智能制造系列之一：工业机器人行业临近冬藏向春发拐点.pdf

敬 请 阅 读 末 页 之 重 要 声 明工业机器人行业临近冬藏向春发拐点 智 能 制 造 系 列 之 一相关研究：行业评级：增持近 十 二 个 月 行 业 表 现% 1 个 月 3 个 月 12 个 月相 对 收 益 -0.67 25.18 8.01绝 对 收 益 5.82 34.03 42.64注 ： 相 对 收 益 与 沪 深 300 相 比分析师：仇华证书编号：S0500519120001Tel：(8621) 38784580-8550Email：qh3062xcsc地址：上海市浦东新区陆家嘴环路958号华能联合大厦5层湘财证券研究所核 心 要 点 ： 我 国 智 能 制 造 逐 步 站 上 发 展 风 口 。人 类 经 历 了 自 然 力 到 机 械 化 、 电 气 化 ； 再 到 现 代 流 水 线 式 规 模 化 生 产 ； 以及 目 前 的 计 算 机 、 互 联 网 技 术 的 信 息 化 过 程 。 随 着 物 联 网 、 5G、 人 工 智 能 、数 字 孪 生 等 科 技 的 爆 发 性 发 展 ， 我 国 机 器 人 行 业 即 将 进 入 4.0 时 代 ， 以 智能 化 为 代 表 的 智 能 制 造 逐 步 站 上 发 展 风 口 。 工 业 机 器 人 是 智 能 制 造 的 基 础 ， 正 处 于 2018、 2019 年 的 下 跌 冬 藏 期 。智 能 制 造 涉 及 的 子 行 业 主 要 有 ： 机 器 人 、 3D 打 印 、 工 业 互 联 网 、 工 业 软 件 ，等 等 。 其 中 ， 机 器 人 是 智 能 制 造 装 备 的 基 础 。 工 业 机 器 人 通 常 是 指 面 向 制造 业 的 多 关 节 机 械 手 臂 ， 或 其 他 拥 有 多 自 由 度 的 机 械 装 置 ， 主 要 用 于 代 替人 工 从 事 柔 性 生 产 环 节 。受 益 于 我 国 制 造 业 产 业 升 级 ， 工 业 机 器 人 子 行 业 在 2016-2017 年 快 速 增 长 ；但 2018 年 来 ， 工 业 机 器 人 产 量 同 比 增 速 下 滑 ， 2019 年 1-9 月 产 量 单 月 增 速都 为 负 ， 虽 然 10、 11 月 产 量 同 比 增 长 了 1.70%和 4.3%， 但 绝 对 值 不 大 。 不过 ， 这 也 标 志 工 业 机 器 人 行 业 单 月 增 速 下 滑 趋 势 出 现 反 转 ， 预 期 全 年 行 业增 速 触 底 概 率 上 升 。 工 业 机 器 人 主 要 的 下 游 行 业 汽 车 、 3C 都 处 于 蓄 势 状 态 。工 业 机 器 人 下 游 应 用 领 域 主 要 包 括 汽 车 行 业 、 3C、 金 属 加 工 、 塑 料 及 化 学制 品 、 食 品 饮 料 烟 草 等 行 业 。 根 据 中 商 产 业 研 究 院 的 数 据 ， 2017 年 我 国 工业 机 器 人 在 上 述 领 域 应 用 占 比 分 别 为 33.30%、 27.7%、 10.8%、 7.9%、 2.3%，其 中 汽 车 行 业 和 3C 占 比 合 计 超 过 60%。目 前 汽 车 、 3C 都 出 现 探 底 回 升 势 头 ， 需 求 好 转 迹 象 明 显 ， 预 期 2020 年 工业 机 器 人 产 业 链 有 望 迎 来 反 弹 。 工 业 机 器 人 产 业 链 国 产 化 程 度 不 同 ， 核 心 零 部 件 依 赖 进 口 。从 产 业 链 角 度 来 看 ， 工 业 机 器 人 产 业 包 括 了 上 游 核 心 零 部 件 （ 减 速 器 、 伺服 系 统 、 控 制 系 统 ） 、 中 游 本 体 、 下 游 系 统 集 成 。 技 术 难 度 由 易 到 难 分 别是 ： 下 游 系 统 集 成 、 中 游 本 体 ， 到 核 心 零 部 件 。工 业 机 器 人 的 下 游 系 统 集 成 市 场 规 模 最 大 ， 预 计 2020 年 达 到 近 1000 亿元 。 该 领 域 已 解 决 国 产 化 问 题 ； 而 中 游 本 体 国 产 化 率 在 30%左 右 ； 上 游 三大 核 心 零 部 件 中 ， 减 速 器 国 产 化 率 约 为 20%， 其 中 谐 波 减 速 器 国 产 化 程 度相 对 较 高 ， 而 RV 减 速 器 以 进 口 为 主 ； 伺 服 系 统 的 国 产 化 率 只 有 10%左 右 ，进 口 替 代 空 间 较 大 ； 控 制 系 统 方 面 ， 市 场 规 模 与 本 体 相 当 。 投 资 建 议世 界 主 要 发 达 国 家 都 已 围 绕 智 能 制 造 制 定 相 应 的 “ 再 工 业 化 ” 战 略 ， 智 能制 造 将 成 为 新 一 轮 科 技 发 展 的 典 型 。 而 工 业 机 器 人 行 业 积 聚 了 制 造 、 智 能 、科 技 等 元 素 于 一 体 ， 是 智 能 制 造 的 重 要 组 成 部 分 。 目 前 工 业 机 器 人 行 业 正证券研究报告2019年12月27日湘财证券研究所行业研究智能制造行业深度报告2智 能 制 造 行 业 深 度 报 告敬 请 阅 读 末 页 之 重 要 声 明处 于 成 长 初 期 的 “ 回 踩 ” 阶 段 ， 有 望 在 2020 年 汽 车 需 求 回 暖 ， 5G 发 力 的环 境 下 ， 逐 步 进 入 成 长 中 期 ， 给 予 该 行 业 “ 增 持 ” 评 级 。行 业 催 化 剂 (正 面 )： 我 国 5G 发 展 处 于 全 球 领 先 地 位 ， 华 为 等 公 司 在 5G 领域 有 深 厚 的 技 术 积 累 ， 为 我 国 5G 相 关 产 业 的 发 展 提 供 坚 实 基 础 。风 险 提 示 （ 负 面 ） ： 中 美 贸 易 冲 突 恶 化 ， 将 影 响 我 国 智 能 手 机 出 货 量 ， 增加 工 业 机 器 人 行 业 扭 转 下 行 趋 势 难 度 。1智 能 制 造 行 业 深 度 报 告敬 请 阅 读 末 页 之 重 要 声 明正文目录1 工 业 机 器 人 是 智 能 制 造 重 要 抓 手 .31.1 智 能 制 造 将 成 为 新 一 轮 科 技 的 典 型 .31.2 机 器 人 行 业 状 况 .42 工 业 机 器 人 行 业 冬 藏 现 状 .52.1 全 球 工 业 机 器 人 发 展 状 况 .52.2 我 国 工 业 机 器 人 行 业 发 展 状 况 .62.3 工 业 机 器 人 是 我 国 经 济 发 展 过 程 中 的 必 然 . 82.3.1 人 力 成 本 上 升 推 升 工 业 机 器 人 需 求 . 82.3.2 产 业 升 级 增 加 对 工 业 机 器 人 的 需 求 . 82.3.3 工 业 机 器 人 制 造 成 本 下 滑 .102.3.4 5G 将 支 持 工 业 机 器 人 的 发 展 .113 工 业 机 器 人 市 场 需 求 分 解 .113.1 工 业 机 器 人 下 游 ： 汽 车 行 业 分 析 .113.2 3C行 业 状 况 分 解 .124 工 业 机 器 人 产 业 链 分 析 .134.1 下 游 系 统 集 成 门 槛 低 竞 争 激 烈 .134.2 中 游 本 体 国 产 化 与 提 升 空 间 .144.3 上 游 核 心 零 配 件 对 外 依 赖 度 依 然 较 高 .145 投 资 建 议 .166 重 点 关 注 事 项 .166.1 行 业 催 化 剂 （ 正 面 ） .166.2 风 险 提 示 （ 负 面 ） .16图 表 目 录图 1 、 智 能 制 造 生 态 闭 环 示 意 图 .4图 2 、 工 业 机 器 人 目 前 所 处 阶 段 .4图 3 、 全 球 工 业 机 器 人 近 年 销 量 情 况 .5图 4 、 2017-2018 年 全 球 工 业 机 器 人 使 用 密 度 情 况 （ 台 /万 就 业 人 口 ） .6图 5 、 机 器 人 发 展 阶 段 示 意 图 .6图 6 、 机 器 人 三 阶 段 发 展 示 意 图 .7图 7 、 我 国 近 期 工 业 机 器 人 当 月 同 比 状 况 .7图 8 、 我 国 工 业 机 器 人 目 前 所 处 阶 段 .8图 9 、 我 国 处 于 中 周 期 第 四 阶 段 示 意 图 .9图 10 、 计 算 机 、 通 信 和 其 他 电 子 设 备 投 资 收 益 状 况 .9图 11 、 我 国 PMI和 PPI以 及 10 年 期 国 债 收 益 率 变 动 契 合 基 钦 周 期 .10图 12 、 我 国 工 业 机 器 人 单 价 发 展 趋 势 .10图 13 、 我 国 汽 车 行 业 固 定 资 产 投 资 状 况 .12图 14 、 我 国 智 能 手 机 近 期 产 量 情 况 .132智 能 制 造 行 业 深 度 报 告敬 请 阅 读 末 页 之 重 要 声 明图 15 、 工 业 机 器 人 主 要 成 本 分 布 .14图 16 、 目 前 国 内 工 业 机 器 人 领 域 伺 服 市 场 分 布 .16表 1 、 我 国 近 年 发 布 的 智 能 制 造 相 关 政 策 汇 总 .3表 2 、 我 国 减 速 器 的 主 要 差 距 描 述 .153智 能 制 造 行 业 深 度 报 告敬 请 阅 读 末 页 之 重 要 声 明1 工 业 机 器 人 是 智 能 制 造 重 要 抓 手1.1 智 能 制 造 将 成 为 新 一 轮 科 技 的 典 型人 类 发 展 史 就 是 一 部 科 技 进 步 史 ： 从 机 械 化 、 电 气 化 代 替 自 然 力 ， 到 现代 流 水 线 式 规 模 化 生 产 ， 再 到 计 算 机 、 互 联 网 技 术 发 展 推 动 信 息 处 理 能 力 的突 飞 猛 进 。 目 前 ， 物 联 网 、 5G、 人 工 智 能 、 数 字 孪 生 等 科 技 的 发 展 ， 使 得 智能 制 造 逐 渐 成 为 新 一 轮 科 技 发 展 的 典 型 。目 前 ， 世 界 主 要 工 业 国 都 已 围 绕 智 能 制 造 制 定 相 应 的 “ 再 工 业 化 ” 战 略 。美 国 2012 年 提 出 先 进 制 造 伙 伴 计 划 ， 德 国 2013 年 提 出 工 业 4.0， 日 本 2013年 提 出 再 兴 战 略 ， 我 国 2015 年 出 台 中 国 制 造 2025 ， 开 始 实 施 制 造 强 国战 略 第 一 个 十 年 行 动 纲 领 。 我 国 在 2019 年 的 政 府 工 作 报 告 中 进 一 步 提 出 ：拓 展 “ 智 能 +” ， 为 制 造 业 转 型 升 级 赋 能 。 智 能 制 造 明 确 成 为 我 国 经 济 发 展 新动 能 的 重 要 发 展 方 向 。表 1、 我 国 近 年 发 布 的 智 能 制 造 相 关 政 策 汇 总时 间 部 门 政 策 名 称2015 年 5 月 国 务 院 中 国 制 造 20252015 年 12 月 工 信 部 国 家 智 能 制 造 标 准 体 系 建 设 指 南 （ 2015 年 版 ） 2016 年 3 月 国 家 规 划 司 智 能 制 造 工 程 实 施 指 南 （ 2016-2020） 2016 年 4 月 工 信 部 智 能 制 造 试 点 示 范 2016 专 项 行 动 实 施 方 案 2016 年 12 月 工 信 部 、 财 政 部 智 能 制 造 发 展 规 划 （ 2016-2020 年 ） 2017 年 5 月 工 信 部 2017 年 中 德 智 能 制 造 合 作 工 作 安 排 2017 年 11 月 国 家 发 改 委 增 强 制 造 业 核 心 竞 争 力 三 年 行 动 计 划 （ 2018-2020 年 ） 2018 年 10 月 工 信 部 国 家 智 能 制 造 标 准 体 系 建 设 指 南 （ 2018 年 版 ） 2018 年 11 月 财 政 部 、 发 改 委 、 工信 部 等 六 部 门 国 家 支 持 发 展 的 重 大 技 术 装 备 和 产 品 目 录 （ 2018 年 修订 ） 资 料 来 源 ： 湘 财 证 券 研 究 所 、 Wind比 较 而 言 ， 相 对 于 传 统 制 造 ， 智 能 制 造 增 加 了 数 字 科 技 ， 在 人 类 、 物 理世 界 以 及 数 字 世 界 之 间 ， 形 成 新 的 闭 环 。 而 机 器 人 是 智 能 制 造 的 重 要 物 理 基础 ， 尤 其 是 工 业 机 器 人 的 快 速 渗 透 ， 逐 渐 成 为 智 能 制 造 的 重 要 标 志 。4智 能 制 造 行 业 深 度 报 告敬 请 阅 读 末 页 之 重 要 声 明图 1、 智 能 制 造 生 态 闭 环 示 意 图资 料 来 源 ： 湘 财 证 券 研 究 所 ， 机 器 人 4.0 白 皮 书 1.2 机 器 人 行 业 状 况机 器 人 是 靠 自 身 动 力 和 控 制 能 力 来 实 现 各 种 功 能 的 一 种 机 器 ， 它 既 可 以接 受 人 类 指 挥 ， 又 可 以 运 行 预 先 编 排 的 程 序 ， 也 可 以 根 据 以 人 工 智 能 技 术 制定 的 原 则 纲 领 行 动 。 经 历 了 示 教 再 现 型 机 器 人 和 感 觉 性 机 器 人 之 后 ， 现 在 进入 了 智 能 机 器 人 时 代 。按 照 国 际 机 器 人 联 盟 （ IFR） 的 分 类 ， 机 器 人 可 以 分 为 工 业 机 器 人 和 服 务机 器 人 。 服 务 机 器 人 是 指 除 工 业 机 器 人 之 外 的 、 用 于 非 制 造 业 并 服 务 于 人 类的 各 种 先 进 机 器 人 ， 主 要 包 括 家 用 服 务 机 器 人 和 专 业 服 务 机 器 人 。图 2、 工 业 机 器 人 目 前 所 处 阶 段资 料 来 源 ： 湘 财 证 券 研 究 所 、 IFR目 前 ， 工 业 机 器 人 在 汽 车 、 金 属 制 品 、 电 子 、 橡 胶 及 塑 料 等 行 业 已 经 得到 了 广 泛 的 应 用 。 服 务 机 器 人 方 面 也 有 较 快 增 长 ： 商 用 服 务 机 器 人 在 商 场 、银 行 、 酒 店 、 机 场 等 应 用 场 景 有 了 更 多 的 落 地 部 署 ； 家 用 服 务 机 器 人 悄 然 进5智 能 制 造 行 业 深 度 报 告敬 请 阅 读 末 页 之 重 要 声 明入 千 家 万 户 。2 工 业 机 器 人 行 业 冬 藏 现 状工 业 机 器 人 是 智 能 制 造 装 备 的 典 型 代 表 ， 通 常 是 指 面 向 制 造 业 的 多 关 节机 械 手 臂 ， 或 其 他 拥 有 多 自 由 度 的 机 械 装 置 ， 主 要 用 于 代 替 人 工 从 事 柔 性 生产 环 节 。2.1 全 球 工 业 机 器 人 发 展 状 况根 据 IFR 全 球 机 器 人 2019 数 据 ， 全 球 机 器 人 市 场 规 模 2018 年 达 298.2亿 美 元 。 2018 年 前 五 大 工 业 机 器 人 市 场 占 全 球 装 机 量 的 74%： 分 别 为 中 国 、日 本 、 韩 国 、 美 国 和 德 国 。 据 Wind 数 据 ， 全 球 2018 年 工 业 机 器 人 总 销 量 42.2万 台 ， 同 比 增 长 10.66%。图 3、 全 球 工 业 机 器 人 近 年 销 量 情 况资 料 来 源 ： 湘 财 证 券 研 究 所 、 Wind但 据 IFR 的 数 据 ， 中 国 自 2013 年 起 成 为 了 全 球 最 大 和 增 速 最 快 的 工 业 机器 人 市 ， 2018 年 装 机 量 约 15.4 万 台 ， 同 比 下 降 了 1%。 其 中 ， 中 国 本 土 机 器人 在 国 内 市 场 的 总 装 机 量 由 2017 年 的 22%， 上 升 到 2018 年 的 27%； 而 外 资品 牌 的 装 机 量 （ 包 括 非 中 国 供 应 商 在 中 国 生 产 的 产 品 ） 下 降 了 7%， 约 为 113000台 。 但 就 工 业 机 器 人 使 用 密 度 来 看 ， 虽 然 我 国 万 人 使 用 台 数 增 长 较 快 2018 年同 比 增 速 44.33%， 但 绝 对 值 在 2018 年 依 然 只 有 140 台 /万 就 业 人 口 ， 远 低 于新 加 坡 的 831 台 /万 就 业 人 口 。6智 能 制 造 行 业 深 度 报 告敬 请 阅 读 末 页 之 重 要 声 明图 4、 2017-2018 年 全 球 工 业 机 器 人 使 用 密 度 情 况 （ 台 /万 就 业 人 口 ）资 料 来 源 ： 湘 财 证 券 研 究 所 、 IFR2.2 我 国 工 业 机 器 人 行 业 发 展 状 况中 国 信 息 通 信 研 究 院 、 IDC 国 际 数 据 集 团 和 英 特 尔 2017 年 共 同 发 布 了 人 工 智 能 时 代 的 机 器 人 3.0 新 生 态 白 皮 书 ， 其 中 把 机 器 人 的 发 展 历 程 划分 为 三 个 时 代 ， 分 别 称 之 为 机 器 人 1.0、 机 器 人 2.0、 机 器 人 3.0。 机 器 人 3.0 预计 将 在 2020 年 完 成 。图 5、 机 器 人 发 展 阶 段 示 意 图资 料 来 源 ： 湘 财 证 券 研 究 所 、 机 器 人 4.0 白 皮 书 展 望 机 器 人 4.0 时 代 ， 预 期 充 分 利 用 边 缘 计 算 提 供 更 高 性 价 比 的 服 务 ， 把7智 能 制 造 行 业 深 度 报 告敬 请 阅 读 末 页 之 重 要 声 明要 完 成 任 务 的 记 忆 场 景 的 知 识 和 常 识 很 好 的 组 合 起 来 ， 实 现 规 模 化 部 署 。 机器 人 除 了 具 有 感 知 能 力 实 现 智 能 协 作 ， 还 具 有 理 解 和 决 策 的 能 力 ， 达 到 自 主的 服 务 。 在 某 些 不 确 定 的 情 况 下 ， 它 需 要 叫 远 程 的 人 进 行 增 强 ， 或 者 做 一 些决 策 辅 助 ， 但 是 它 在 90%， 甚 至 95%的 情 况 可 以 自 主 完 成 任 务 。预 期 机 器 人 发 展 会 有 类 似 互 联 网 的 三 级 火 箭 发 展 模 式 ： 第 一 阶 段 关键 场 景 ， 把 握 垂 直 应 用 ， 提 高 场 景 、 任 务 、 能 力 的 匹 配 ， 提 高 机 器 人 在 关 键应 用 场 景 的 能 力 ， 扩 大 用 户 基 础 ； 第 二 阶 段 人 工 增 强 ， 通 过 加 入 持 续 学习 和 场 景 自 适 应 的 能 力 ， 延 伸 服 务 能 力 ， 取 代 部 分 人 力 ， 逐 步 实 现 对 人 的 替代 ， 让 机 器 人 的 能 力 满 足 用 户 预 期 ； 第 三 阶 段 规 模 化 ， 通 过 云 -边 -端 融 合的 机 器 人 系 统 和 架 构 ， 让 机 器 人 达 到 数 百 万 千 万 级 水 平 ， 降 低 价 格 成 本 ， 实现 大 规 模 商 用 。图 6、 机 器 人 三 阶 段 发 展 示 意 图资 料 来 源 ： 湘 财 证 券 研 究 所 、 机 器 人 4.0 白 皮 书 具 体 看 我 国 工 业 机 器 人 行 业 状 况 ： 受 益 于 我 国 制 造 业 产 业 升 级 ， 工 业 机器 人 子 行 业 在 2016-2017 年 快 速 增 长 ； 但 2018 年 来 ， 工 业 机 器 人 产 量 同 比 增速 下 滑 ， 2019 年 1-9 月 产 量 单 月 增 速 都 为 负 ， 虽 然 10、 11 月 产 量 同 比 增 长 了1.70%和 4.3%， 虽 然 绝 对 值 不 大 。 不 过 ， 这 也 标 志 工 业 机 器 人 行 业 单 月 增 速下 滑 趋 势 出 现 反 转 ， 预 期 全 年 行 业 增 速 触 底 概 率 上 升 。图 7、 我 国 近 期 工 业 机 器 人 当 月 同 比 状 况数据来源：Wind产量:工业机器人:当月同比16-Q1 16-Q2 16-Q3 16-Q4 17-Q1 17-Q2 17-Q3 17-Q4 18-Q1 18-Q2 18-Q3 18-Q4 19-Q1 19-Q2 19-Q3-20 -200 020 2040 4060 6080 80100 100% %资 料 来 源 ： 湘 财 证 券 研 究 所 、 Wind8智 能 制 造 行 业 深 度 报 告敬 请 阅 读 末 页 之 重 要 声 明就 我 国 工 业 机 器 人 行 业 发 展 的 历 程 来 看 ， 目 前 的 低 迷 ， 属 于 成 长 初 期 的“ 回 踩 ” ， 一 旦 增 速 回 暖 ， 之 后 会 增 速 更 高 的 成 长 中 期 。图 8、 我 国 工 业 机 器 人 目 前 所 处 阶 段资 料 来 源 ： 湘 财 证 券 研 究 所 ， Wind2.3 工 业 机 器 人 是 我 国 经 济 发 展 过 程 中 的 必 然我 国 工 业 机 器 人 行 业 的 发 展 ， 是 我 国 经 济 发 展 到 目 前 阶 段 的 必 然 现 象 。动 力 来 自 于 ： 劳 动 力 成 本 的 不 断 攀 升 ， 中 国 工 业 的 转 型 升 级 、 以 及 及 机 器 人生 产 成 本 下 降 ， 等 等 因 素 。 预 期 工 业 机 器 人 产 业 的 发 展 ， 将 是 保 障 我 国 经 济稳 定 的 重 要 力 量 。2.3.1 人 力 成 本 上 升 推 升 工 业 机 器 人 需 求我 国 适 龄 劳 动 力 人 口 占 比 下 降 ， 以 及 制 造 业 平 均 工 资 的 提 高 ， 导 致 企 业人 工 成 本 上 升 ， 是 我 国 工 业 机 器 人 需 求 上 升 的 重 要 动 力 来 源 。 从 人 口 结 构 上来 看 ， 我 国 15-59 岁 人 口 占 比 从 2011 年 的 69.8%逐 年 下 降 ， 到 2017 年仅 为 65.87%， 较 2011 年 下 降 了 3.93pct.， 2017 年 我 国 人 口 自 然 增 长 率 只有 5.32%， 未 来 我 国 适 龄 劳 动 力 人 口 占 比 仍 将 处 于 较 低 水 平 。 制 造 业 人 力 成本 不 断 增 加 ， 制 造 业 人 员 工 资 不 断 提 高 。 制 造 业 从 业 人 员 年 平 均 工 资 从 2008年 的 2.44 万 元 增 长 至 2017 年 的 6.45 万 元 。2.3.2 产 业 升 级 增 加 对 工 业 机 器 人 的 需 求现 阶 段 ， 我 国 处 于 朱 格 拉 周 期 的 第 四 阶 段 ， 且 目 前 我 国 对 科 技 发 展 的 重视 ， 使 得 新 一 轮 投 资 倾 向 于 更 高 技 术 含 量 的 升 级 产 品 。 这 将 有 效 增 加 对 工 业