AGV：国产品牌最有希望的工业机器人.pdf

1 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 移动工业机器人 AGV 是智能制造和智能物流的重要终端 ，应用广泛 。AGV 传送 具有实施简单、路径灵活、不占空间、移动性较好、柔性等优点，广泛应用于柔性制造系统和立体仓库 。智慧工厂中，移动工业机器人（ AGV）和多关节工业机器人一样，是必不可少的终端主角。自动化立体仓库和柔性装配线是智能制造的重要环节， AGV 是其中的关键。 我国电商发展如火如荼，考验各家电商的不仅仅 是商品展示、交易系统和服务器等软硬件，还有其仓储物流能力的高低， AGV 在智能物流中扮演着越来越重要的角色 ，从 亚马逊通过 KIVA 机器人、京东通过无人仓计划 都可以看到对 AGV 的重视 。 就 AGV 的系统构成来看， AGV 不仅是一辆独立的小车，它有精密的系统构成，包括 物流上位调度系统、 AGV 地面控制系统以及 AGV 车载控制系统 ，三者相互协助工作，从而实现自动化运输 。 AGV 的引导方式也日新月异，目前主流的导航方式包括磁导航、激光导航、惯性导航和自然导航。不同导航方式有不同的适应场景，相互补充 ， 自然导航是未来的趋势。 行业发展相当乐观，国产品牌笑傲江湖。 AGV 在传统制造业领域、公用 /专业场所等需要灵活完成物料 /货品运转和装卸的行业，具有极高的应用价值，需求强烈，实现搬运的智能化和高效化 。目前 汽车、3C 电子制造是应用占比最大的行业 ，而 流通物流领域和 3C 电子制造领域是主要需求拉动领域。从市场规模来看， AGV 目前国内市场规模约 12 亿元，并随着物流自动化需求的提升还将扩大。 仅仅按照叉车的替代趋势看， 我们预计 AGV 潜在市场空间每年至少 320 亿。 从市场结构看， 国产 AGV 品牌独占风骚，成为工业机器人领域翘楚 。这与与关节工业机器人，外资品牌占据大半江山截然相反的是 ，工业移动机器人的国内市场， 90%是国产品牌。造成国内两类工业机器人市场格局差异分明的原因，可以总结为产品本身、技术本身和制造成本的差异。国产 AGV 品牌将在这个 快速成长的 市场充分 受益， 具有规模效应和技术积累的企业比较容易在竞争中占据优势 。 投资建议： 国内 AGV 机器人高性价比优势以及为客户提供的个性化服务也是国产厂商取胜市场的关键因素。新三板中有 AGV 业务的公司有佳顺智能、爱智威、恒鑫智能、勃达微波、上川智能、思尔特、机科股份、国瑞智能等，其中 可 关注以 AGV 为主营业务的佳顺智能（ 834863.OC）和爱智威（ 837623.OC）。 风险提示： 智能物流发展不及预期；激光雷达国产化不及预期导致AGV 成本下降不及预期 Tabl e_Title 2017 年 08 月 09 日 AGV：国产品牌最有希望的工业机器人 Tabl e_BaseInfo 投资策略 定期报告 证券研究报告 诸海滨 分析师 SAC 执业证书编号： S1450511020005 zhuhbessence 021-35082062 曾捷 分析师 SAC 执业证书编号： S1450516100001 zengjieessence 相关报告 新三板日报 (降低门槛 新三板迎来暖春 ?) 2016-12-21 云计算 2017 年度策略：云端硝烟起，三板云企业持续发力 2016-12-20 新三板日报 (超强特性石墨烯，材料中的战斗机 ) 2016-12-20 新三板定增进入年底前的突击模式 2016-12-19 新三板日报 (影游联动市场规模达 90 亿 ) 2016-12-19 2 投资策略 定期报告 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 内容目录 1. AGV：行走的工业机器人，智能制造的重要终端 . 4 1.1. AGV , 行走的工业机器人 ，智能制造和智能物流的关键 . 4 1.2. AGV 不止是一辆小车：其控制系统的构成 . 6 1.3. 不同导航方式相互补充，激光和自然导航推广迅速 . 6 1.3.1. 磁导航 AGV . 6 1.3.2. 激光导航 AGV . 7 1.3.3. 惯性导航 AGV . 7 1.3.4. 自然导航 AGV . 8 2. 行业发展相当乐观，国产品牌笑傲江湖 . 8 2.1. 各行各业需求强烈，实现搬运的智能化和高效化 . 8 2.1.1. 汽车、 3C 是应用占比最大的行业 . 8 2.1.2. AGV 在应用市场将发展到了全产业链推广阶段 . 9 2.2. 3C、电商等带动了快速增长的市场 . 9 2.3. 市场结构：国产 AGV 品牌独占风骚，成为 工业机器人领域翘楚 . 12 2.4. 具有规模效应和技术积累的企业比较容易在竞争中占据优势 . 14 3. 投资建议 . 15 3.1. 主要活跃企业一览 . 15 3.2. 佳顺智能：产品布局完整的领先的移动工业机器人企业 . 17 3.3. 爱智威： AGV 业务成长迅速，筹备物联网协同效应可期 . 20 图表目录 图 1： 2009-2016 年 “双十一 ”阿里平台总交易规模（亿元） . 4 图 2：位于天津的阿里菜鸟仓库， AGV 灵活自如搬运分拣 . 4 图 3： 多关节型工业机器人 . 5 图 4：移动工业机器人（ AGV） . 5 图 5： AGV 是数字化智能工厂的关键 . 5 图 7： AGV 系统构成 . 6 图 8：磁导航 AGV 原理 . 7 图 9：磁导航 AGV 工作中 . 7 图 10：激光导航 AGV 原理 . 7 图 11：激光导航 AGV 工作中 . 7 图 12：惯性导航 AGV 原理 . 8 图 13：惯性导航 AGV 工作中 . 8 图 6： AGV 的行业应用比例 . 9 图 14： 3C 和电商领域对 AGV 的 需求迅速提升 . 10 图 15：全球 AGV/AGC 销量及预测 . 10 图 16：中国 AGV 增量与增速 . 11 图 17：我国叉车产量情况 . 12 图 18：我国叉车年销量近三年保持在 32 万台左右 . 12 图 19： 关节工业机器人的国内市场格局 . 13 图 20： AGV 构成部件基本可以实现国产化 . 13 3 投资策略 定期报告 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 22：佳顺智能激光叉车 AGV . 18 图 23：公司营业收入快速增长 . 19 图 24：公司盈利情况改善 . 19 图 25：销售毛利率和销售净利率改 善 . 19 图 26： ROE 改善 . 19 图 27：公司 “定制化 ”的业务流程 . 21 图 28：爱智威营业收入快速增长 . 22 图 29：爱智威净利润快速增长 . 22 图 30：公司毛利率和净利率 . 22 图 31：公司 ROE 有下降趋势 . 22 表 2：不同导航方式的 AGV . 8 表 3：物流机器人市场规模 . 11 表 1： AGV 发展趋势 . 12 表 4：两类工业机器人市场格局差异原因分析 . 14 表 5：新三板 AGV 相关企业情况 . 15 表 6：佳顺智能公司的主要产品及功能 . 17 表 7：和顺达、创佳瑞 为公司持股平台 . 18 表 8：爱智威产品系列 . 20 表 9：爱智威股权结构 . 21 4 投资策略 定期报告 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 1. AGV：行走的工业机器人，智能制造的重要终端 1.1. AGV , 行走的工业机器人 ，智能制造和智能物流的关键 电商“ 双十一 ”大战在 2016 年 依旧火爆 上演 。对于各家电商来说， 火爆的交易不仅考验了他们的服务器、支付系统等软硬件设施，同样考验着他们的仓储和物流能力。 在电商物流行业，亚马逊通过 KIVA 机器人、京东通过无人仓计划都在加速提升自身物流水平。 自动化物流仓储是未来发展的方向，而 AGV（ Automated Guided Vehicle）就是智能物流中扮演重要角色的“移动工业机器人” 。 图 1： 2009-2016 年 “双十一”阿里平台总交易规模（亿元） 资料来源：安信证券研究中心 ，亿邦动力网 图 2：位于天津的阿里菜鸟仓库 ， AGV 灵活自如 搬运分拣 资料来源：安信证券研究中心 ，高工机器人 AGV， 智慧工厂少不了的移动工业机器人 。 在 智慧工厂里， 工业机器人 必不可少。 除了 多关节型机器人 精准地“挥舞”它的机械手臂，齐刷刷快速完成工作任务 这种场境外，还有灵 活精准地穿梭在货架 /生产线 之间 的 工业移动工业机器人 AGV，它们 取货、搬运、堆货一气呵成，完全无人操控。 AGV 是一种自主移动机器人，装有电磁或光学等自动导引装臵，进行非接触式导引，能沿规划 路 径行驶，自动避开障碍物安全驶向指定目标，从而完成各种给定任务 。 作为物流搬运装备中自动化水平最高的产品， AGV 越来越多地应用于制造、仓储、医疗0.00%200.00%400.00%600.00%800.00%1000.00%1200.00%1400.00%1600.00%1800.00%2000.00%02004006008001000120014002009年 2010年 2011年 2012年 2013年 2014年 2015年 2016年 “双十一 ”阿里平台总交易规模（亿元） 增速 5 投资策略 定期报告 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 等多个行业领域。 图 3： 多关节型工业机器人 图 4： 移动工业机器人（ AGV） 资料来源： 高工机器人 资料来源： 高工机器人 自动化立体仓库和柔性装配线是智能制造的重要环节 ， AGV 是其中的关键 。 随着智能制造的推进， 柔性装配线和自动化立体仓库进入快速发展阶段。 在这个过程中，自动导引运输车AGV 在自动仓库和生产车间之间、各工位之间、各段输送线之间起到了无比关键的作用。 ，实现了完全无人操控。 与传统的传送带或者传送辊道相比， AGV 传送路线具有实施 简单、路径灵活、不占空间、移动性较好、柔性等优点，广泛应用于柔性制造系统和立体仓库。在智能制造生产系统中， AGV 的使用大大提高了产品生产的质量和效率。 图 5： AGV 是 数字化智能工厂 的关键 资料来源： 新松机器人 6 投资策略 定期报告 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 1.2. AGV 不止是一辆小车：其控制系统的 构成 AGV 系统主要是物流上位调度系统、 AGV 地面控制系统以及 AGV 车载控制系统组成，三者相互协助工作，从而实现自动化运输。 地面（上位）控制系统 地面控制系统是 AGV 系统的核心，主要负责任务分配、车辆调度、路径管理、交通管理、通讯管理和自动充电等。 车载（单机）控制系统 在收到地面系统的指令后，车载（单机）控制系统负责 AGV 单机的导航、引导、路径选择、车辆驱动、装卸操作等。 自动引导 系统 导航系统为 AGV 单机提供系统绝对或者相对位臵以及航向。 图 6： AGV 系统 构成 资料来源： 昆船集团 1.3. 不同导航方式相互补充，激光和自然导航推广迅速 AGV 主流导航方式有四种，不同导航方式适应不同环境，之间相互补充。 AGV 诞生以来，就其导航方式，人们创造出了不同的导航方式 AGV，目前主流都有磁导航 AGV、激光导航AGV、惯性导航 AGV 和自然导航 AGV。不同 AGV 导航方式 有适合的不同工作环境 ， 并不存在某种导航方式将独霸天下的情况 ，不同的导航方式将互相补充。 1.3.1. 磁导航 AGV 磁导航是一种较为传统的导航方式。 磁导航 AGV 是利用磁场检测传感器检测预先设定的地面磁带来引导 AGV 运行，此导航方式 引导原理简单， 简单实用， 成本低， 性价高， 但由于7 投资策略 定期报告 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 磁带外露，易被污染和损伤，适合于环境较好、地面无金属物质干扰的场合。磁导航 是目前应用最广泛的一种导航方式，主要应用在汽车，电子，家电行业。 图 7： 磁导航 AGV 原理 图 8： 磁导航 AGV 工作中 资料来源： 昆船集团 资料来源： 昆船集团 1.3.2. 激光导航 AGV 激光导航 AGV 是利用激光传感器检测反射板得到自身坐标，再通过三点定位原理进行定位导航，无需在地 面预设磁带等轨道。 激光导航方式 的优点是定位精准，地面无需其他定位装臵，行驶路径可灵活多变，能够适应多种现场环境。 激光导航 在 AGV 中为高端产品，主要应用在烟草，印刷，机械，行业。 图 9： 激光导航 AGV 原理 图 10： 激光导航 AGV 工作中 资料来源： 昆船集团 资料来源： 昆船集团 1.3.3. 惯性导航 AGV 惯性导航 AGV 是利用电机行走编码器与惯性传感器（陀螺仪）通过对自身的位臵姿态进行控制来实现导航，无需在地面预设磁带等轨道，但在地面需预设磁钉或者二维码作为标定标识。若在室外可接入 GPS 导航模块。此导航方式在 航天和军事上有较早应用，主要优点是定位准确性高、灵活性强，便于组合和兼容，适用领域光。惯性导航 是 AGV 中端产品，主要应用在 电子，家电行业。 8 投资策略 定期报告 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 11： 惯性导航 AGV 原理 图 12： 惯性导航 AGV 工作中 资料来源： 昆船集团 资料来源： 昆船集团 1.3.4. 自然 导航 AGV 自然 导航 AGV 通过激光测量系统，能够在激光束的帮助下实时测量一个平面内轮廓。由轮廓处理不断的行走学习、积累，最终形成一个二维极坐标下真实环境地图。通过对该地图的再次匹配与识别，得到当前 AGV 在地图坐标系中的位臵信息，通过该位臵信息则可实现将AGV 自动控制到地图中的目标位臵。此导航方式为高端技术，前沿技术，目前市场应用还较少，是以后 AGV 行业的技术发展趋势。 表 1： 不同导航方式的 AGV 项目 磁导航 激光导航 惯性导航 自然导航 备注 基本配臵 导航：磁传感器 导航：激光导航器 控制：工控机 导航：陀螺仪 控制：工控机 导航：激光导航 控制：工控机 采购成本 较低 较高 中等 较高 地面施工 施工最大 施工最小 施工中等 不需要 激光导航地面上不需要施工，仅在墙上安装发射板即可；磁导航需要在地面上贴磁条，指令卡贴敷在地表，某些工况需要开槽埋磁条 适用环境 非金属地面的室内环 境 室内环境 可室内外环境 室内环境 惯性导航到室外使用时可以 与 GPS 导航 技术难度 低 中 中 高 适用装载方式 地面潜入型，牵引型 （适用于轻载型） 叉车式，辊筒移载，牵引型 叉车式，辊筒移载，牵引型，潜伏式 叉车式，辊筒移载，牵引型，潜伏式 后期改造成本 重新铺设磁条磁卡 软件程序与路线更改，部分激光反射板位臵调整 软件程序与路线更改 软件程序与路线更改 资料来源：安信证券研究中心搜集整理 2. 行业发展相当乐观，国产品牌笑傲江湖 2.1. 各行各业需求强烈，实现搬运的智能化和高效化 2.1.1. 汽车、 3C 是应用占比最大的行业 AGV 传送路线具有实施 简单、路径灵活、不占空间、移动性较好、柔性等优点 ，在传统制造业领域、公用 /专业场所等需要灵活完成物料 /货品运转和装卸的行业，具有极高的应用价值。根据 robotinside 的数据， 汽车和 3C 领域的应用目前占了 AGV 应用比例的一半以上，二者分别占比 45%和 18%。 9 投资策略 定期报告 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 13： AGV 的行业应用比例 资料来源： robotinside 2.1.2. AGV 在 应用市场 将 发展到了全产业链推广阶段 从 AGV 需求情况来看， 汽车、烟草、家电、印刷等传统领域占比很大。 经过几年的市场培育， AGV 在这些行业将发展到全产业链推广阶段。根据高工机器人的预测，预计 未来 60%以上 AGV 市场需求将来自于传统行业。 汽车制造业对 AGV 的需求一直保持旺盛增长态势，并有两大子领域需求突出。 汽车制造业对 AGV 的需求 旺盛，尤其是 两大领域：一是新建和改造的汽车总装车间底盘合装 领域， AGV要 与汽车装配工艺相结合，对 AGV 行走控制、装配控制、同步跟踪技术 和对 AGV 设备本身的稳定性和可靠性要求非常严格 。 二是汽车生产过程中物料车的输送应用，这类系统的特点是控制简单，路线固定，不需要复杂的系统调度管理， 对 AGV 的要求没有前者严格。 仓储业是 AGV 最早的应用场所。 1954 年世界上首台 AGV 就是在美国南加州的 Mecury Moto Freight 公司的仓库内投入运营，用于实现出入库货物的自动搬运。海尔集团投产运行的立体仓库中， 9 台 AGV 组成了一个柔性库内自动搬运系统，每天能完成 23000 多次的出入库货物和零部件搬运。 电商仓储物流系统自动化的发展，要求搬运设备智能化， AGV 在智能化物流系统中能 发挥重要作用，需求强烈 。 随着电商仓储物流自动化的发展，智能型搬运设备已经成为物流领域的必须 。传统物流设备容易受场地改变或者工序升级而难以实现二次利用， 而 AGV 极具柔性、实施简单，能够很好地解决这一问题，使物流设备利用效率大大提升，从而在物流系统自动化中发挥巨大作用。 烟草、医药、食品等对清洁、安全有特殊要求的行业， AGV 应用得到重视。 烟草行业 是 AGV的 需求大户 ， 国内许多卷烟厂都已有应用，如青岛颐中集团、玉溪红塔集团、红河卷烟厂、淮阴卷烟厂等， 未来对 AGV 的需求主要在新产品更新和新厂投资应用。 在 未来几年对 AGV的需求主要表现为 AGV 产品更新换代及少量新厂投资建设 。 2.2. 3C、电商等带动了 快速增长的市场 AGV 正处在高增长期， 流通物流领域和 3C 电子制造领域是主要 需求拉动领域。 根据高工机器人的报告， 2015 年全球 AGV 新增 1.65 万台，同比增长 36.9%。国内 AGV 2014 年市场新增量为 3150 台，同比增长 29.15%， 2015 年新增量为 4300 台，同比增速超过 36%。 201545% 18% 15% 20% 2% 2015年 AGV的行业应用比例 汽车 3C电商 烟草 其他 10 投资策略 定期报告 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 年 AGV 市场新增需求主要来自汽车、 3C、电商、烟草行业 ： 其中汽车制造业是用量最大的领域 ， 趋于成熟， 主要靠新建汽车厂拉动； 在 3C 电子制造业领域 ，对 AGV 也需求明显 ；2015 年一些 电商建设物流基地，对 AGV 需求较为旺盛；未来， 流通物流领域和 3C 电子制造领域对 AGV 需求将有突破性的进展，增长速度将超过 45%。 图 14： 3C 和电商领域对 AGV 的需求迅速提升 资料来源：安信证券研究中心 ， robotinside 图 15：全球 AGV/AGC 销量及预测 资料来源：安信证券研究中心 ， 高工机器人 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2014年 2015年 其他 烟草 电商 3C 汽车 0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%40.00%0500010000150002000025000300003500040000450002011年 2012年 2013年 2014年 2015年 2016年 E 2017年 E 2018年 E 全球 AGV/AGC销量及预测（台） 增速