工業機器人到了最好的開展機會。依據中國海關、智研征詢的數據,2019年中國工業機器人初次出口數目大于入口數目,出口數目為105,604臺,入口數目為60,723臺。
作為世界最大的制造業大國,中國遇上了科技翻新政策,再疊加人工智能技巧的開展,咱們認為,中國終將出生世界級的工業自動化企業。這些企業的發生有甚么紀律,它們又將以什么樣的方法開展?
以史為鑒。經由過程剖析工業機器人正在美國、德國、日本的開展進程,咱們試著探求工業機器人行業開展的個性因素:微觀情況跟政策、勞動力豐碩水平、行業需要。
相較于德國,中國跟日本工業機器人產業騰飛的前提有較大的相似性。無論是從GDP組成、勞動力布局,仍是從工業機器人的保有量來看,中國的當下跟1990年前后的日本附近。分歧的是,日本正在1990年前后之后,機器人開展進入安穩增長期。然而,正在咱們看來,正在2020年之后,中國機器人產業將進入新的高速發展期。
那么,詳細而言,創業公司可以怎樣進入這個行將暴發的范疇,并樹立壁壘、博得競爭?咱們研討了工業機器人范疇“四大家族”的開展興衰。它們的生長升降也可以為中國的工業機器人企業供給鑒戒。
本文將商量:
為何道中國到了開展工業機器人的好時機?
最早出生于美國的工業機器人,為何卻先正在日本、德國開展起來了?
除汽車、3C,哪些行業另有工業自動化的時機?
中國的工業機器人行業能從“四大家族”學到甚么?
進入正文前,先分享3個開端論斷:
無論是從宏觀政策、勞動力組成,仍是需要側來看,中國此刻皆具有開展工業機器人的前提。
中國的工業機器人企業能從“四大家族”學到的履歷:先要有核心技術,核心技術越底層,劣勢越大;產物的通用性很緊張;要注重協同效應跟范圍效應;軟件能進步毛利;最大的壁壘就是行業的壁壘,必需要有行業know-how;要拉長效勞鏈條,縱向跟橫向皆要拉長。
正在物流、家電、紡織等市場范圍較大的行業,自動化水平、機器人的使用量與其行業體量沒有婚配。這些行業開展工業機器人的空間極大。
最早出生于美國的工業機器人,為何卻先正在日本、德國開展起來了?
為何美國不開展起來工業機器人
世界上第一臺工業機器人出生于美國。1961年,美國UnimaTIon公司推出了機器人Unimate,這個重達1.8噸的機器臂,正在通用汽車公司新澤西州的一條組裝線上裝置運轉。它的功用很簡略:把低溫的鑄件從壓鑄機上取下,再焊接到汽車車身上,從而把工人從這個危險、對安康有傷害的使命中解放出來。
可是,工業機器人隨后并不正在美國失掉廣泛應用,次要緣故原由包羅:
其時的工業機器人功用簡略、機能欠安,本錢昂揚。第一代Unimate的售價高達35,000美圓,只能實現一些簡略工序的大件焊接,然而其時制造業工人的時薪只有2美圓。客戶的洽購志愿沒有激烈,那并沒有不測。
另外,美國其時勞動力足夠。工業機器人出生之時的1960~70年月,美國的制造業就業人數到達汗青岑嶺,那是由二戰之后的babyboom招致的。統一期間,根據Wind跟華金證券研究所的數據,美國的失業率也攀升至高點,瀕臨10%。機械取代人,只會進一步削減工作崗位。美國政府不能源從政策上撐持機器人產業的開展。
機器人產業何故正在日本、德國騰飛
德國跟日本制造出的第一臺工業機器人,皆發端于Unimate。其時美國的機器人正在海內賣不出去,機器人企業便到全世界來宣講,推銷產品。一些德國跟日本公司洽購了美國的機器人,再去改革。
為何德國跟日本對工業機器人有如斯下的積極性?
一個很緊張的因素在于,那兩個國度皆面對著勞動力缺乏的問題。
同為二戰戰敗國,日本、德國正在戰斗中損失了良多青壯年。20世紀60-70年月,德國跟日本15歲-64歲的勞動力生齒占總人口比重皆正在顛簸下滑。從失業率來看,德國約莫低于4%,日本不到2%,失業率比力低。當然,日本的失業率低,部門緣故原由是日本有畢生雇傭造。相比之下,同期美國的失業率約為10%,要高得多。
分揀機器人技術導航第二,汽車行業的突起。
20世紀六七十年代,德國跟日本的汽車銷量皆起頭迅猛增加。德國的汽車年產量從缺乏200萬輛晉升至近400萬輛,日本的汽車年產量從缺乏100萬輛晉升至600萬輛以上。卑鄙的產業也隨之突起。
正在如許的年夜靠山下,日德當局大力支持開展機器人行業。
德國政府提出了“改良休息前提籌劃”。籌劃強迫劃定:部門有毒、無害的危險工作崗位,必需利用機械替換人。
日本其時的政策撐持力度更大,間接給機器人公司跟利用機器人的工場供給存款、補助、現金等優惠政策,借設立機器人研究室,撐持相關產業研討。
綜上,勞動力缺乏、汽車行業的振興,疊加政策撐持,德國跟日本的工業機器人起頭突起。
以日本為例,看工業機器人的發展趨勢
日本的工業機器人閱歷了3個開展階段:1970到80年月開端開展,1980到90年月快捷提高,1990年月之后進入安穩增長期。1990年,是日本工業機器人開展的要害年份——快捷發展期的巔峰跟安穩發展期之間的分水嶺。
分揀機器人怎么選購日本工業機器人的蓬勃發展,跟汽車、半導體兩大工業的開展高度相關。
上文提到汽車行業是工業機器人開展的驅動力之一。有一個對于那二者關聯的指數:汽車產量增長率與工業機器人出貨指數增長率靜態相關系數。系數越大,解釋汽車跟工業機器人正相關水平越高。依據國家統計局跟華金證券研究所的研討,日本汽車產量增長率與工業機器人出貨指數增長率相關性十分下。1984-2017年靜態相關系數均勻到達0.41,2010年前后最高到達0.9。
半導體行業也是增進工業機器人開展的緊張因素。
20世紀70年月,日本半導體行業跟工業機器人行業的增長率驚人天同步,均是先從17%擺布晉升至30%擺布,再降至約20%。
日本占世界半導體的市場份額從1970年月到90年月連續攀升,正在90年月到達巔峰。1990年月,既是日本工業機器人開展的極點,也是日本半導體行業開展的極點。
峰瑞概念
以史為鑒,從德國、日本開展工業機器人的汗青來看,影響工業機器人市場的三大因素包羅微觀情況跟政策、勞動力豐碩水平、行業需要。1960-1970年月的美國沒有具有這些開展工業機器人的前提,日本、德國皆具有,以是日本、德國的工業機器人開展起來了。
為何中國到了開展工業機器人的好時機?
中國所具有的開展工業機器人行業的前提
跟日本、德國比擬,中國到了開展工業機器人的機會了嗎?
政策層面。中國的制造業進級中,自動化、智能化改革是很緊張的方面;比來的國產替換的趨向、“新基建”的推出,也正在政策層面為中國工業自動化的開展供給了能源。
好比,新基建中的城際高速鐵路跟城際軌道交通、新能源車充電樁、特高壓、年夜數據中心,這些范疇相關的基礎設施扶植須要合乎降本增效趨向的機械代人計劃。另外,“新基建”中的人工智能也跟工業自動化間接相關。
第二,勞動力。根據Wind跟西南證券的數據,從2013年到2018年,中國休息歲數人口比例逐年降低,制造業工人工資慢慢回升,機器人均價正在顛簸降低,并正在2013年-2014年間低于制造業工人平均工資。機械換人,正在中國有較著的本錢劣勢。
第三,需要側。
中國既已是寰球最大的汽車消費國,又起頭擁有新能源汽車如許極大的增量市場。新能源汽車的研發計劃與出產制造,皆將深度使用自動化、智能化技巧;另外,與之配套的充電樁、輸電線等基礎設施的扶植,也皆須要自動化解決方案。
5G是另一個很緊張的增量市場。5G的商用跟提高會帶來硬件設備的更新,除手機,腕表、手環、耳機等智能硬件也會迎來新增的極大的出貨量。
另外,中國是制造業第一大國,汽車、3C以外,其他行業的出產制造也須要工業機器人解決方案。
整體而言,無論是從政策,仍是勞動力、需要側來看,中國此刻皆具有開展工業機器人的前提。
中國跟日本開展機器人的軌跡近似
比照中國跟日德開展工業機器人的前提之后,咱們發明,無論是從GDP組成、勞動力生齒、工業機器人的保有量來看,中國當下跟1990年前后的日本很附近。
起首來看GDP組成。
2019年,中國三大產業的GDP占比恰好瀕臨于日本的七十年代到八十年代,約莫相差30年。2019年,中國第一產業增加值占GDP比重是7.1%,第二產業占GDP比重瀕臨40%,第三產業占GDP比重約為53%。日本正在80年月到90年月,第一產業、第二產業、第三產業增加值占GDP的比重離別正在5%以下、40%以下、60%到70%。
產業比例變遷背地,是機器人把人解放出來,流到服務業。這是一個動員產業結構退化的緊張因素。
第二個目標,中國跟日本勞動力生齒的比照。
參照聯合國《人口老齡化及其社會經濟效果》中提到的尺度,65歲及以上人口比例跨越7%,意味著該地域進入老齡化社會,若是跨越14%,便進入老齡社會。
2000年頭,中國65歲及以上的人口比例起頭跨越7%,2017年,中國65歲及以上人口比例跨越10%。正在日本,那兩個工夫面離別產生正在1970年月初跟1980年月中。跟GDP占比近似,中國以后的休息人口構成跟30余年前的日本類似。
第三個目標,工業機器人保有量。2018年,中國工業機器人的保有量是每萬人140臺,與日本90年月前后的程度瀕臨。
物流分揀機器人結構比照中日工業機器人開展的軌跡,也有類似之處。
依據銷量變更來看,中國工業機器人從2000年起頭起步,2010年擺布飛速發展,到2018、2019年,進入安穩、回落的期間,相當于日本正在1990年前后所閱歷的,從巔峰進入安穩發展期。
咱們普通把中國工業機器人的開展劃為四個階段:
2000年-2009年,工業機器人產業方才起步。西歐的3C產業往中國轉移,須要一些自動化的解決方案。
2010年-2012年是飛速發展期間,是由汽車、3C產業蓬勃發展動員的。
2013-2017年是高速發展期。2013年是“4G元年”,用戶須要改換各種類型的的硬件設備。3C產業飛速發展,與之相關的工業機器人也疾速開展。
2018年、2019年是回落調整期。國度政策對機器人范疇的補助削減,3C范疇需要低迷。依據中國信息通訊研究院的數據,2019年整年,海內手機市場整體出貨量3.89億部,同比降低6.2%。有些用戶正在守候5G提高之后再換手機。
那么,接下來,中國的工業機器人會像日本一樣,進入安穩期嗎?咱們的開端謎底是,正在2020年之后,中國的工業機器人借將進入新的高速發展期。
為何道中國工業機器人將邁入新的高速發展期?
起首,來看工業機器人銷量、汽車銷量、汽車制造業投資增速之間的關聯。
比照2015年到2020年汽車制造業投資增速跟汽車銷量增速之后,您會發明二者的開展軌跡十分吻合。
汽車制造業投資中很緊張的一部分,就是工業自動化。這類聯動效應傳導過去,您會發明,汽車銷量跟機器人銷量密切相關。從2012年到2018年,中國的上年乘用車銷量增速跟昔時的機器人的銷量增速十分婚配。
2020年,工業機器人跟汽車市場回暖的節拍也很附近。
進入2020年以來,工業機器人回暖,工業機器人當月產量有較著上升。依據wind跟上海證券研究所的數據,正在此前的2018-2019年,中國工業機器人當月產量顛簸比力陡峭,以至略有降低。工業機器人當月產量的同比增速變更更加直觀,2018年9月至2019年9月,工業機器人當月產量的同比始終是負增長,從2019歲尾到本年又起頭轉正。
咱們再來看一下同期汽車銷量的變更。
垃圾分揀機器人的使用方法從2019年1月至2020年3月,中國汽車每個月及累計產銷量同比大多數是背增長率,正在2020年1月至3月更加“慘烈”,4月之后,同比增長率轉正,5月至7月的漲勢更加較著。
汽車漲勢背地有一個很緊張的因素,就是新能源汽車。中國新能源汽車單月產銷同比增速從2019年下半年起頭連續負增長,直到2020年7月,才進入正增加。7月至9月,新能源汽車的銷量同比增加十分快,7月份是19.3%,8月份是25.8%,9月份便到了67.7%。
不只是新能源范疇,即便正在傳統車范疇,本年也比2018、2019年有一個年夜的反彈。依據上汽通用汽車別克品牌頒布的統計,9月份,實現零售發賣98,722輛,同比增加28%,創下24個月以來的月銷新高。
工業機器人跟汽車市場回暖的節拍相一致,那印證了汽車銷量的突起的確帶來工業機器人的蘇醒。
作為一個數據上的證實,從固定資產投資環境來看,本年2月以來,汽車行業的固定資產投資同比的確正在上升,這些固定資產很大一部分投入正在工業自動化范疇。
再來看3C行業。
前文提到,3C行業正在2018年、2019年閱歷了回落調整期。依據IDC對智能手機銷量的猜測,寰球智能手機銷量會回升,2020年估計銷量將到達14億,同比增長率將轉正。此中的增量次要是5G手機帶來的。2019年是“5G元年”,用戶的換機需要被激發起來。依據中國信通院的統計,從2019年7月至2020年11月,5G手機出貨量占比從0.2%晉升到68.1%。
5G除會動員手機的需要以外,也會動員其他智能硬件更新換代,意味著工場要建新的產線,須要新的自動化計劃。
而且,5G技巧的引入能實現旌旗燈號傳輸速度大幅晉升。借助5G技巧,機器人須要的要害支持才能,好比數據量、速度跟時延等因素,可以失掉多方面的晉升。
現階段,咱們看到,許多工業機器人名目集合正在3C范疇,次要緣故原由在于:
跟美日德等國度比擬,中國3C行業的自動化水平借較低。其次,中國是3C花費大國,工業機器人使用的市場空間年夜。另有一個緊張緣故原由,3C產物本身和相關的工藝更新迭代快,分歧技巧計劃、分歧工藝的出產環節跟檢測環節,皆須要新的自動化解決方案,那便為草創企業供給了源源不斷的商業機會跟市場切入點。
整體而言,除政策、勞動力等微觀靠山以外,從需要側來說,中國工業機器人開展的驅動力包羅:
起首,新能源、5G、新基建帶來的新增市場,的確給工業機器人供給了很大的發揮空間。
其次,本年疫情招致“機械換人”的趨向,"大眾加倍意識到機械的重要性。
此外,人工智能的開展,會給工業機器人帶來更多的使用場景。
峰瑞概念
無論是從政策,仍是勞動力、需要側來看,中國此刻皆具有開展工業機器人的前提。中國工業機器人此刻的開展環境跟1990年前后的日本很附近,不同點在于,正在2020年之后,中國工業機器人借將進入新的高速發展期。正在存量市場,之前良多工業機器人解決不了的問題,此刻跟著技巧的先進皆可以辦理。
除汽車、3C,另有哪些行業有時機?
正在中國,分歧行業之間工業機器人的使用環境不同比力年夜。上文提到的汽車跟3C行業,根本曾經進入成熟階段,工業機器人使用比力普遍。
峰瑞投資的翼菲自動化,就是一家踴躍結構3C、日化、藥品、物流等范疇自動化解決方案的公司。翼菲自動化主營工業機器人研發跟制造,擁有國度專利技術遠百項,是現階段中國最大的并聯機器人企業之一,也是少數幾個進入世界500強企業供應商名錄的中國機器人本體品牌公司。(迎接點擊鏈接,檢查《若何投資工業機器人?|峰瑞研究所-從投資中學投資》一文)
而正在物流、家電、紡織等許多行業,機器人的銷量遠遠小于它們的行業范圍。
當咱們把中國制造業的細分范疇依據產值巨細停止排行,再把這個成果跟工業機器人銷量的比例停止比照,咱們能從微觀上發明,汽車、3C、金屬這些行業的范圍跟它們的機器人銷量根本對應。但正在物流、家電、紡織等大規模的行業,機器人銷量遠遠小于它們的行業體量。以是,這些行業開展工業機器人的空間十分極大。
從工業機器人的密度,也能觀察出來中國分歧行業使用工業機器人的增加潛力。
2018年,世界工業機器人的均勻密度是99臺/每萬人。中國是140臺/每萬人,雖然跟日本、德國、美國比擬,有必然差異,但中國的工業機器人密度曾經跨越世界平均水平。(韓國比力特別,產業結構比力單一。)
比照2017年寰球汽車行業工業機器人密度,美國、德國、日本的工業機器人密度約莫是中國大陸的2倍。而正在非汽車行業,美國、德國、日本的工業機器人密度約莫是中國大陸的4-7倍。
以此可見,正在汽車之外的行業,中國正在出產制造環節的自動化水平是較低的。
機器人正在物流行業的使用
中國的物流收集很蓬勃,人力本錢絕對較低,正在運輸服從上較為當先。但正在物流的倉儲經管等環節,中國跟美日等國的差異較大,依然較為依附人力,自動化的程度較低。
倉儲使用場景成為當下工業機器人最活潑的范疇之一,如搬運、分揀、高低料等。
峰瑞本錢投資的專注于倉儲范疇的自動化解決方案。開辟了一個平臺,該平臺擁有搭載著相機的機器人手臂、特別的抓手跟足夠的算力,善于抓取堆棧里的物品。所研發的智能堆棧機器人可以正在某客戶的堆棧內對10000多種不同的物品停止挑撰跟分類,準確率高達99%。《連線》正在報導中稱,“還沒有開辟出像人一樣靈巧的適應性強的機器人,但它明顯曾經勝利天將強化學習研討技巧使用于工業情況。”
機器人正在家電行業的使用
跟物流行業近似,中國家電行業的自動化水平也非常低,有開展工業機器人的極大時機。
咱們研討了家電行業三大巨子財報里人工占營收的比例跟人工占毛利的比例,那兩個比例越低,意味著自動化水平越高。發明這三家企業人工/營收的比例約莫正在2.49%到3.49%之間,人工/毛利的比例約莫正在5.13%到8.16%之間。
跟充分利用工業機器人的汽車行業比擬,家電行業的自動化水平借比力低。以一汽為例,一汽人工/營收的比例約莫正在0.997%,人工/毛利的比例約莫正在3.12%,遠遠低于家電行業。
峰瑞投資的海研自動化,就是一家深耕家電范疇的自動化解決方案的公司。公司致力于機械視覺跟人工智能正在智能制造標的目的的使用,解決方案包羅表面缺陷檢測、高精度丈量、零部件檢測、定位與拆卸等,現階段正在家電范疇占領行業龍頭位置,而且曾經向鋼鐵、家居、汽車零部件等行業拓展。
紡織行業開展自動化的空間很大
中國的紡織行業體量年夜,可是現階段自動化水平低。若是能有順應紡織業的技巧,將會有十分年夜的市場空間。
正在紡織行業,縫這個環節最易自動化,由于打扮資料是柔性的、不規則的。其他如剪、裁、洗、染色等等環節皆可以自動化。
依據InsTItutfürTexTIltechnik等機構的研討,若是紡織行業辦理了縫這個環節的自動化問題,帶來的服從晉升也是最較著的,可以削減21%-46%的人力。
正在其他細分行業,咱們也看到了工業機器人的時機。好比,峰瑞投資的一家專注爬壁機器人的公司行知行,既有基于磁吸附跟高壓水射流的爬壁機器人的本體跟零部件的核心技術堆集,又正在船舶跟石化范疇堆集了大批的行業履歷。行知行經由過程與標桿客戶長時間配合打磨,推出了能全方位知足客戶需要的、行業當先的整體解決方案。
中國的工業機器人行業能從“四大家族”學到甚么?
“四大家族”的開展汗青
談及工業機器人,繞沒有開辟那科、ABB、安川、庫卡那“四大家族”。“四大家族”的寰球市占率約為40%,正在中國的市占率更下一些,瀕臨50%。
咱們去追溯一下“四大家族”的開展汗青。
發那科建立于1956年,是寰球專業的數控系統生產廠,于1971年成為最大的數控集成商。發那科有三大焦點營業:工業自動化、機器人、智能工具,均以數控系統為中間,有協同跟范圍效應。此刻發那科的數控產物借占領寰球50%以上的份額,良多競爭對手也采辦、利用它的數控技術。
瑞典企業ABB是一個十分年夜的工業集團,擁有電氣化跟工業自動化兩大營業,以是它支出很下,焦點的產物是機電跟自動控制。本來ABB另有電網營業,2018年被剝離了。
安川機電創建于1915年,是日本第一個做伺服電機的公司,擁有逾百年的機電技巧堆集,是電機一體化的尾提者。
庫卡1898年正在德國建立,1973年,它基于美國的Unimate改革、研發了名為FAMULUS的工業機器人。庫卡把汽車范疇的系統集成做到極致,先做本體,再往上延長到零部件。
先來看發跡技巧。發那科從工業機器人最底層的技巧——數控系統發跡。安川、ABB次要做控制器跟機電。庫卡從焊接設備發跡,次要做本體,也就是最地道的機器人廠商。
再來看產業鏈結構。除減速器以外,發那科、安川、ABB簡直瀏覽跟工業機器人相關的一切零部件,而庫卡根本只做控制器跟本體。
為何發那科能保持下毛利率、高凈利率?庫卡的特征跟壁壘又正在那里?
湖北省藥品分揀機器人追溯完汗青,咱們一路來看“四大家族”2019年的次要財務數據。
ABB的營業較多,支出較著高于其他三家,但它的工業機器人支出占比力低,只有11.8%。其他幾家工業機器人的支出附近,工業機器人支出占比正在30%到40%之間。
但“四大家族”的凈利率跟毛利率差異比力年夜。發那科的凈利率跟毛利率遙遙領先,庫卡便“黯然失色”,凈利率只有0.3%,簡直不怎么賺錢。
如許的局勢保持了多年。上海證券研究所匯總的數據顯現,從2011年到2019年,發那科的凈利率始終當先于安川、ABB、庫卡。正在2018年、2019年,庫卡的凈利率低到簡直可以忽略不計。
是甚么帶來了收那科的下毛利?
那與收那科的幾項開展準則不無關系。
第一,毫不量身定制個性化產物,只出產通用性的尺度產物。這個發那科創始人稻葉渾右衛門提出去的準則,被刻進了企業的DNA里。發那科非常重視通用化、標準化、規模化。
第二,除減速器以外,零部件高度克己,進步技術壁壘。
物流分揀機器人怎么調試第三,分歧產品線的零部件可以同享,分歧產物的卑鄙用戶群存在強關聯性。
那幾條準則帶來了協同效應跟范圍效應,乃至發那科的利潤率可以做到較下。與此同時,擁有大批下毛利的軟件營業,也使得發那科的凈利率遠高于偕行。
峰瑞概念
從發那科身上,咱們能學到的履歷包羅:起首要有核心技術,核心技術越底層,劣勢越大。發那科的機床數控技術比ABB、安川機電兩家的機電技巧更底層。其次,要注重產物的通用性;再次,協同效應跟范圍效應很緊張。此外,軟件能進步企業的毛利。
只管不太掙錢,““四大家族””之一的庫卡,也有兇猛之處。
庫卡深耕汽車制造這個行業,汽車制造范疇的自動化,它是當之無愧的第一。簡直一切汽車巨子,皆是它的客戶。
庫卡有幾點做得比力好:起首給客戶供給齊周期效勞,正在縱向上拓展,包羅工程設計、工藝計劃、項目管理、售后服務等一切環節。其次,它給客戶搭建完全生產線,正在橫向上拓展,沒有只賣單點產物,全部產線的機器人產物它皆賣,也能造成必然的協同作用。
對中國工業機器人企業而言,庫卡的履歷在于行業堆集很緊張。做卑鄙集成使用,最大的壁壘就是行業的壁壘,您必需要有行業know-how、客戶資源等;要拉長效勞鏈條,縱向跟橫向皆要拉長。縱向是增長效勞環節,橫向是要豐碩產品線。
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