触手可及的机器人时代.pdf

请务必阅读正文之后的免责条款部分                                            守正  出奇  宁静  致远  Table_Title 机器人  触手可及的机器人时代  Table_Summary 报告摘要  引言 ： 未来机器人必须具备三个核心要素：感知、认知（或者决策）和行动，目前看 感知方面这几年进步非常快，在很多领域机器人感知已经超过人类。 认知和行动方面，产业化还存在 很大 差距，但是进步很快 。 近期微信圈爆红的浙大机器狗和波士顿动力的四足机器人最新版，昭示着 我们已经进入触手可及的机器人时代。  工业机器人新趋势 ，国产机器人正在 爆发 ： 根 工业机器人新趋势之一：机器人与人工智能技术的结合越来越紧密，将成为生产体系的“主角” ，甚至将替代工作母机机床 。工业机器人新趋势之二：关键零部件国产化的前提下，实现经济型本体放量。  RV 减速机国产化已经开始，南通振康、秦川机床、中大力德、钱江机器人（爱仕达）和双环传动等企业已经批量，为国产经济型机器人本体爆发打下坚实 基础。考虑到未来几年，国内工业机器人市场 年销量 有望达到 50-60 万台，国产本体的销量将有可能占据整个市场的 80%。估计国产机器人销量有超过 10 万台的企业，营收规模达到百亿级水平，而且拥有很强的盈利能力。  服务机器人前景远大，处于产业化初期 ： 目前服务机器人大规模产业化，还存在很多问题。比如服务机器人本体技术落后，应用场景还需要挖掘等。但是手术机器人、无人机、扫地机器人等领域，已经实现产业化突破，出现诸如达芬奇手术机器人、科沃斯、大疆和优必选等知名企业。  投资建议： 看好工业机器人国产化趋势，以及相关智能制造自动化专用设备发展前景。 建议重点关注 ：机器人本体企业包括拓斯达、埃斯顿、爱仕达、机器人等； RV 减速机国产化标的：双环传动、中大力德、昊志机电等；自动化专用设备企业：快克股份、智云股份、精测电子、 先导智能、赢合科技、诺力股份、山东威达等。还有知名的非上市公司 值得关注，包括埃夫特机器人和南通振康等。  服务机器人相对工业机器人尚处于产业化早期阶段，上市公司还不多，但潜力巨大。建议关注：康力优蓝（康力电梯）、科沃斯机器人（拟上市）、大疆无人机、优必选机器人、云迹机器人和天智航（新三板）等。  风险提示 ： 工业机器人行业增速低于预期的风险；服务机器人技术难以有效突破等。   走势比较  Table_ReportInfo 相关研究报告：   拓斯达（ 300607）公司深度： 工业机器人新锐，受益于“机器换人”浪潮 -2018/02/01 RV 减速器国产化浪潮已至，寻找下一个恒立液压 -2017/12/27 Table_Author 证券分析师：刘国清  电话： 021-61372597 E-MAIL： liugqtpyzq 执业资格证书编码： S1190517040001 证券分析师 助理 ：曾博文  电话：  E-MAIL： zengbwtpyzq 执业资格证书编码：  (50%)(40%)(30%)(20%)(10%)0%10%20%30%40%50%17/2/1417/3/1317/4/1117/5/917/6/717/7/417/7/3117/8/2517/9/2117/10/2517/11/2117/12/1818/1/15机器人指数 沪深 300Table_Message 2018-2-15 行业深度报告  看好 /维持  机械  行业研究报告 太平洋证券股份有限公司证券研究报告  请务必阅读正文之后的免责条款部分                                            守正  出奇  宁静  致远  目 录  1 前言  . 5 2 国产工业机器人有望爆发  . 5 2.1 工业机器人是智能制造体系 的通用平台  . 5 2.2 国内工业机器人未来市场将远超想象  . 8 2.3 工业机器 人发展趋势之一：更加柔性化  . 10 2.4 工业机器人发展趋势之二：低成本经济型本体  . 13 3 服务机器人的发展前沿：服务机器人有更大市 场前景  . 16 3.1 服务机器人更具市场潜力  . 16 3.2 产业化风口的服务机器人  . 18 4 关于机器人行业投资的思 考  . 33 4.1 工业机器人与服务机器人未来发展趋势总结  . 33 4.2 投资思路及标的选择  . 33 5 风险提示  . 34  行业深度报告  P3 触手可及的机器人时代  图表目录  图表  1： 浙大机器狗精彩亮相 . 5 图表  2： 波士顿动力四足机器人的最新进展  . 5 图表 3：美的集团近年在建工程基本维持稳定 . 5 图表 4：索菲亚近年在建工程迅速增加  . 5 图表 5：中小企业投入自动化改造的大逻辑  . 6 图表 6：智能制造整体架构  . 7 图表 7：锂电池生产工艺中的机器人  . 7 图表 8：锂电池全自动卷绕机  . 7 图表 9：全球市场工业机器人销售情况预测 (千台 ) . 8 图表 10：国内市场工业机器人销售情况预测 (千台 ) . 8 图表 11：  2016 年国内工业机器人销售结构  . 9 图表 12：历年工业机器人销售行业结构（台数）  . 9 图表 13：国内工业机器人未来存量预测  . 10 图 表 14： DFKI（德国人工智能研究中心）抓取与装配机器人  . 10 图表 15：机器人正经历从 “机器 ”到人的转变  . 11 图表 16： UR5 在大众汽车生产线上的应用  . 12 图表 17：协作机器人的典型企业及产品  . 12 图表 18：埃夫特机器人的云构想  . 12 图表 19：中国进口机器人价格（千美元 /台）  . 13 图表 20：工业机器人成本构成  . 14 图表 21： RV 减速机在机器人中的使用  . 14 图表 22：工业机器人全产业链环节  . 15 图表 23：工业机器人国产化率将会提高  . 15 图表 24： 2017 年国产机器人企业销量增速  . 15 图表 25： ISRG 上市以来股价（美元）  . 16 图表 26： KUKA 上市以来股价（欧元）  . 16 图表 27： ISRG 与 KUKA 主要指标对比  . 17 图表 28：康力优蓝优友机器人  . 17 图表 29：服务 机器人分类  . 18 图表 30：医疗机器人分类  . 19 图表 31：天智航手术定位机器人与竞争对手对比  . 19 图表 32：天智航天玑骨科机器人系统  . 20 图表 33：智能音箱百花齐放  . 21 图表 34：智能音箱是家庭流量的入口  . 21 图表 35：全球智能音箱销量  . 22 图表 36：各企业全球智能音箱占比  . 22 图表 37：全球智能家居家庭渗透率情况对比  . 22 图表 38：平板电脑、智能音箱年销量对比  . 23 图表 39：扫地机器人示意图  . 24 图表 40：全球家庭服务机器人销售额预测  . 24 图表 41：国内扫地机器人市场规模及预测  . 25 图表 42：科沃斯是国内扫地机器人龙头企业  . 25 图表 43：全球民用无人机市场规模及预测（亿美元）  . 26 图表 44： 国内民用无人机市场规模及预测（亿元）  . 26 图表 45：民用无人机市场按地域划分情况  . 26 图表 46：无人机行业分类  . 26 图表 47：消费级无人机占 94% . 26  行业深度报告  P4 触手可及的机器人时代  图表 48：大疆无人机精灵  PHANTOM . 27 图表 49：大疆北美无人机市场市场份额  . 28 图表 50：竞争对手纷纷退出市场  . 28 图表 51：国内各民用领域无人机公司概况  . 28 图表 52：商用移动机器人  . 29 图表 53：商用移动机器人十大品牌公司  . 29 图表 54：无人零售与机器人结合  . 30 图表 55：优必选机器人春晚进行表演  . 30 图表 56：优必选近年来营业收入规模（亿元）  . 31 图表 57：优必选近年来产品  . 32 图表 58：主要上市公司估值表  . 34  行业深度报告  P5 触手可及的机器人时代  1 前言  近期微信圈出现两个非常令人激动的四足机器人，一是波士顿动力四足机器人最新版，两台机器人合作开门；另一台是浙大机器狗亮相贺新春，在各种场景下行走自如，凸显国产四足机器人已经具备非常高的水准。  未来机器人必须具备三个核心要素：感知、认知（或者决策）和行动，目前看感知方面这几年进步非常快，在很多领域 ， 机器人感知已经超过人类。认知和行动方面，产业化还存在 很大 差距 ，但进步非常大 。  波士顿动力的四足机器人和浙大机器狗，是机器人在行动方面取得的重大进步。类似产品还有本田的双足机器人阿西莫等。 这些巨大进步，昭示着 我们已经进入了触手可及的机器人时代。  图表  1： 浙大机器狗精彩亮相  图表  2： 波士顿动力四足机器人的最新进展  资料来源： 浙江大学 ， 太平洋研究院整理   资料来源： 波士顿动力 ， 太平洋研究院整理  2 国产工业机器人有望爆发  2.1 工业机器人是智能制造体系的通用平台  重点制造业企业自动化投入一直进行中。 根据上市公司公开数据，即使在过去几年宏观经济比较低迷的情况下，美的集团、索菲亚等重点制造业企业，继续维持很高的资本开支，其中大部分是自动化改造的投入。可以说过去几年来，国内重点企业的制造水平，由于自动化水平不断提升，实现大幅提升。  图表 3： 美的集团近年在建工程基本维持稳定   图表 4： 索菲亚近年在建工程迅速增加   行业深度报告  P6 触手可及的机器人时代  资料来源： Wind，太平洋研究院整理   资料来源： Wind，太平洋研究院整理  此轮经济周期推动中小企业投入自动化改造 。 从 2016年初开始的经济复苏，源于需求的房地产去库存和基建项目投放，供给侧则进行大规模去产能，带来制造业盈利改善，从而增加固定资产投资，推动自动化改造。次轮经济复苏，推动广大中小型制造企业，通过自动化改造，实现产业升级，表现为机器人 2017年 销量 大幅增长 50%以上。  图表 5： 中小企业投入自动化改造的大逻辑   资料来源： 太平洋研究院整理  智能制造贯穿于产业升级始终。 工厂内部的智能制造体系大致分为五层：最底层是设备层，或者叫执行层，包括工业机器人、机床、传感器等；然后是工业控制层，包括 PLC、 DCS和 SCADA等；再往上是工业通讯层，目前工业以太网是主流；再往上是 MES，MES是工厂智能制造体系的核心，有效管控生产及工艺过程；最 上层 是 ERP，以财务为核心 ，与企业管理对接。  从目前的情况来看，只有软硬结合的产品，或者“打铁”的部分才能赚到钱。工050100150200250固定资产（亿元） 在建工程（亿元）03.67.210.814.418固定资产（亿元） 在建工程（亿元） 行业深度报告  P7 触手可及的机器人时代  业机器人本体以外的自动化设备，涵盖范围很广，包括数控机床、锂电设备、 3D打印、3C自动化设备和半导体设备等。  图表 6： 智能制造整体架构   资料来源： 太平洋研究院整理  工业机器人在机械设备中属于通用设备，适合各个细分 子行业 领域，在自动化行业趋势向上的情况下，可以预期工业机器人未来 5-10年仍会维持高增长。而类似于锂电设备、 3C自动化等专用设备，相对而言更具周期性，与细分领域的行长周期有关。  图表 7： 锂电池生产工艺中的机器人   图表 8： 锂电池全自动卷绕机  资料来源： 太平洋研究院整理   资料来源： 太平洋研究院整理   行业深度报告  P8 触手可及的机器人时代  2.2 国内 工业机器人 未来市场将远超想象  根 据 IFR统计， 2016年全球工业机器人本体销售额首次突破 132亿美元（加上系统集成部分，整个工业机器人市场约 500亿美元），随着主要经济体自动化改造进行，全球工业机器人使用密度大幅提升。根据 IFR预测， 2017-2020年世界机器人销量分别为34.7、 37.8、 43.5、 52.2万台，未来 4年 CAGR达到 15.4%。  图表 9： 全球市场工业机器人销售情况预测 (千台 ) 资料来源： IFR， 太平洋研究院整理  根据数据统计， 2016年国内工业机器人销售再度创出新高，达到 8.7万台，而截止2017年 12月，我国工业机器人产量达到 13.1万台 (套 ),同比增长 51%， 预计 今年销量 继续高增长 。根据 IFR预测， 2018-2020年国内机器人销量将分别为 16、 19.5、 23.8万台，未来 3年 CAGR达到 22%。  图表 10： 国内市场工业机器人销售情况预测 (千 台 ) 0100200300400500600年份 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017E 2019E出货量（千台）未来 4年 CAGR15.4% 行业深度报告  P9 触手可及的机器人时代  资料来源： 机器人技术与应用， 太平洋研究院整理  2017年国内工业机器人市场增长迅猛有两个原因，一个是苹果大年带动 3C领域对机器人的需求，另一个就是一般制造业在大规模尝试使用机器人，很多一般制造业企业，比如 酿 酒厂，一次订货都在百台以上。招工难、招工成本高的问题愈加普遍，使得机器人需求爆发增长。  目前看国产机器人主要还是用在汽车、 3C之外的一般制造业，今年不仅仅外资品牌，国产工业机器人也出现大面积缺货的情况。  图表 11：  2016年国内工业机器人销售结构   图表 12： 历年 工业机器人销售行业结构 （台数）  资料来源： 太平洋研究院整理   资料来源： 太平洋研究院整理  根据国家统计局的数据，我国有 5000万制造业职工，以每台工业机器人替代 2-3位工人来看，潜在存量市场会达到 1800-2500万台，考虑到很多岗位还不能用机器人替代，可能实际市场并没有这么大。我们与行业专家讨论，五年内可以看到国内市场年销量达到 50-60万台。  00.20.40.60.80501001502002501999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018E 2019E 2020E出货量（千台） yoy未来 3年CAGR22% 行业深度报告  P10 触手可及的机器人时代  图表 13： 国内 工业机器人 未来存量 预测  资料来源： 国家统计局 ， 太平洋研究院整理  2.3 工业机器人发展趋势之一：更加柔性化  为了增加工业机器人的使用场景，使得机器人更加柔性化。 DFKI（德国人工智能研究中心 ， 是德国顶级的人工智能研究机构，也是目前世界上最大的非营利人工智能研究机构，其股东包括 Google、 Intel、  微软、宝马、 SAP、 Airbus在内的全球前十的顶级科技企业 ） 研究出了智能 抓取与装配机器人 ，可以通过抽象记忆系统用于自适应抓取与智能产品装配，具体而言，就是 在头部安装立体相机，在手臂靠近物体的地方安装摄像头；同时，利用左手内部天线从产品内部读取尺寸、重量和加热点 。  图表 14： DFKI（德国人工 智能研究中心）抓取与装配机器人  4625000500100015002000250030002017年 未来市场存量（万台）相差 50 倍   行业深度报告  P11 触手可及的机器人时代  资料来源： 相关行业网站 ， 太平洋研究院整理  工业机器人代际演变：机器人正经历从“机器”到人的转变。 我们可以将机器人分为三代，第一代为传统的工业机器人，其形态已经接近 50年未发生 重大 改变。第二代为 “有感觉”  的机器人。它们对外界有一定的感知能力，具备视觉，触觉及听觉等功能。例如 协作机器人、 根据激光反馈的自动跟踪焊缝的弧焊焊接机器人 。第三代为依靠人工智能技术进行规划，控制的机器人，它们根据感知的信息，进行独立思考、识别及推理，并做出判断和决策，不用人的干预自动完成，成为生产体系的主体 ，甚至可以替代机床等工作母机 ，例如云服务机器人 。  图表 15： 机器人正经历从“机器”到人的转变  资料来源： 相关行业网站 ， 太平洋研究院整理  第二代机器人代表： UR协作机器人。 目前协作机器人以其安全、低成本、易于上 行业深度报告  P12 触手可及的机器人时代  手的使用方式、低的改造成本占据一部分市场，特别是适用于以小批量、定制化为主的中小型企业。但是，长期来看人机协作是方向，协作机器人市场潜力巨大。  图表 16： UR5在大众汽车生产线上的应用  资料来源： UR机器人官方网站 ， 太平洋研究院整理  由于协作机器人的巨大前景，国内外机器人企业都有产品研制和销售，并取得较好的市场反响。 国产 协作机器人虽然起步较 晚 ，但是在两年中 发展中陆续出现了很多的产品，在国内，尤其是针对于电子行业， 国产 协作机器人拥有着可期的商业化前景。  图表 17： 协作机器人的典型企业及产品  资料来源： 公开资料 ， 太平洋研究院整理  第三代机器人 -云服务机器人。 云服务机器人，将最新的信息技术予以融合，人工智能与工业机器人的碰撞将产生更加剧烈的变化。  2015年， 国产工业机器人龙头企业 埃夫特开始布局下一代机器人技术，并在美国的硅谷成立了研发中心。 2018年将会形成一个初步的云机器人平台产品。  图表 18： 埃夫特 机器人的云构想   行业深度报告  P13 触手可及的机器人时代  资料来源： 埃夫特机器人 ， 太平洋研究院整理  2.4 工业机器人发展趋势之二：低成本经济型本体  广大中小企业能接受的投资回收期最长两年，最好是一年就能回收，因此工业机器人在中国要普及，长期来讲，需要将价格控制在至少 10万以内。  工业机器人在 10年前销售均价在 50万左右，现在价格是四大家族机器人 15-20万，埃夫特、埃斯顿等国产机器人价格略低于四大家族，经济型的 纯 国产机器人（终端销售 均 价约 8万。估计未来随着减速机等零部件国产化，工业机器人均价估计 会降到 5万以内。  图表 19： 中国进口机器人价格（千美元 /台）  资料来源： 中国海关 ， 太平洋研究院整理  RV减速机在工业机器人成本占比增加。 过去几年，由于控制器和伺服电机可选供应商很多，而且一直处于国产化过程中， 加上 谐波减速机已经实现国产化 。 RV减速机07142128352009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 行业深度报告  P14 触手可及的机器人时代  占机器人成本比例越来越高。  图表 20： 工业机器人成本构成   图表 21： RV减速机在机器人中的使用  资料来源： 草根调研 ， 太平洋研究院整理   资料来源： Nabtesco Corporate Profile ， 太平洋研究院整理  RV减速机国产化已经开始。 推出经济型本体必须要解决零部件的国产化，目前主要的瓶颈还是在 RV减速机环节，包括德国的机器人也面对同样的问题，上游 RV减速机由日本企业垄断。  目前看，绿的的谐波减速机已经 大规模 生产，估计 2017年销售约 10万台，谐波减速机国产化问题已基本解决。  RV减速机国产化已经开始，南通振康、秦川机床、中大力德、钱江机器人（爱仕达）和双环传动等企业已经批量。其中，南通振康 2017年实现 1.5万台销售，预计今年实现数倍增长；中大力德、秦川机床、钱江机器人（爱仕达）和双环传动等上市公司，2017年实现数千台批量产销，今年也 有望实现爆发式增长。  从产