工业机器人到了最好的开展机会。依据中国海关、智研征询的数据,2019年中国工业机器人初次出口数目大于入口数目,出口数目为105,604台,入口数目为60,723台。
作为世界最大的制造业大国,中国遇上了科技翻新政策,再叠加人工智能技巧的开展,咱们认为,中国终将出生世界级的工业自动化企业。这些企业的发生有甚么纪律,它们又将以什么样的方法开展?
以史为鉴。经由过程剖析工业机器人正在美国、德国、日本的开展进程,咱们试着探求工业机器人行业开展的个性因素:微观情况跟政策、劳动力丰硕水平、行业需要。
相较于德国,中国跟日本工业机器人产业腾飞的前提有较大的相似性。无论是从GDP组成、劳动力布局,仍是从工业机器人的保有量来看,中国的当下跟1990年前后的日本附近。分歧的是,日本正在1990年前后之后,机器人开展进入安稳增长期。然而,正在咱们看来,正在2020年之后,中国机器人产业将进入新的高速发展期。
那么,详细而言,创业公司可以怎样进入这个行将暴发的范畴,并树立壁垒、博得竞争?咱们研讨了工业机器人范畴“四大家族”的开展兴衰。它们的生长升降也可以为中国的工业机器人企业供给鉴戒。
本文将商量:
为何道中国到了开展工业机器人的好时机?
最早出生于美国的工业机器人,为何却先正在日本、德国开展起来了?
除汽车、3C,哪些行业另有工业自动化的时机?
中国的工业机器人行业能从“四大家族”学到甚么?
进入正文前,先分享3个开端论断:
无论是从宏观政策、劳动力组成,仍是需要侧来看,中国此刻皆具有开展工业机器人的前提。
中国的工业机器人企业能从“四大家族”学到的履历:先要有核心技术,核心技术越底层,劣势越大;产物的通用性很紧张;要注重协同效应跟范围效应;软件能进步毛利;最大的壁垒就是行业的壁垒,必需要有行业know-how;要拉长效劳链条,纵向跟横向皆要拉长。
正在物流、家电、纺织等市场范围较大的行业,自动化水平、机器人的使用量与其行业体量没有婚配。这些行业开展工业机器人的空间极大。
最早出生于美国的工业机器人,为何却先正在日本、德国开展起来了?
为何美国不开展起来工业机器人
世界上第一台工业机器人出生于美国。1961年,美国UnimaTIon公司推出了机器人Unimate,这个重达1.8吨的机器臂,正在通用汽车公司新泽西州的一条组装线上装置运转。它的功用很简略:把低温的铸件从压铸机上取下,再焊接到汽车车身上,从而把工人从这个危险、对安康有伤害的使命中解放出来。
可是,工业机器人随后并不正在美国失掉广泛应用,次要缘故原由包罗:
其时的工业机器人功用简略、机能欠安,本钱昂扬。第一代Unimate的售价高达35,000美圆,只能实现一些简略工序的大件焊接,然而其时制造业工人的时薪只有2美圆。客户的洽购志愿没有激烈,那并没有不测。
另外,美国其时劳动力足够。工业机器人出生之时的1960~70年月,美国的制造业就业人数到达汗青岑岭,那是由二战之后的babyboom招致的。统一期间,根据Wind跟华金证券研究所的数据,美国的失业率也攀升至高点,濒临10%。机械取代人,只会进一步削减工作岗位。美国政府不能源从政策上撑持机器人产业的开展。
机器人产业何故正在日本、德国腾飞
德国跟日本制造出的第一台工业机器人,皆发端于Unimate。其时美国的机器人正在海内卖不出去,机器人企业便到全世界来宣讲,推销产品。一些德国跟日本公司洽购了美国的机器人,再去改革。
为何德国跟日本对工业机器人有如斯下的积极性?
一个很紧张的因素在于,那两个国度皆面对着劳动力缺乏的问题。
同为二战战败国,日本、德国正在战斗中损失了良多青壮年。20世纪60-70年月,德国跟日本15岁-64岁的劳动力生齿占总人口比重皆正在颠簸下滑。从失业率来看,德国约莫低于4%,日本不到2%,失业率比力低。当然,日本的失业率低,部门缘故原由是日本有毕生雇佣造。相比之下,同期美国的失业率约为10%,要高得多。
分拣机器人技术导航第二,汽车行业的突起。
20世纪六七十年代,德国跟日本的汽车销量皆起头迅猛增加。德国的汽车年产量从缺乏200万辆晋升至近400万辆,日本的汽车年产量从缺乏100万辆晋升至600万辆以上。卑鄙的产业也随之突起。
正在如许的年夜靠山下,日德当局大力支持开展机器人行业。
德国政府提出了“改良休息前提筹划”。筹划强迫划定:部门有毒、无害的危险工作岗位,必需利用机械替换人。
日本其时的政策撑持力度更大,间接给机器人公司跟利用机器人的工场供给存款、补助、现金等优惠政策,借设立机器人研究室,撑持相关产业研讨。
综上,劳动力缺乏、汽车行业的振兴,叠加政策撑持,德国跟日本的工业机器人起头突起。
以日本为例,看工业机器人的发展趋势
日本的工业机器人阅历了3个开展阶段:1970到80年月开端开展,1980到90年月快捷提高,1990年月之后进入安稳增长期。1990年,是日本工业机器人开展的要害年份——快捷发展期的巅峰跟安稳发展期之间的分水岭。
分拣机器人怎么选购日本工业机器人的蓬勃发展,跟汽车、半导体两大工业的开展高度相关。
上文提到汽车行业是工业机器人开展的驱动力之一。有一个对于那二者关联的指数:汽车产量增长率与工业机器人出货指数增长率静态相关系数。系数越大,解释汽车跟工业机器人正相关水平越高。依据国家统计局跟华金证券研究所的研讨,日本汽车产量增长率与工业机器人出货指数增长率相关性十分下。1984-2017年静态相关系数均匀到达0.41,2010年前后最高到达0.9。
半导体行业也是增进工业机器人开展的紧张因素。
20世纪70年月,日本半导体行业跟工业机器人行业的增长率惊人天同步,均是先从17%摆布晋升至30%摆布,再降至约20%。
日本占世界半导体的市场份额从1970年月到90年月连续攀升,正在90年月到达巅峰。1990年月,既是日本工业机器人开展的极点,也是日本半导体行业开展的极点。
峰瑞概念
以史为鉴,从德国、日本开展工业机器人的汗青来看,影响工业机器人市场的三大因素包罗微观情况跟政策、劳动力丰硕水平、行业需要。1960-1970年月的美国没有具有这些开展工业机器人的前提,日本、德国皆具有,以是日本、德国的工业机器人开展起来了。
为何中国到了开展工业机器人的好时机?
中国所具有的开展工业机器人行业的前提
跟日本、德国比拟,中国到了开展工业机器人的机会了吗?
政策层面。中国的制造业进级中,自动化、智能化改革是很紧张的方面;比来的国产替换的趋向、“新基建”的推出,也正在政策层面为中国工业自动化的开展供给了能源。
好比,新基建中的城际高速铁路跟城际轨道交通、新能源车充电桩、特高压、年夜数据中心,这些范畴相关的基础设施扶植须要合乎降本增效趋向的机械代人计划。另外,“新基建”中的人工智能也跟工业自动化间接相关。
第二,劳动力。根据Wind跟西南证券的数据,从2013年到2018年,中国休息岁数人口比例逐年降低,制造业工人工资慢慢回升,机器人均价正在颠簸降低,并正在2013年-2014年间低于制造业工人平均工资。机械换人,正在中国有较着的本钱劣势。
第三,需要侧。
中国既已是寰球最大的汽车消费国,又起头拥有新能源汽车如许极大的增量市场。新能源汽车的研发计划与出产制造,皆将深度使用自动化、智能化技巧;另外,与之配套的充电桩、输电线等基础设施的扶植,也皆须要自动化解决方案。
5G是另一个很紧张的增量市场。5G的商用跟提高会带来硬件设备的更新,除手机,腕表、手环、耳机等智能硬件也会迎来新增的极大的出货量。
另外,中国是制造业第一大国,汽车、3C以外,其他行业的出产制造也须要工业机器人解决方案。
整体而言,无论是从政策,仍是劳动力、需要侧来看,中国此刻皆具有开展工业机器人的前提。
中国跟日本开展机器人的轨迹近似
比照中国跟日德开展工业机器人的前提之后,咱们发明,无论是从GDP组成、劳动力生齿、工业机器人的保有量来看,中国当下跟1990年前后的日本很附近。
起首来看GDP组成。
2019年,中国三大产业的GDP占比恰好濒临于日本的七十年代到八十年代,约莫相差30年。2019年,中国第一产业增加值占GDP比重是7.1%,第二产业占GDP比重濒临40%,第三产业占GDP比重约为53%。日本正在80年月到90年月,第一产业、第二产业、第三产业增加值占GDP的比重离别正在5%以下、40%以下、60%到70%。
产业比例变迁背地,是机器人把人解放出来,流到服务业。这是一个动员产业结构退化的紧张因素。
第二个目标,中国跟日本劳动力生齿的比照。
参照联合国《人口老龄化及其社会经济效果》中提到的尺度,65岁及以上人口比例跨越7%,意味着该地域进入老龄化社会,若是跨越14%,便进入老龄社会。
2000年头,中国65岁及以上的人口比例起头跨越7%,2017年,中国65岁及以上人口比例跨越10%。正在日本,那两个工夫面离别产生正在1970年月初跟1980年月中。跟GDP占比近似,中国以后的休息人口构成跟30余年前的日本类似。
第三个目标,工业机器人保有量。2018年,中国工业机器人的保有量是每万人140台,与日本90年月前后的程度濒临。
物流分拣机器人结构比照中日工业机器人开展的轨迹,也有类似之处。
依据销量变更来看,中国工业机器人从2000年起头起步,2010年摆布飞速发展,到2018、2019年,进入安稳、回落的期间,相当于日本正在1990年前后所阅历的,从巅峰进入安稳发展期。
咱们普通把中国工业机器人的开展划为四个阶段:
2000年-2009年,工业机器人产业方才起步。西欧的3C产业往中国转移,须要一些自动化的解决方案。
2010年-2012年是飞速发展期间,是由汽车、3C产业蓬勃发展动员的。
2013-2017年是高速发展期。2013年是“4G元年”,用户须要改换各种类型的的硬件设备。3C产业飞速发展,与之相关的工业机器人也疾速开展。
2018年、2019年是回落调整期。国度政策对机器人范畴的补助削减,3C范畴需要低迷。依据中国信息通讯研究院的数据,2019年整年,海内手机市场整体出货量3.89亿部,同比降低6.2%。有些用户正在守候5G提高之后再换手机。
那么,接下来,中国的工业机器人会像日本一样,进入安稳期吗?咱们的开端谜底是,正在2020年之后,中国的工业机器人借将进入新的高速发展期。
为何道中国工业机器人将迈入新的高速发展期?
起首,来看工业机器人销量、汽车销量、汽车制造业投资增速之间的关联。
比照2015年到2020年汽车制造业投资增速跟汽车销量增速之后,您会发明二者的开展轨迹十分吻合。
汽车制造业投资中很紧张的一部分,就是工业自动化。这类联动效应传导过去,您会发明,汽车销量跟机器人销量密切相关。从2012年到2018年,中国的上年乘用车销量增速跟昔时的机器人的销量增速十分婚配。
2020年,工业机器人跟汽车市场回暖的节拍也很附近。
进入2020年以来,工业机器人回暖,工业机器人当月产量有较着上升。依据wind跟上海证券研究所的数据,正在此前的2018-2019年,中国工业机器人当月产量颠簸比力陡峭,以至略有降低。工业机器人当月产量的同比增速变更更加直观,2018年9月至2019年9月,工业机器人当月产量的同比始终是负增长,从2019岁尾到本年又起头转正。
咱们再来看一下同期汽车销量的变更。
垃圾分拣机器人的使用方法从2019年1月至2020年3月,中国汽车每个月及累计产销量同比大多数是背增长率,正在2020年1月至3月更加“惨烈”,4月之后,同比增长率转正,5月至7月的涨势更加较着。
汽车涨势背地有一个很紧张的因素,就是新能源汽车。中国新能源汽车单月产销同比增速从2019年下半年起头连续负增长,直到2020年7月,才进入正增加。7月至9月,新能源汽车的销量同比增加十分快,7月份是19.3%,8月份是25.8%,9月份便到了67.7%。
不只是新能源范畴,即便正在传统车范畴,本年也比2018、2019年有一个年夜的反弹。依据上汽通用汽车别克品牌颁布的统计,9月份,实现零售发卖98,722辆,同比增加28%,创下24个月以来的月销新高。
工业机器人跟汽车市场回暖的节拍相一致,那印证了汽车销量的突起的确带来工业机器人的苏醒。
作为一个数据上的证实,从固定资产投资环境来看,本年2月以来,汽车行业的固定资产投资同比的确正在上升,这些固定资产很大一部分投入正在工业自动化范畴。
再来看3C行业。
前文提到,3C行业正在2018年、2019年阅历了回落调整期。依据IDC对智能手机销量的猜测,寰球智能手机销量会回升,2020年估计销量将到达14亿,同比增长率将转正。此中的增量次要是5G手机带来的。2019年是“5G元年”,用户的换机需要被激发起来。依据中国信通院的统计,从2019年7月至2020年11月,5G手机出货量占比从0.2%晋升到68.1%。
5G除会动员手机的需要以外,也会动员其他智能硬件更新换代,意味着工场要建新的产线,须要新的自动化计划。
而且,5G技巧的引入能实现旌旗灯号传输速度大幅晋升。借助5G技巧,机器人须要的要害支持才能,好比数据量、速度跟时延等因素,可以失掉多方面的晋升。
现阶段,咱们看到,许多工业机器人名目集合正在3C范畴,次要缘故原由在于:
跟美日德等国度比拟,中国3C行业的自动化水平借较低。其次,中国是3C花费大国,工业机器人使用的市场空间年夜。另有一个紧张缘故原由,3C产物本身和相关的工艺更新迭代快,分歧技巧计划、分歧工艺的出产环节跟检测环节,皆须要新的自动化解决方案,那便为草创企业供给了源源不断的商业机会跟市场切入点。
整体而言,除政策、劳动力等微观靠山以外,从需要侧来说,中国工业机器人开展的驱动力包罗:
起首,新能源、5G、新基建带来的新增市场,的确给工业机器人供给了很大的发挥空间。
其次,本年疫情招致“机械换人”的趋向,"大众加倍意识到机械的重要性。
此外,人工智能的开展,会给工业机器人带来更多的使用场景。
峰瑞概念
无论是从政策,仍是劳动力、需要侧来看,中国此刻皆具有开展工业机器人的前提。中国工业机器人此刻的开展环境跟1990年前后的日本很附近,不同点在于,正在2020年之后,中国工业机器人借将进入新的高速发展期。正在存量市场,之前良多工业机器人解决不了的问题,此刻跟着技巧的先进皆可以办理。
除汽车、3C,另有哪些行业有时机?
正在中国,分歧行业之间工业机器人的使用环境不同比力年夜。上文提到的汽车跟3C行业,根本曾经进入成熟阶段,工业机器人使用比力普遍。
峰瑞投资的翼菲自动化,就是一家踊跃结构3C、日化、药品、物流等范畴自动化解决方案的公司。翼菲自动化主营工业机器人研发跟制造,拥有国度专利技术远百项,是现阶段中国最大的并联机器人企业之一,也是少数几个进入世界500强企业供应商名录的中国机器人本体品牌公司。(迎接点击链接,检查《若何投资工业机器人?|峰瑞研究所-从投资中学投资》一文)
而正在物流、家电、纺织等许多行业,机器人的销量远远小于它们的行业范围。
当咱们把中国制造业的细分范畴依据产值巨细停止排行,再把这个成果跟工业机器人销量的比例停止比照,咱们能从微观上发明,汽车、3C、金属这些行业的范围跟它们的机器人销量根本对应。但正在物流、家电、纺织等大规模的行业,机器人销量远远小于它们的行业体量。以是,这些行业开展工业机器人的空间十分极大。
从工业机器人的密度,也能观察出来中国分歧行业使用工业机器人的增加潜力。
2018年,世界工业机器人的均匀密度是99台/每万人。中国是140台/每万人,虽然跟日本、德国、美国比拟,有必然差异,但中国的工业机器人密度曾经跨越世界平均水平。(韩国比力特别,产业结构比力单一。)
比照2017年寰球汽车行业工业机器人密度,美国、德国、日本的工业机器人密度约莫是中国大陆的2倍。而正在非汽车行业,美国、德国、日本的工业机器人密度约莫是中国大陆的4-7倍。
以此可见,正在汽车之外的行业,中国正在出产制造环节的自动化水平是较低的。
机器人正在物流行业的使用
中国的物流收集很蓬勃,人力本钱绝对较低,正在运输服从上较为当先。但正在物流的仓储经管等环节,中国跟美日等国的差异较大,依然较为依附人力,自动化的程度较低。
仓储使用场景成为当下工业机器人最活泼的范畴之一,如搬运、分拣、高低料等。
峰瑞本钱投资的专注于仓储范畴的自动化解决方案。开辟了一个平台,该平台拥有搭载着相机的机器人手臂、特别的抓手跟足够的算力,善于抓取堆栈里的物品。所研发的智能堆栈机器人可以正在某客户的堆栈内对10000多种不同的物品停止挑撰跟分类,准确率高达99%。《连线》正在报导中称,“还没有开辟出像人一样灵巧的适应性强的机器人,但它明显曾经胜利天将强化学习研讨技巧使用于工业情况。”
机器人正在家电行业的使用
跟物流行业近似,中国家电行业的自动化水平也非常低,有开展工业机器人的极大时机。
咱们研讨了家电行业三大巨子财报里人工占营收的比例跟人工占毛利的比例,那两个比例越低,意味着自动化水平越高。发明这三家企业人工/营收的比例约莫正在2.49%到3.49%之间,人工/毛利的比例约莫正在5.13%到8.16%之间。
跟充分利用工业机器人的汽车行业比拟,家电行业的自动化水平借比力低。以一汽为例,一汽人工/营收的比例约莫正在0.997%,人工/毛利的比例约莫正在3.12%,远远低于家电行业。
峰瑞投资的海研自动化,就是一家深耕家电范畴的自动化解决方案的公司。公司致力于机械视觉跟人工智能正在智能制造标的目的的使用,解决方案包罗表面缺陷检测、高精度丈量、零部件检测、定位与拆卸等,现阶段正在家电范畴占领行业龙头位置,而且曾经向钢铁、家居、汽车零部件等行业拓展。
纺织行业开展自动化的空间很大
中国的纺织行业体量年夜,可是现阶段自动化水平低。若是能有顺应纺织业的技巧,将会有十分年夜的市场空间。
正在纺织行业,缝这个环节最易自动化,由于打扮资料是柔性的、不规则的。其他如剪、裁、洗、染色等等环节皆可以自动化。
依据InsTItutfürTexTIltechnik等机构的研讨,若是纺织行业办理了缝这个环节的自动化问题,带来的服从晋升也是最较着的,可以削减21%-46%的人力。
正在其他细分行业,咱们也看到了工业机器人的时机。好比,峰瑞投资的一家专注爬壁机器人的公司行知行,既有基于磁吸附跟高压水射流的爬壁机器人的本体跟零部件的核心技术堆集,又正在船舶跟石化范畴堆集了大批的行业履历。行知行经由过程与标杆客户长时间配合打磨,推出了能全方位知足客户需要的、行业当先的整体解决方案。
中国的工业机器人行业能从“四大家族”学到甚么?
“四大家族”的开展汗青
谈及工业机器人,绕没有开辟那科、ABB、安川、库卡那“四大家族”。“四大家族”的寰球市占率约为40%,正在中国的市占率更下一些,濒临50%。
咱们去追溯一下“四大家族”的开展汗青。
发那科建立于1956年,是寰球专业的数控系统生产厂,于1971年成为最大的数控集成商。发那科有三大焦点营业:工业自动化、机器人、智能工具,均以数控系统为中间,有协同跟范围效应。此刻发那科的数控产物借占领寰球50%以上的份额,良多竞争对手也采办、利用它的数控技术。
瑞典企业ABB是一个十分年夜的工业集团,拥有电气化跟工业自动化两大营业,以是它支出很下,焦点的产物是机电跟自动控制。本来ABB另有电网营业,2018年被剥离了。
安川机电创建于1915年,是日本第一个做伺服电机的公司,拥有逾百年的机电技巧堆集,是电机一体化的尾提者。
库卡1898年正在德国建立,1973年,它基于美国的Unimate改革、研发了名为FAMULUS的工业机器人。库卡把汽车范畴的系统集成做到极致,先做本体,再往上延长到零部件。
先来看发迹技巧。发那科从工业机器人最底层的技巧——数控系统发迹。安川、ABB次要做控制器跟机电。库卡从焊接设备发迹,次要做本体,也就是最地道的机器人厂商。
再来看产业链结构。除减速器以外,发那科、安川、ABB简直浏览跟工业机器人相关的一切零部件,而库卡根本只做控制器跟本体。
为何发那科能保持下毛利率、高净利率?库卡的特征跟壁垒又正在那里?
湖北省药品分拣机器人追溯完汗青,咱们一路来看“四大家族”2019年的次要财务数据。
ABB的营业较多,支出较着高于其他三家,但它的工业机器人支出占比力低,只有11.8%。其他几家工业机器人的支出附近,工业机器人支出占比正在30%到40%之间。
但“四大家族”的净利率跟毛利率差异比力年夜。发那科的净利率跟毛利率遥遥领先,库卡便“黯然失色”,净利率只有0.3%,简直不怎么赚钱。
如许的局势保持了多年。上海证券研究所汇总的数据显现,从2011年到2019年,发那科的净利率始终当先于安川、ABB、库卡。正在2018年、2019年,库卡的净利率低到简直可以忽略不计。
是甚么带来了收那科的下毛利?
那与收那科的几项开展准则不无关系。
第一,毫不量身定制个性化产物,只出产通用性的尺度产物。这个发那科创始人稻叶浑右卫门提出去的准则,被刻进了企业的DNA里。发那科非常重视通用化、标准化、规模化。
第二,除减速器以外,零部件高度克己,进步技术壁垒。
物流分拣机器人怎么调试第三,分歧产品线的零部件可以同享,分歧产物的卑鄙用户群存在强关联性。
那几条准则带来了协同效应跟范围效应,乃至发那科的利润率可以做到较下。与此同时,拥有大批下毛利的软件营业,也使得发那科的净利率远高于偕行。
峰瑞概念
从发那科身上,咱们能学到的履历包罗:起首要有核心技术,核心技术越底层,劣势越大。发那科的机床数控技术比ABB、安川机电两家的机电技巧更底层。其次,要注重产物的通用性;再次,协同效应跟范围效应很紧张。此外,软件能进步企业的毛利。
只管不太挣钱,““四大家族””之一的库卡,也有凶猛之处。
库卡深耕汽车制造这个行业,汽车制造范畴的自动化,它是当之无愧的第一。简直一切汽车巨子,皆是它的客户。
库卡有几点做得比力好:起首给客户供给齐周期效劳,正在纵向上拓展,包罗工程设计、工艺计划、项目管理、售后服务等一切环节。其次,它给客户搭建完全生产线,正在横向上拓展,没有只卖单点产物,全部产线的机器人产物它皆卖,也能造成必然的协同作用。
对中国工业机器人企业而言,库卡的履历在于行业堆集很紧张。做卑鄙集成使用,最大的壁垒就是行业的壁垒,您必需要有行业know-how、客户资源等;要拉长效劳链条,纵向跟横向皆要拉长。纵向是增长效劳环节,横向是要丰硕产品线。
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