新赛道迭起，国产机器人爆发在即.pdf

请仔细阅读本报告末页声明 证券研究报 告 | 行业深度 2018 年 05 月 09 日 机械设备 新赛道迭起 ，国产机器人 爆发 在即 工业机器人 汽车行业密度渐进饱和， 3C 行业切入迅速，剩余一般工业渗透空间巨大 。 四大家族 伴随着上世纪汽车产业迅速增长带来的自动化生产需求红利而成长，二者相辅相成。 2016 年， 全球 汽车行业机器人拥有量达 103 台 /千人，为拥有密度最大的行业。 2014-2016 年，全球 3C 行业机器人拥有量密度提升 20 台 /千人达 64 台 /千人，产业应用规模成长迅速，逐步逼近汽车行业。金属、化工、食品等行业保有量密度低于 30 台 /千人，不及汽车行业的 1/3，渗透空间巨大。据高工机器人统计， 2017 年中国市场工业机器人销量约 13.6 万台，随着 3C 生产用机器人技术愈加成熟及通用行业渗透领域的逐步提升，中国市场工业机器人销量有望 超预期增长。 国内零部件厂商逐步打开进口垄断局面，本体制造商顺时切入一般工业最佳赛道成长可期 。 1） 以汇川技术、埃斯顿为代表的国内优秀伺服系统生产商实现伺服系统用零部件的全覆盖；以南通振康、双环传动、苏州绿的为代表的国内减速器厂商逐步迎来批量供货大订单。技术先行，成本优势跟进，核心零部件将打破垄断局面。 2）外资产品虽占中国市场工业机器人销量份额的 70%，但主要适用 于 汽车及 3C 行业。国产机器人广泛用于一般工业领域，工艺积累具有优势，且随着核心零部件国产化，价格优势将进一步显现。顺时把握下游需求，本体 +系统集成发 展模式打造成长良机。 重点关注核心零部件产商双环传动、工业机器人系统 集成商拓斯达 以及 零部件到本体再到系统集成全产业链布局的埃斯顿 。 双环传动： 齿轮 主业以乘用车及商用车应用为主，下游行业稳定向好，且 客户优质。公司 获得埃夫特万台减速器订单，迎来放量期， 今年减速机业务 有望 突破盈亏平衡 。拓斯达 ： 注塑机 辅机设备起家，专注于中小企业自动化改造 需求 ， 产业链环节 成长、盈利最确定，长期受益国内人口红利消失， 公司 定位、 市场 、管理 清晰 ，铁三角 业务 模式下成长边界不断拓宽。 埃斯顿： 主业 数控 系统扎实维稳，通过“内生 +外延”的方式，实现工业机器人自上游核心零部件至下游多领域系统集成全产业链的贯穿， 对标 海外发那科，未来 成长可期。 其他关注中大力德、秦川机床、克来机电等。 风险提示 ： 下游制造业景气度不及预期，核心零部件国产化不及预期 。 增持 （ 维持 ） 行业 走势 作者 分析师 姚健 执业证书编号： S0680518040002 邮箱： yaojiangszq 联系人 彭元立 邮箱： pengyuanligszq 相关研究 1、机械设备：板式家具设备持续高景气，国产减速机迎来突破 2018-05-06 2、机械设备：能源石化装备景气度高，重点关注智能制造 2018-04-30 3、机械设备：双周思考系列：恒立液压之挖机销量下滑，论非标油缸业务弹性 2018-04-25 -32%-16%0%16%32%48%2017-05 2017-08 2017-12 2018-05机械设备 沪深 300 2018 年 05 月 09 日 P.2 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 一、我们通常讲的工业机器人是什么？ . 5 1.1 工业机器人的定义和分类 . 5 1.2 细看零部件 工业机器 人的结构是怎样的？ . 6 1.2.1 控制系统，工业机器人的大脑 . 6 1.2.2 动力系统，不只是脉动心脏，亦是肌肉、筋络 . 7 1.2.3 本体机械结构，工业机器人的骨架 . 10 1.3 再回首 怎么看一个工业机器人性能？ . 10 1.3.1 工业机器人的主要技术参数 . 10 1.3.2 由技术参数再论核心零部件的价值 . 11 二、过去到现在，谁在消费工业机器人？ . 11 2.1 过去，从 “机器人王国 ”的诞生看工业机器人行业成长 . 13 2.1.1 生逢其时，本土汽车制造业规模性成长 . 13 2.1.2“石油危机 ”带来通胀，人工成本攀升是诱因 . 15 2.1.3 恰如其分，政府干预助产业健康成长 . 15 2.2 现在， 3C 制造再创工业机器人增量需求 . 16 2.2.1 从 工艺流程谈起，看机器人在电子工业的应用 . 17 2.2.2 自汽车产业到电子产业，工业机器人在如何演变 . 19 三、谁在制造工业机器人？ 演变中的格局 . 20 3.1 核心零部件 ， 国内厂商逐步打破进口垄断局面 . 20 3.1.1 伺服系统，关注国内优质企业成长潜质 . 20 3.1.2 传动系统，减速器国产化破局在即 . 22 3.2 本体制造， 借助本土优势，通用工业领域预期打开新局面 . 25 3.2.1 从四大家族看，优质机器人本体制造公司概况 . 25 3.2.2 观国内本体制造商，通用工业领域应用是转机？ . 29 四、 重点关注公司 . 33 4.1 双环传动：核心零部件国产化先锋，减速器即将放量 . 33 4.1.1 齿轮主业依旧处于扩张增长期 . 33 4.1.2 减速器拿下 万台大单，突破盈亏平衡点增厚业绩在即 . 34 4.2 拓斯达：把握中小企业需求，工业机器人业务增长迅猛 . 35 4.2 埃斯顿：主业扎实维稳，贯穿机器人生产全产业链成长可期 . 36 五、风险提示 . 38 图表目录 图表 1：新时达 SA1400/SR20 机器人本体技术参数 . 5 图表 2：机器人系统结构示意图 . 6 图表 3：基于 ARM+DSP+FPGA 架构的机器人运动控制器功能示意 . 7 图表 4：伺服系统工作原理示意图 . 7 图表 5：六轴关节型机器人传动系统结构示意图 . 8 图表 6：线位移用滚珠丝杠传动机械结构 . 9 图表 7：同步齿形带传 动示意图 . 9 图表 8： RV 减速器及谐波减速器对比 . 9 图表 9：新时达 SA1400/SR20 机器人本体技术参数 . 10 2018 年 05 月 09 日 P.3 请仔细阅读本报告末页声明 图表 10：工业机器人各核心零部件价值量份额 . 11 图表 11：全球工业机器人年供给量维持 15%左右增速 . 12 图表 12：预计 2020 年全球工业机器人保有量突破 300 万台 . 12 图表 13： 2016 年中国工业机器人市场规模近 9 万台 . 12 图表 14：汽车和电子行业工业机器人拥有密度大幅领先 . 12 图表 15：日本机器人产量及产值持续攀升 . 13 图表 16：汽车工 业仍是日本工业机器人主要应用领域（ 2016） . 13 图表 17： 1960-1990 年日本汽车产业黄金发展期 . 14 图表 18：工业机器人在汽车生产各环节均实现较高占比 . 14 图表 19：第一次石油危机爆发后原油价格大幅增加 . 15 图表 20：自上世纪 70 年代起日本 CPI 不断攀升 . 15 图表 21：全球 3C 产品出货量维持高位 . 16 图表 22：日本电子产业用工业机器人出货量份额约 30% . 16 图表 23：电子产业机器人拥有密度逐步接近汽车产业（台 /千人） . 16 图表 24：工业机器人子啊电子产业细分领域应用分布 . 17 图表 25：电子产品生产流程示意图 . 17 图表 26：电子产品 PCBA流程示意图 . 18 图表 27：电子工业用异型元件插件机 . 19 图表 28：插件机用 SCARA 工业机器人 . 19 图表 29：电子工业用机器人逐步向低负载、小尺寸、高精度、高作业速度演进 . 20 图表 30：机器人领域约占伺服系统应用份额的 9% . 21 图表 31： 2015 年国内伺服系统市场份额分布 . 21 图表 32：伺服系统各组成部件主要生产厂商 . 22 图表 33：安川电机运动控制业务收入达百亿元人民币 . 22 图表 34：汇川技术运动控制类业务合计营收增长迅速 . 22 图表 35： 2017 年 THK 总营收近 160 亿元人民币 . 23 图表 36： 2017 年上银科技总营收近 40 亿元人民币 . 23 图表 37：纳博特斯克精密减速器收入超 30 亿元 . 23 图表 38：哈默纳科减速器收达 14 亿元 . 23 图表 39：国内外主要减速器厂商扩产计划 . 24 图表 40：预计未 来三年国内厂商 RV 减速器产能为 29/44/50 万台每年 . 25 图表 41：预计未来三年国内厂商谐波减速器产能为 23/28/34 万台每年 . 25 图表 42：全球工业机器人市场份额分布（ 2014） . 25 图表 43： 2017 年安川机器人业务收入预计 90.90 亿元 . 26 图表 44： Kuka 机器人业务收入逐步增长至 91.85 亿元 . 26 图表 45： 2016 年发那科机器人业务收入达 110.38 亿元 . 26 图表 46： ABB 机器人及运动业务板块收入超 500 亿元 . 26 图表 47：一般工业用机器人订单迅速增长 . 27 图表 48：一般工业用机器人订单份额趋势向上 . 27 图表 49：四 大家族为首的本体厂商推出高精度、灵便性工业机器人产品 . 27 图表 50：四大家族主要零部件生产情况 . 28 图表 51： KUKA 系统集成业务收入超 120 亿元 . 28 图表 52： KUKA 系统集成业务人均产值达 220 万元 . 28 图表 53： ABB、 KUKA 通过收购不断向细分领域自动化集成业务渗透 . 29 图表 54： IFR 预测 2018 年 -2020 年我国工业机器人供给量维持 20%的增速 . 30 图表 55：中国汽车工业、通用工业机器人保有量密度分别为日本的 40%和 15% . 30 2018 年 05 月 09 日 P.4 请仔细阅读本报告末页声明 图表 56： 2010 年汽车领域用工业机器人份额近 50% . 30 图表 57： 2016 年通用工业领域用工业机器人份额提升至 62% . 30 图表 58：国内工业机器人市场近 70%的份额被外资占据 (2016) . 31 图表 59：国内工业机器人制造行业集中度较低（ 2016） . 31 图表 60： 2017 年上半年多关节机器人位居国产机器人销量榜首 . 31 图表 61：坐标机器人占国产机器人销量份额逐步下滑至 30%左右 . 31 图表 62：国产机器人主要用于搬运及上下料作业 . 32 图表 63：国产机器人广泛应用于各产业 . 32 图表 64：新松机器人 业务营业利润率领先 KUKA . 32 图表 65：双环传动齿轮业务持续增长 . 33 图表 66：乘用车及商用车齿轮份额合计近 70% . 33 图表 67：国 内乘用车及商用车销量平稳向好 . 34 图表 68：双环传动近两年募投项目 . 34 图表 69：双环传动减速器盈利测算 . 35 图表 70：拓斯达产业链及 产品线不断延伸 . 35 图表 71：机器人相关业务为拓斯达主要营收来源 . 36 图表 72：拓斯达工业机器人相关业务增长迅猛 . 36 图表 73：埃 斯顿双主业贡献营收 . 36 图表 74：埃斯顿工业机器人业务收入增长迅速 . 36 图表 75：我国金属成形机床产量维持的 30 万台左右 . 37 图表 76：金属成形机床数控率趋势向上 . 37 图表 77：埃斯顿从机器人核心部件及系统集成双方面积极布局 . 38 2018 年 05 月 09 日 P.5 请仔细阅读本报告末页声明 一、我们通常讲的工业机器人是什么？ 1.1 工业机器人的定义和分类 按下游应用场景不同，机器人可化分为工业机器人及服务机器人。 通常，工业机器人在精度、运行可靠性方面要求明显高于一般服务型机器人，相对应的，工业机器人的硬件及软件应用门槛较高。 而服务机器人更偏向“智能化”、“可交互性方向”发展。 ISO 8373:2012 对工业机器人的定义：可自动控制、可重复编程的多功能操作装置，可以在三个或更多轴上编程，且可以固定或移动以满足工业自动化应用。按照机械结构不同，工业机器人可分为直角坐标机器人、圆柱坐标机器人、垂直多关节机器人、 SCARA（平面多关节机器人）及 Delta（并联关节机器人）。 不同的机械结构对应的是不同的作业范围和特定 生产 作业 工序 。 最广泛应用的是垂直多关节机器人， 自由度较高，适用于周身三维空间内任意轨迹的工作，广泛用于汽车及电子产业生产制造各工序； 工业机器人结构革新者 - Delta 机器人， 驱动部分均固定于基 座，手腕与基座采用三根并联连杆连接，从而降低自重负荷比，提升传动速度及精度，主 要用于高速取放、筛选作业； SCARA 专注小范围平面作业 ，负载小，作业速度快，用于 3C 行业面内精密装配； 直角坐标系机器人在 各 坐标长度内进行运动 ，适用于较