大国崛起专题之机器人篇：机器人智能制造版图上不可缺少的环节

年月日跟随大市首次)证券研究报告行业研究机械设备大国崛起专题之机器人篇机器人，智能制造版图上不可缺少的环节投资要点西南证券研究发展中心分析师：高翔投资逻辑：1）工业机器人持续增长是工业自动化水平不断提升的自然需求，我国已成为全球机器人增长的最重要市场；2）工业机器人的应用场景在近些些相关产业的聚集地，下游需求强劲，带动行业规模迅速扩张；3）我国过去还是从市场结构角度看，中国机器人企业发展空间广阔。执业证号：S1250515030001电话箱：gaox@联系人：武雪原电话四大家族ABB关注那些具有核心技术储备、持续加大研发投入的企业。邮箱：wuxuey@行业相对指数表现机械设备沪深30021%14%7%-1%-8%-15%前景光明：自2010年以来我国本土工业机器人产业规模不断扩张，营收、业绩增速持续保持高位，14年之后其增速甚至脱离了与工业企业利润之间周期关我们也应看到行业盈利能力（毛利率、净利率）在14年后出现持续下滑，这断优化，行业的盈利能力提升前景光明。16/1117/117/317/517/717/917/11数据来源：聚源数据基础数据股票家数32327,793.8326,562.3441.3行业总市值（亿元）流通市值（亿元）行业市盈率沪深300市盈率投资建议：1）从中短期投资的角度来看，首先应该关注的是系统集成企业。300607603960002747300124器人仍处在快速发展期，但目前的市场占有率、产品线丰富度将对客户格局、未来行业格局产生重要影响。从该角度，建议关注机器人（300024。14.1相关研究风险提示：下游需求增长不及预期风险；政策面不可持续风险。重点公司盈利预测与评级当前价格投资评级EPS（元）2017E2018E2019E2017E2018E2019E0.120.190.267252PE代码名称002747埃斯顿13.56增持数据来源：公司公告，西南证券请务必阅读正文后的重要声明部分大国崛起专题之机器人篇目录HYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINK\l"br35"HYPERLINK\l"br35"：埃斯顿盈利预测表HYPERLINK\l"br35"...........................................................................................................................................................31请务必阅读正文后的重要声明部分大国崛起专题之机器人篇1机器人发展历史起源于上世纪中叶的新兴领域美国著名科学幻想小说家阿西莫夫于年在他的小说《我是机器人》中，首先使用了机器人学（Robotics）这个词来描述与机器人有关的科学，并提出了有名的“机器人三守1）机器人必须不危害人类，也不允许他眼看人将受害而袖手旁观；2）机器人必须绝对服从于人类，除非这种服从有害于人类；3）机器人必须保护自身不受伤害，除非为了保护人类或者是人类命令它做出牺牲。针。目前全球正在使用的工业机器人已经超过万台，到年，这一数据预计将突破世界机器人联盟（）预测，到年亚洲机器人产量将达到万台，其中中国机器人年产量将达到40%IFR年以来，中国已连续五年成为全球第一大机器人消费国。的人口超过建的机器人产业园区超过了个，主要聚集在长三角、珠三角和京津冀地区。图：2015-2020年全球工业机器人年供给量（台）图：2015-2020年亚洲、欧洲及美洲机器人年产量（台）400000350000300000250000200000150000100000500002500000200000015000001000000500000002015A2016A2017E2018E2019E2020E201520162017E2018E2019E2020E亚洲欧洲美洲亚洲欧洲美洲数据来源：国际机器人联盟（），西南证券整理数据来源：国际机器人联盟（），西南证券整理请务必阅读正文后的重要声明部分1大国崛起专题之机器人篇图：2015-2020年中国机器人年产量（台）10000009000008000007000006000005000004000003000002000001000000201520162017E2018E2019E2020E数据来源：国际机器人联盟（），西南证券整理图：全国机器人产业园不完全名单数据来源：界面新闻，西南证券整理请务必阅读正文后的重要声明部分2大国崛起专题之机器人篇1.1以美国为起点，从日本走向全球今日工业机器人的最早研究可追溯到第二次大战后不久。在上世纪年代后期，橡树到从机械手及其环境之间产生的力。上世纪年代中期，机械手中的机械耦合被液压装置所取代。表：机器人发展史年代事件19541958196019621962196819701972197319731974198019831987美国乔治·沃德尔（GerogC.Devol），获得了示教再现方式的专利《ProgrammedArticleTransfer》美国ConsolidetedContral公司制造了第一台数控工业机器人原型机AutomaticProgrammedApparatus美国Unimation公司将示教再现机器人量产化美国Unimation公司开始销售示教再现机器人美国公司开始销售示教再现机器人日本开始国产化美国举办工业机器人峰会日本成立工业机器人联合会早稻田大学开发出类人机器人WABOT-1瑞典ASEA公司开发出电动多关节机器人日本举办第一届国际机器人展日本机器人真正开始普及“机器人元年”日本成立机器人学会国际机器人联盟（IFR）成立数据来源：日本机器人工业协会（JARA年，“工业机器人之父”JosephBerger创建了世界上第一个机器人公司——UnimationUnimate机器人——一个可以自动完成搬运的机械手臂。图：人类历史上第一个机器人——Unimate机器人数据来源：西南证券整理请务必阅读正文后的重要声明部分3大国崛起专题之机器人篇ConsolidatedControls年美国机床铸造公司（）生产出圆柱坐标的型机器人，可做点位和轨迹控制，同年第一批电焊机器人用于工业生产。年，日本川崎重工业公司与Unimation公司谈判，购买了其机器人专利。表：世纪年代机器人技术发展编年表年代1955196119611961196519681969196919701971197219721975197519761978领域理论工业技术工业理论技术技术理论技术工业理论理论工业工业技术工业事件Denavit和Hartenberg发展了齐次变换（）第一台Unimate机器人安装，用于压铸Emst在麻省理工学院发明传感器的机械手Versatran圆柱坐标机器人商业化L.C.Roberts将齐次变换矩阵应用于机器人斯坦福研究院发明带视觉的自由计算机控制的行走机器人ShakeyV.C.Sheinman及其助手发明斯坦福臂用于行走机器人导向的机器人视觉在斯坦福研究院展出ETL公司发明带视觉的自适应机器人日本工业机器人协会（）成立R.P.Paul用D-H矩阵计算轨迹D.E.Whiney发明操作机的协调控制方式美国机器人研究院成立Unimate公司发布其第一次利润在斯坦福研究院完成用机器人的编程装配C.Rose及其同事成立了机器人智能公司，生产第一个商业视觉系统数据来源：机器人网，西南证券整理整个年全世界约有2万余台机器人在工业中应用。第二代机器人，即有感觉的机器人。年代中期，第二代机器人在工业中开始普及应用。年全世界机器人使用总台数是年的四倍，到年底达到年达到万台左右，其中高性能的机器人所占比例将不断增加，特别是各种装配机器人的产用的机器视觉技术和装置正在迅速发展。年前后，和GMF公司又先后推出交流伺候驱动的工业机器人产品。FlexibleManufacturingSystemFactoryAutomation）等新型生产系统。在过去和机器人技术获得引为机器人的新秀而迅猛发展。请务必阅读正文后的重要声明部分4大国崛起专题之机器人篇1.2全球工业机器人市场“四大家族”那安川电机（）四家公司占据着工业机器人的市场份额。图：工业机器人全球市场份额占比数据来源：世界机器人联盟（），西南证券整理瑞士ABB于年由瑞典的公司和瑞士的Brown公司合并而成，总部和服务，是全球装机量最大的工业机器人供货商。ABB在机器人领域核心技术是运动控制系统，这使得可以轻易实现循径精度、运表：近年大事件年代事件2016.4.282016.5.102016.6.122016.6.212016.6.222016.8.16ABB与拓斯达签订战略合作伙伴协议，强化在3C行业应用领域深度战略合作ABB收购瑞典系统集成公司，将为包括汽车、塑料和3C在内的不同行业提供更多先进的应用解决方案ABB退出SafeMove2，扩大协作产品系列ABB机器人退出互联服务，提高正常运行时间并改善性能在慕尼黑国际机器人研讨会上，的YuMi获得了“机器人与自动化发明与创业奖”四川长虹与签订战略合作协议，宣布在成都设立中国西部首个机器人应用联合实验室。华为与的华为OneAir产品和技术应用到2016.8.31人的远程无线监控管理、配置、运维、大数据应用和可视化智能生产。2016.12.172017.2.232017.4.262017.9.26ABB机器人应用中心落户重庆ABB收购西班牙3D扫描公司，3D测量被认为是未来柔性制造和工业数字化的关键因素ABB、IBM宣布联合开发高端工业人工智能ABB宣布以26亿美元收购全球解决方案业务（包括制造与销售变速驱动器、断路器、继电器和其他工业电气设备的业务）数据来源：，西南证券整理中国是机器人全球最大的生产基地，也是销量最大的市场。注重与中国客户的合作，华为、长虹、拓斯达分别是和家电行业重要的应用企业和集成商。对请务必阅读正文后的重要声明部分5大国崛起专题之机器人篇业的增长点来源于行业的细分领域。德国库卡（）德国库卡由Joseph和JakobKnappich于年在奥格斯堡创立。最初主要专注于室内及城市照明。年，在德国制造了第一把电动电焊枪。年，KUKA为戴姆勒奔驰公司建造了欧洲第一条带机器人的焊接流水线。年研发了名为的第一台工业机器人。库卡公司主要客户来自汽车制造领域，这显然与德国领先全球的汽车工业有着密不可分的关系。机器人早期大量使用在汽车领域，为汽车包括焊装、总装等一系列重要工艺环节提供了效率和一致性提升的保证，同时由于汽车生产线所对应的产值巨大，也能够支撑早期机器人高成本的问题。器人的重要客户包括：通用汽车、克赖斯勒、福特、保时捷、BMW、奥迪、奔驰、福斯、法拉利、哈雷、波音、西门子、宜家、施华洛世奇、沃尔玛、百威啤酒、BSNMedical、可口可乐等著名企业。库卡书写了作为机器人先锋的历史。年，开创了作为机器人先驱的辉煌历年，KUKA作为首家机器人制造商着手研发开放式、以计算机为基础的控制系统。年，titan被推出市场：它具有公斤的承载能力及毫米的作用范围，是世界上最大、力量最强的6通过推出是真正意义上工业机器人的重要开拓者，这与德国汽车工业紧密相连的基因是密不可分的，而汽车工业也是对一致性、重复性、耐久性要求最高的一个应用领域，自上而下的技术路线，为其发展奠定了良好的基础。图：库卡历史上的四个阶段数据来源：公司官网，西南证券整理请务必阅读正文后的重要声明部分6大国崛起专题之机器人篇表：KUKA近年大事件年代事件2015.102016.3库卡集团总裁访渝，并与两江新区、长安工业签订了三方合作备忘录华为与库卡宣布战略合作，以加速创造在智能制造领域的新机遇KUKA能装备有限公司，致力于开展机器人系统集成、机器人单元工程设计与装配、2016.72016.9KUKA参加HUAWEICONNET2016全联接大会，在工业柔性生产线展示未来智能工厂的崭新图景KUKA与中电熊猫举行合作伙伴签约仪式，推广KUKA在中电集团下属的各个电子制造公司的机器人应用，推动国有液晶玻璃行业的自动化2016.10.112016.12.292017.1.6KUKA美的完成要约收购集团94.55%股份交割工作数据来源：，西南证券整理库卡于库卡在中国的系统集成业务。近年来，加快布局中国市场本土化服务，也积极与华为合作，积极推动产业变革，促进电子行业进行自动化变革，为在该领域的智能制造孕育出了更多突破性技术。美的收购库卡：有望改变中国工业机器人市场竞争格局。年1月6将合计持有库卡的股份。我们认为，美的收购库卡会造成两方面的影响，一方面将加速库卡在中国的业务拓展，战略，快速提升自身机器人研发与应用水平。在此之前，库卡收入主要集中于北美和欧洲，将有望改变中国工业机器人市场的竞争格局。日本发那科（）公司创建于技术的跨国公司。年发那科数控系统世界第一，占据了全球的市场份额。在此之后，的产品日新月异，成为当今世界上数控系统、设计、制造、销售实力最强的企业之一，掌握数控机床核心技术的发那科，也促进了全球数控机床技术水平的提升。发那科从数控系统起家，涉足伺服电机制造，以此为基础，研发机器人。作为全球最大的数控系统生产厂，工业机器人与其他企业相比独特之处在于：①采用独有的铝合请务必阅读正文后的重要声明部分7大国崛起专题之机器人篇图：发那科工业机器人数据来源：公司官网，西南证券整理表：近年大事件年代事件2016.1.252016.6.172016.7.1思科联手发那科，用物联网技术打造无人工厂发那科投资1亿元落子重庆，建中国西部生产基地发那科联手科勒集团引领卫浴行业智能制造2016.7.6发那科将在茨城县新设机器人工厂，计划投资约500亿日元，使焊接和装箱用工业机器人的产能翻一番发那科新兴协作机器人亮相第十二届上海国际汽车制造技术与装备及材料展览会格兰仕“联姻发那科达成战略合作，宣布加快智能化工厂布局2016.8.242016.10.25数据来源：，西南证券整理日本安川电机（）安川电机（Kabushiki-gaishaDenki）创立于年，是日本最大的工业机器人公司。年，安川电机运用自己的运动控制技术开发生产出了日本第一台全电气化并一直引领着全球产业用机器人市场。玻璃板传输机器人和半导体芯片传输机器人等，除了将工业机器人应用在汽车行业外，安川电机也是将工业机器人应用到半导体生产领域最早的厂商之一。请务必阅读正文后的重要声明部分8大国崛起专题之机器人篇图：安川电机发展历史数据来源：安川电机（中国）公司官网，西南证券整理日本工业机器人发展成今天的规模，总结起来有如下几方面原因：①日本具有强大的汽轴工业机器人，单减速器就占整个成本的，目前全球机器人行业的精密减速器被日本的Nabtesco和HarmonicDrive1）强大的工业背景给机器人企业提供重要的产业发展支撑。四大家族产生主要源于德国和日本与其汽车业长期蓬勃发展有着直接的关系。如前文所述，汽车工业单条生产线对应我国本土机器人生产企业应该拓展其他机器人新兴的应用场景，如、食品饮料、医疗自动化等领域。尤其是领域，劳动密集度大、产值高，而对应的机器人产品门槛相对却较低，切入并大量占有该类市场对我国机器人产业发展壮大即势在必行也至关重要。2）四大家族绝大部分都在数控、运动控制、伺服系统等领域具有强有力的基础，这为其本体的设计、生产质量，产品的运动控制精度、重复性、一致性等提供了强有力的保障。所以，对于国产化机器人企业，我们也同样认为那些在数控、控制、伺服领域具有积累的企业在产业发展过程中会更有后劲，天花板也要更高。请务必阅读正文后的重要声明部分9大国崛起专题之机器人篇2机器人分类器人联盟（IFR）将机器人分为工业机器人和服务机器人。其中，工业机器人指应用于生产家用服务机器人和公共服务机器人。图：国际机器人联盟对机器人分类数据来源：国际机器人联盟(IFR)，西南证券整理由于我国在应对自然灾害、军事消防和公共安全事件中，对特种机器人有有着突出的需替人类执行某些单调、频繁、重复的长时间作业，主要应用于焊接、搬运、码垛、包装、喷机器人。特种机器人指代替人类从事高位环境和特殊工况的机器人，主要包括军事机器人、极限作业机器人及应急救援机器人。亿美元，2012-2017年达到亿美元，特种机器人亿美元。图：中国电子学会对机器人分类图：2017年我国机器人市场结构数据来源：国际机器人联盟（IFR，西南证券整理数据来源：国际机器人联盟（IFR，西南证券整理请务必阅读正文后的重要声明部分10大国崛起专题之机器人篇（）工业机器人：亚洲市场最具潜力据IFR年全球工业机器人销售额突破亿美元，欧洲销售额亿美元，北美地区销售额达到亿美元。中国、韩国、日本、美国和德国销售额总计占到了全球销售的年，全球工业销售额有望突破亿美元，其中亚洲将是最大的销售市场。我国工业机器人密度显著低于全球平均水平。截止年，我国每万人拥有工业机器人的数量为台，仍显著低于全球每万人台。年工信部下发《关于推进工业机器年机器人密度达到每万人业机器人本体市场具有广阔增长空间。图：2015-2020年全球工业机器人销售额及增长率图：工业机器人密度（台万人）250.00200.00150.00100.0050.0016%14%12%10%8%807060504030201006%4%2%0.000%201120122013中国全球201420152015A2016A2017E2018E2019E2020E数据来源：国际机器人联盟（），西南证券整理数据来源：国际机器人联盟（），西南证券整理（）服务机器人：具备消费属性，行业未来前景广阔个人服务机器人。专业服务机器人运用于完成某类商业/公用//智能兴起，服务机器人价格下降，服务机器人将走进千家万户。根据国际机器人联盟统计数据，年全球服务机器人预计达到年将快速增长到器人市场规模预计分别为亿美元和5模占比高达。请务必阅读正文后的重要声明部分11大国崛起专题之机器人篇图：达芬奇手术机器人图：2015-2020年全球服务机器人销售额及增长率80.0070.0060.0050.0040.0030.0020.0010.000.0050%45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%2015A2016A2017E2018E2019E2020E数据来源：互联网，西南证券整理数据来源：国际机器人联盟（），西南证券整理（）特种机器人IFR预测，年，全球特种机器人市场规模将达到亿美元，至年，预计全球特种机器人市场规模将达亿美元，年年均增速12%。近年来，特种机器人引起各国政府高度重视。年6月，欧盟启动“火花”计划：到推向市场，值得注意的是，这是目前全球最大的民用机器人研发计划。年1月，日本制定“机器人革命”5年计划，涵盖特种机器人、新世纪工业机器人和服务机器人三个主要方向，计划到年实现市场规模翻倍，其中特种机器人将是增速最快的领域。2016年美国机器人发展路线图计划将特种机器人列为未来年重点发展方向。图：2015-2020年全球特种机器人销售额及增长率90.0080.0070.0060.0050.0040.0030.0020.0010.000.0030%25%20%15%10%5%0%2015A2016A2017E2018E2019E2020E数据来源：国际机器人联盟（），西南证券整理请务必阅读正文后的重要声明部分12大国崛起专题之机器人篇3机器人行业产业链上游是核心，下游市场规模最大工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有～6个运动自由度，其中腕部通常有～3个运动自由度。驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行进行控制。制系统、减速器等核心部件，中游是本体生产商，包括工业机器人本体、服务机器人本体的组装和集成，下游是系统集成商，根据不同的应用场景和用途进行有针对性地系统集成。图：工业机器人产业链数据来源：中国机器人产业发展白皮书，西南证券整理在产业链中，技术上的核心和难点就集中在了上游生产商，即核心零部件的生产，相应以上，所以谁掌握了核心零部件的生产技术和能力，就占领了机器人产业的最高点，拥有很高的定价权。目前在我国的工业机器人市场中，上游核心零部件的供应基本被国外厂商所占据，国内厂商大多集中在中游的机器人本体组装和下游的系统集成，承担系统二次开发、定制部件3倍的价格购买减速器，以近2倍的价格购买伺服电机。图：工业机器人成本构成及产业链毛利率数据来源：，西南证券整理请务必阅读正文后的重要声明部分13大国崛起专题之机器人篇3.1上游：核心零部件减速器是核心，需产业协同配合发展我国国产机器人大多处于行业低端，高端机器人严重依赖进口，尤其是以减速器为代表速器市场中，日本纳博特斯克和哈默纳科两家产品的市场占有率达75%；伺服电机从市占的差距，工业机器人市场份额基本被世界机器人“四大家族”（发那科、、安川和库卡）和其他外资企业所占据，达到了92%家的机器人企业，但是大部分行业需要质的提升。国产机器人在整体市场占有率极低，仅有8%，如果国产机器人在性价比上具备和国际品牌竞争的能力，那么国产替代进口的市场空间是巨大的。图：核心零部件成本占比和进口率数据来源：中国机器人产业发展白皮书，西南证券整理控制器精度需求的控制系统，而其核心在于控制算法，其壁垒在于与工业机器人本体的匹配。控制器及其配套软件一般由机器人厂家自主设计研发。目前国外主流机器人厂商的控制场竞争优势。国产机器人控制器产品在技术上已经较为成熟，所采用的硬件平台和国外产品件中与国外差距最小的。不同厂家的控制器所使用的操作系统和软件环境差异性较大，一般工业机器人公司都有自己独立的开发环境和独立的机器人编程语言，操作系统也有WindowsCE、嵌入式以及μⅡ等成熟的系统平台。请务必阅读正文后的重要声明部分14大国崛起专题之机器人篇图：工业机器人控制系统数据来源：网络资料，西南证券整理的愈加强大，承担的任务越来越复杂，多种类机器人的协同工作、统一控制是大势所趋，只有这样才能形成高效的有机整体。那么如何将不同厂家、不同类型的工业机器人结合到一个系统中，这就要求控制系统的标准化和开放化，目前已经有一些企业着眼于标准化控制平台的开发。伺服系统获得机器人的各种运动的执行机构，通常由伺服电机以及伺服驱动器组成。除了可以进行速度与转矩控制外，伺服系统还可以进行精确、快速、稳定的位系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补充马达间接变速装臵输出功率大，目前，工业机器人使用较多的是交流伺服电机，而交流伺服电机由于采用矢量控制方法，对驱动器和控制器的要求较直流而言更高。图：工业机器人伺服系统中各类电机占比数据来源：中自传媒研究部，西南证券整理请务必阅读正文后的重要声明部分15大国崛起专题之机器人篇中国的伺服市场随工业机器人市场的不断走高而随之连年增高，但国产品牌占比还比较市场占有率达。其中，日本品牌占比为；欧美品牌占比达。而国产品牌只占左右的市场份额，其中还包括占的台湾品牌。国产品牌已经可以实现中低端的伺服系统的大规模量产，但高端伺服系统生产能力和技术水平不足，需求主要依赖进口。随着国产工业机器人市场占比的提升，国产伺服系统的市场占有率也会逐步提高，国产化替代是大势所趋。图：中国伺服市场发展数据来源：中国机器人产业发展白皮书，西南证券整理减速器在关节型机器人中，由于减速器具有更高的刚度和回转精度，一般将减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置，而将谐波减速器放置在小臂、腕部或手部。工业机器人第一关节到第四关节通常使用减速器，轻载机器人第五关节和第六关节可以使用谐波减速器，而重载机器人则全部需要减速器。1台工业机器人平均需要个减速器减速器市场占有率约默纳科的谐波减速器拥有的市场占有率。图：RV减速器数据来源：网络资料，西南证券整理请务必阅读正文后的重要声明部分16大国崛起专题之机器人篇减速器是在摆线针轮行星传动的基础上发展而来的的一种新型机构。其结构主要分线针轮传动主要构件包括转臂曲柄、摆线轮、针齿壳。其特点在于在承受大负载的同时保证高的运动精度，其技术难点在于加工工艺：）摆线轮零件对钢材尺寸精度、形位公差以及我国的精密制造技术及设备尚不能达到加工减速器的，在国际上也仅有极少数国家能生产。另外在专利方面，纳博特斯克年代就取得了精密摆线针轮减速机专利，并于由于国内企业大多不具备核心技术生产能力，订单量小缺乏议价能力，在进行减速器采购的时候成本往往比国外“四大家族”贵倍，国外机器人总成本中减速器占比，而国内机器人可以占到然劣势。综合来看，减速器技术壁垒极高，国产化道路需要依赖于国家整体的工业研发和制造能力的提升。谐波减速器结构相对简单，有三个基本零部件：波发生器、柔轮和刚轮，加上哈默纳科技术等方面已经几乎没多大差距，甚至在某些方面超过国外谐波减速机性能。目前国产谐波还需要更高的性价比或依靠国产工业机器人的占比提升。图：谐波减速器数据来源：网络资料，西南证券整理3.2中游：机器人本体经济型本体是发展方向有有效整合上游零部件和下游系统集成商的入口能力。国际上的工业机器人本体制造商包括库卡、机器人、广州数控、锐奇股份、埃斯顿、埃夫特、佳士科技、亚威股主要是三轴、四轴等中低端机器人，大部分集中于搬运、码垛等低端应用。请务必阅读正文后的重要声明部分17大国崛起专题之机器人篇4标机器人销售总量超过万台，销量同比增长；SCARA机器人全年共计销售余台，同比增长；工厂用机器人、并联机器人、圆柱坐标机器人销量实现不同机器人销量分别为台。图：国内工业机器人市场份额ABB数据来源：中国机器人产业联盟，西南证券整理为两类：1）国产核心零部件可以突破，国内机器人企业可以批量化生产降低成本的通用六轴关节机器人；）应用于某一领域的专用机器人，如用于电子行业的机器人、桌3.3下游：系统集成商下游系统集成则是机器人商业化、大规模普及的关键。机器人系统集成是指在机器人本配套设备的集成。在我国，系统集成商一般是从国外购买机器人整机，然后根据不同行业或客户的需求，制定符合生产需求的解决方案。系统集成的市场规模一般是机器人市场规模3倍左右。年中国工业机器人系统集成市场规模达到亿元，同比增长。系统集成具有两个特点：（系统集成具有规模瓶颈，难以跨行业拓展业务。国内系统集成商普遍规模较小，产值较低。（设计和集成。汽车工业依然是工业机器人应用最多的产业，而且国外品牌基本形成了壁垒，请务必阅读正文后的重要声明部分18大国崛起专题之机器人篇金属制造、塑料化工、食品等行业对工业机器人需求的增加，为国产品牌带来了机会，外资机器人企业行业经验和客户基础优势并不明显，这是国产机器人的超车机会。图：2014-2016年世界范围内工业机器人应用领域分布（万台）数据来源：IFR，西南证券整理请务必阅读正文后的重要声明部分19大国崛起专题之机器人篇44.1多因素刺激需求不断提升，势不可挡全球需求稳定增长。目前作为机器人行业的最大的子分类——工业机器人已经在汽车、金属制品、电子、橡胶及塑料等行业取得了广泛的应用。并且，随着性能不断提升，各种应用场景不断明晰，工业机器人的全球市场正以平均的速度快速增长。年，工业图：2001-2015年工业机器人全球销量及增速300000250000200000150000100000500000120%100%80%60%40%20%0%18.77%19.31%-20%-40%-60%200120022003200420052006200720082009201020112012201320142015数据来源：，西南证券整理国内工业机器人增速更快。即从年来开始进入持续增长，除了年销量有略微回落波动。再从横向关系比较来看，中国自进入世纪以来工业机器人销量一直猛烈增年我国销量占全球销量不足到年销量占比超过年销量占比超过。短短的十六年时间，中国已经几乎占据全球工业机器人销量的三分之一，这足以表明我国已然成为机器人的需求大国。图：2001-2015年工业机器人我国销量及增速80000700006000050000400003000020000100000200%150%100%50%0%-50%200120022003200420052006200720082009201020112012201320142015数据来源：中国社会科学网，西南证券整理请务必阅读正文后的重要声明部分20大国崛起专题之机器人篇我们认为催生我国工业机器人需求端爆发的原因主要有以下几方面因素：（）国内国产机器人低基数因素。我国目前工业机器人密度仍然很低，我国年工业机器人使用密度为台/台/台/台/万人，美国为台/万人，全球平均为台/万人，我国机器人密度还不及世界平均水平，与韩日等国家相距甚远。机器人在全球制造业密度只有，我国仅有，即全球制造业和中国制造业99.7%依然依靠人力。中国工业机器人密度不足世界平均值的一半，在国家制造业转型大背景下，工业机器人未来发展空间广阔增长空间还很大，按照年)年工业机器人密度要到的台/万人以上。图：2015年各国机器人使用密度对比6005004003002001000数据来源：，西南证券整理（）强大的制造业基础为机器人在新兴领域的应用提供了增长基础。工业机器人在汽国每年的规模以上电子信息制造业实现销售产值在人行业从弱到强的发展提供了不断进阶的保障。（低。然而近年来，我国人口老龄化加速，中国岁至岁的人口占总人口比例从年开始下滑，且降速不断提升，适龄的劳动人口不断下降。另一方面，据国家统计局数据，我国制造业城镇职工平均工资每年平均增速在4的发展和更新，工业机器人的成本和价格正以的速度逐年降低，使用寿命也越来越长。请务必阅读正文后的重要声明部分21大国崛起专题之机器人篇图：1995-2016年城镇集体单位就业人员平均年收入图：制造业城镇单位就业人员平均工资数据来源：，西南证券整理数据来源：国家统计局，西南证券整理（）政策面不断推动，智能制造已成重要战略方向。年7月日,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,工业自动化是实现智能制造的前提，预计到年我国智能制造产值有望超过3万亿元。发展智能制造是《中国制造》战略的主攻方向，与之相关的政策规划不断出台，并推年)年实现工业机器人密度(每万名工人使用工业机器人数量)实现机器人质量可靠性、市场占有率和龙头企业竞争力的大幅提升。表：2017年科技部重点专项项目分布项目分类项目方向项目个数关键技术与装备类项目工业机器人服务机器人特种机器人638示范应用类项目工业机器人服务机器人特种机器人813数据来源：科技部网站，西南证券整理请务必阅读正文后的重要声明部分22大国崛起专题之机器人篇表：机器人产业发展规划年目标项目种类发展目标自主品牌工业机器人六轴及以上机器人服务机器人年产量10万台机器人本体年产量5万台以上年销售额超过300亿人民币精密减速器机器人关键零部件伺服电机及驱动器控制器市场占有率达到50%以上。完成30个以上典型领域机器人综合应用解决方案，并形成相应的标准和规范，实现机器人在重点行业的规模化应用综合应用解决方案完整机器人应用机器人厂商机器人密度龙头企业达到150台万人以上培育3家以上具有国际竞争力的龙头企业，打造5个以上机器人配套产业集群。重点发展弧焊机器人、真空洁净机器人、全自主编程智能工业机器人、人机协作机器人、双臂机器人、重载AGV等六种标志性工业机器人产品四种标志性产品工业机器人服务机器人标志性产品年4.2需求带动规模不断扩大，盈利能力在阵痛期中，前景光明入一直维持增长，其中自年以来营收增势明显加速，年的营收同比增长率已超。目前，年前三个季度的营收同比增长率为，预计年全年营收同比增长率很有可能也超过年以后基本保持在22.44%年年间的高于营收增速到年间显著低于营收增速年从营收增速基本和工业企业利润同比增速保持同向，且平均幅度也基本一致，周期保持约1年的滞后。景还基本停留在原有行业当中，人口红利拐点仍未形成质变效应。但年之后工业机器是工业机器人在产能扩张、技术提升、需求场景不断丰富（这一点最关键，因为出现了机器用下的结果，总量、结构同时利好国产机器人行业。请务必阅读正文后的重要声明部分23大国崛起专题之机器人篇图：机器人板块及其他板块营业总收入增长率图：机器人板块及其他板块净利润增长率45%40%35%30%25%20%15%10%5%60%50%40%30%20%10%0%0%-10%-20%机器人数据来源：，西南证券整理创业板中小企业板机器人中小企业板创业板数据来源：，西南证券整理图：工业企业利润总额季度同比增速（）200%150%100%50%0%-50%工业企业利润总额当季同比数据来源：，西南证券整理收和净利润增长势头明显，但是毛利率和净利率近年来都有走低趋势。其中毛利率在年到年之间从下滑至而，今年前三个季度的毛利率为31.65%。而净年的净利率却高达。盈利能力下降一方面是由于持续走高的研发投入导致的，另一方面则是因以上的高增速，但从年以来研发费用占比已呈现下降趋势。这是因为在机器人行业规模前研发费用占比基本稳定在的区间。我们判断行业盈利能力符合行业发展规律，我不断进行洗牌，产能不断向研发能力强、规模大、成本低的公司汇集，随着规模不断提升和年将是行业在下游需求拉动下持行业的整体高估值将被不断消化。行业也将从早期阶段向快速发展阶段不断演化。请务必阅读正文后的重要声明部分24大国崛起专题之机器人篇图：机器人板块及其他板块毛利率变动情况图：机器人板块及其他板块净利率变动情况50%25%20%15%10%5%40%30%20%10%0%0%201020112012201320142015201620173Q201020112012201320142015201620173Q机器人中小企业板创业板机器人中小企业板创业板数据来源：，西南证券整理数据来源：，西南证券整理图：2008-2016年机器人研发费用增长率图：2007-2016年机器人板块研发费占收入比14%12%10%8%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%6%4%2%0%2008200920102011201220132014201520162007200820092010201120122013201420152016数据来源：，西南证券整理数据来源：，西南证券整理请务必阅读正文后的重要声明部分25大国崛起专题之机器人篇5工业机器人行业发展前景随着科技的快速发展，尤其是互联网和人工智能技术的突飞猛进，为工业机器人注入了新的活力，能极大提高工业机器人的作业能力，丰富工业机器人的应用场景，我们预计，工业机器人未来的发展方向主要是云互联和智能化两方面，云互联是基于大的工业机器人作业体系，而智能化指的是工业机器人个体。5.1云互联工业机器人数据挖掘实现产业迭代工业生产效率和降低生成成本，而这也正是云互联技术所能解决的问题。云互联工业机器人将是未来的一种趋势。机器人连接网络后，通过传感器采集各种数据，如动力信息、运动信息及其他状态量等，数据上传到云端后，在控制终端可以通过不同位置机器人的数据进行比较分析以预测机器人状况，并能够对工业机器人进行远程配置和操控。这种方式可以改善工业机器人的维护，精准定位问题，方面调试，通过数据分析进行生产线的配置，进一步改进优化生产流程，同时可以预测机器故障点，提前做好设备保养，从而降低停机风险。云互联是机器人走向更加智能化的必经之路。工业互联网，是人与机器人、机器人与机器人、机器人与设备之间实现交互的桥梁。只有实现互联，机器人的数据才能实现交互，交的场景也都可以通过云互联来实现。实现云互联主要依靠两个关键环节：物联网和云平台。图：云互联工业机器人系统示例数据来源：埃斯顿官网，西南证券整理请务必阅读正文后的重要声明部分26大国崛起专题之机器人篇物联网是工业机器人云互联系统的脉络机器人的各项数据通过物联网打造的通道传输到云端进行计算，然后再进行分析和决策。每生产流程的优化提供第一手资料。显，传统制造与新技术走向融合，呈现出多重共振效应与复合影响力。移动互联网的普及，的远程操作，而是在地理和空间上都对人机协作的概念进行了拓展。云平台是工业机器人云互联系统的中枢云平台汇集了各个机器人终端的数据，并对数据进行分析，产生决策，然后再将指令下发到各个终端，完成相应的动作。云平台获取设备的各种状态，进行效率分析、机器信息化、过程可视化和决策智能化。造提供技术有力支撑。会在大数据的分析之下，得到某些之前无法察觉的结果，从而进一步更新优化整个人机协作流程，提高制造生产效率。5.2智能化工业机器人对于工业机器人个体来说，基于传感技术和人工智能技术的发展，机器人也会越来越智能，未来发展的形态应该是人机协作。具体来说，工业机器人的进化方向是与人共处（要求请务必阅读正文后的重要声明部分27大国崛起专题之机器人篇协作机器人是未来工业机器人的形态将“人机协作”定义为，机器人与工人在一定的工作区域范围内为达成任务目标而进行的直接有助于探索并发掘出人机协作过程中的更多反馈结果，发现人机协作过程中的不足，优化制造生产效能，推进“人机协作理念迈向更高级层次。图：协作机器人数据来源：西南证券整理驱动电机、力觉和视觉传感器及更轻的材料，传统的减速机等核心零部件未来将不再关键。器人将更加智能与安全，仿生物特征（比如模仿人）将更加明显。人工智能技术推进工业机器人智能化发展像识别等领域均逐渐迈入快速发展阶段。而在工业机器人领域，人工智能主要的应用是机器视觉和深度学习。机器视觉是现有的机器人从自动化设备转变为智能机器的一个关键因素。机器视觉要解视觉、主导，做出决策和预判断。请务必阅读正文后的重要声明部分28大国崛起专题之机器人篇图：机器视觉系统数据来源：网络资料，西南证券整理深度学习主要是为了提高工业机器人对于新任务的工作效率，摆脱预编程序的束缚，真段。请务必阅读正文后的重要声明部分29大国崛起专题之机器人篇6投资建议6.1投资受益周期在我国大力发展智能制造和实现制造业由大国向强国转型的过程中，工业机器人在其中扮演着至关重要的作用。工业机器人的大规模应用有助于整个工业生产效率的提升，也是在业机器人几乎完全被海外企业垄断，这造成我国工业企业在进行生产线自动化升级过程中尤其在机器人环节需要付出更高的代价。从这个角度上来看，工业机器人的发展对我国智能制造战略版图具有举足轻重的地位，国产化替代的过程也是不断摆脱该领域对海外企业依赖的过程。从产业链和投资周期的角度来看，我们认为有以下几个时间段：（块，国产机器人企业在这一领域尤其是销售拓展领域具有优势；第二，系统集成领域主要是基于对不同应用场景下相关工艺流程、生产节拍的理解进行相关工业自动化升级系统设计，主要依靠的是工程师红利，从整个产业链来看具有相对高的毛利率水平，一般在以上；第三，新兴产业比如、食品饮料行业对机器人的需求基本还处在中低端产品阶段，这与集成企业将会是受益最快、业绩端体现最早的细分领域。但从长投资周期来看，系统集成企统集成企业很难做到面面俱到。在细分领域中的企业，尤其应该关注那些重点拓展自动化领域（市场空间最大，机器换人需求最强）且具有更强的市场拓展能力的企业。建议重点关注拓斯达（（）从长投资周期角度来看，应该重点关注在机器人核心部件领域有所沉淀的企业。从四大家族的发展历史来看，几乎都在包括控制、伺服、数控等某一个或数个领域具有较深机器人品和系统集成领域，而应是以核心部件为中心的机器人本体和品牌的拓展和替代。该领域具002747汇川技术（（）从供需关系角度来看，应关注规模化以及产能拓展积极有效的企业。工业机器人局产生重要影响。从该角度来看，建议关注机器人（）和埃斯顿（002747请务必阅读正文后的重要声明部分30大国崛起专题之机器人篇6.2个股推荐专注核心部件龙头，埃斯顿（）推荐逻辑：）金属成形数控领域龙头，机器人业务飞速增长。公司在金属成形数控领域市场占有率达到70%~80%，随机床产量复苏和数控化的提高，公司数控和伺服系统业绩稳步提升；机器人业务保持替代空间巨大。2017~2019年归母净利润分别为1分别为元、元和元，对应分别为倍、倍、倍（以年月成长性显著；也正是基于此原因，公司历史享有显著高于行