4亿保守估计未五年均光增装机模也将在.7千瓦左右0年前1个月,我国新源汽产量汽车总量的.%根据规划到5能源汽车新车售量达到新车销总量的光伏和电行的持气将释放更多自动需求动未来业机人的步增长。图 4:近年来我国光伏电站并网容量变化图 4:近年来我国新能源汽车产量占比,0,0,0,0,0,0,0,0045678光伏电并网量(瓦).%.

54、%.%.%.%67890 1月资料源W,邦究所资料源W,邦究所图 4:全球动力锂电池市场规模(亿美元)089EEEEE全球动锂电市场模(美)资料源前产研院德究所人机协作与小型化是未来工业机器人的发展趋势当前,工业机器人的应用场景愈加广泛,苛刻的生产环境对机器人的体积重量活度提出高的要工机器向着小化型化性化的方向发类精细作能力断增此随着机人易性性以及智能水平的不断提升,机器人的应用领域逐渐由搬运、焊接、装配等操作型任向加工任务展,协作也为工机器发的重方向。图 4:不同类型的协作机器人资料源网公资,邦所整理传统的工业机器人必须远离人类,一般在保护围栏或者其他屏障之后安装署,以避免人类受到伤害,这极

55、大的限制了工业机器人的应用效果,在很多需人类介入的工作中就无法采用机器人来实现较高程度的自动化。人机协作将人认知能力与机器人的效率结合在一起,从而使人可以安全、简便的与工业机器进行配,达到+12的效果。图 4:早期协作机器人直接在外部包裹软垫图 4:当前协作机器人外型一般都较为圆滑资料源网公资,邦所资料源网公资,邦所协作机器人是近年来兴起的一种新型工业机器人,从多关节机器人的基础上发展而早的作器人仅是在统多机器人部包一圈材料以减小对人体的伤害。随着技术的发展和相关规范的完善,协作机器人慢慢转向了区别于传统机器人的外形设计,并且借助表面力感知器、关节力矩传感器、电流估算力反馈模型等方式搭配特殊的

56、安全算法,协作机器人可以在碰到人体后自动停止大幅强了机器人安全,使协作变可能。从市场构来9国内协机器市场由优l)和傲博占据,市占分为 %和 %,合计比超过 %。中 s是球范内协作机人霸8年出全球款协型机全球 累计销售达5 万台博作为产厂,是首家实全国化的机器人 研发企,是产协器人龙。图 4:019年国内协作机器人市场份额发那科库卡优傲遨博川崎其他ABB达明大族艾利特优傲节卡新松韩华新松韩华艾利特节卡BB川崎大族达明发那科库卡遨博其他资料源德研所从出货上来,近国内协机器实现发性的长,6 年到8年的两间年复合高达%不同其工业机人的是协作器人因为要与进行合0年受疫影响其他业机器更为重了较大的负增长,

57、但随着全球疫情逐渐受到控制,生产逐渐恢复,协作机器人仍然有凭借人协作进一深实现速增。图 5:国内协作机器人近年出货量及预测06789EE出货量台)OY()资料源德研所当前,工业机器人的应用场景愈加广泛,苛刻的生产环境对机器人的体积重量活度提出高的要除人机以外业机人正更小、更轻、灵活方向。以六轴机器人为例,六轴机器人最开始是大规模应用在汽车行业,多以负大于kg重负型为主而着近来六机器人渐向C子金属加工食饮料能源行业扩负小于kg小六越来受到场的偏爱。g xs图 5:近年来小六轴机器人增速高于大g xs6789资料源德研所理资料源德研所6年至今小六器人的速一高于轴机器尤是近在大六轴机器人负增长的情况

58、下,这种差距还有进一步扩大的趋势。可以看到,六轴在轴机人中比一路升,预计0 年小六轴器人货的占将接近%而六机器人术门低于轴机器人这也利好产机器人厂商削弱资工器人厂的优。图 5:小六轴(负载=2k)机器人市场结构较为分散发那科BB埃斯顿发那科其他安川库卡爱普生那智不越松下ABB欧地希三菱重庆华数埃夫特上海图灵广州数控卡诺普 安川川崎卡诺普川崎广州数控重庆华数上海图灵库卡爱普生埃斯埃夫特三菱松下其他欧地希那智不越资料源德研所图 5:大六轴(负载20)机器人市场更为集中其他发那科库卡埃夫特发那科浙江钱江BB安川那智不越埃斯顿川崎埃斯顿川崎库卡那智不越浙江钱江安川ABB埃夫特其他资料源德研所建议关注公

59、司及投资评级上游核心零部件绿的谐波苏州绿谐波动科份有限司成于1年,0年8月在板成功上公是精动领域核心部件主要行谐减速研发、生产和售产品泛用于工机器务器人数控床航空天疗器械半导生产、新能装备高端领域。图 5:公司发展历程资料源公官,邦究所分产品看公司9谐波减器精零部机电一化执器分实现营收.3 亿元比变-.-.%其中谐波减速营收比.%是公当前入的要贡献者机电体化行器营收占约%,产品仍于起阶段过空间其广,未望成为公司业新的要增。图 5:019年公司业务结构一体化执器,其他业务,.%.%谐波减器精密零部,.%精密零件一体化行器谐波减速,.%其他业务资料源公年,邦究所公司-9年营分别为.6 亿元母净润为

60、.、 5.89年营收绩出下滑是受国实体济增缓的影响0年然经情但司业仍然增长三季公司实现营收和归净利.9亿3亿元比长%.%司利能力较强,近3年毛率维在%上。图 5:公司近年营收状况图 5:公司近年归母净利状况.5.0.5.0.5.0789.7.6.5.4.3.2.1.0789营业总入(元)同比%)归属母司股的净润(元)同比%)资料源公年,邦究所资料源公年,邦究所公司谐减速产品产机器品牌市占为(国主流市占率%如斯顿埃夫特G松等业都是司的户但司在全球谐波速器场中比仍然低还没进国际主机器厂商应链未来有大提空间。目前公谐波速器仅为-5 万,在订单已排到1 年,近几个的订月环在不断长产能足制约公业绩长的原

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