|
01 開局：落后二十年，從無到有 1、從零起步 1959年，美國Unimation公司推出世界第一臺工業(yè)機(jī)器人，當(dāng)時(shí)的功能還十分簡單，只能用于定點(diǎn)搬運(yùn)東西。不過，這并不影響工業(yè)機(jī)器人概念迅速席卷日韓、歐洲多國。
; i! }. J: t. ?; d# R
1967年，日本從美國引進(jìn)第一臺工業(yè)機(jī)器人，開啟自主研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化之路。在那之后的二十年，日本的工業(yè)機(jī)器人出現(xiàn)爆發(fā)式增長，并孕育了工業(yè)機(jī)器人“四大家族”的兩巨頭：發(fā)那科和安川電機(jī)。 2 ?# O* B6 v- j9 t) f& i
德國庫卡在1973年研發(fā)出世界上第一臺采用機(jī)電六軸驅(qū)動的機(jī)器人——FAMULUS。次年，日本ABB研發(fā)了全球第一臺全電控式工業(yè)機(jī)器人——IRB6。緊隨其后的安川電機(jī)也在1977年開發(fā)出日本第一臺全電動的工業(yè)用機(jī)器人——莫托曼1號。 5 [7 X- y# o0 S: \9 h/ L- W
但在我國，工業(yè)機(jī)器人尚屬新生物種。
, \! h/ J' D' ~0 o; J+ `
. [; T% O8 z, }& w: B; c4 O+ v7 ], c* ?
圖1：工業(yè)機(jī)器人四大家族：發(fā)那科、ABB、庫卡、安川電機(jī)，資料來源：百度 / U9 `4 g( Q3 `
那么我國第一臺工業(yè)機(jī)器人是誕生在什么時(shí)候？答案是1982年。這一年，中科院沈陽自動化所研制出國內(nèi)第一臺工業(yè)機(jī)器人，拉開了中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的序幕。 # J9 ] |$ }5 N
也就是說，中國的工業(yè)機(jī)器人起步整整晚了二十年。而彼時(shí)，海外發(fā)達(dá)國家的工業(yè)機(jī)器人正在快速升級，并逐漸成為一種常見機(jī)械設(shè)備被制造業(yè)廣泛使用。 - u8 z5 y; ~$ e6 s2 f' N: H' j
2、進(jìn)入十年摸索期 在研制國內(nèi)第一臺工業(yè)機(jī)器人的過程中，時(shí)任沈陽自動化所所長的蔣新松主持制定了《中國科學(xué)院沈陽自動化研究所1981-1990十年科研發(fā)展規(guī)劃》。但是國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的起步期并不順利。 ' l- A# {9 Z" L2 Y: l' ~5 a
十年下來，國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人沒有出現(xiàn)厚積薄發(fā)的一幕，仍然局限在產(chǎn)業(yè)化摸索和科研階段。
U% Z) r! z7 w. s/ U+ X
歸根結(jié)底，在上世紀(jì)八十年代，中國的制造業(yè)基礎(chǔ)還非常薄弱，比如汽車制造業(yè)、電子電器等工業(yè)機(jī)器人最常見的應(yīng)用領(lǐng)域仍然是星星點(diǎn)點(diǎn)。相比之下，歐美、日韓等國的汽車、電子等行業(yè)已經(jīng)十分發(fā)達(dá)。 ( I& Y$ r* K, x d$ t
從人才角度，工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、傳感器等跨多學(xué)科技術(shù)的高技術(shù)壁壘行業(yè)，需要大批專業(yè)人才。而當(dāng)時(shí)國內(nèi)高端人才供給嚴(yán)重不足，難以滿足工業(yè)機(jī)器人的科研需求，甚至連進(jìn)口設(shè)備的調(diào)試、維修也受制于人。 " b' q, T+ p7 F
由于產(chǎn)業(yè)化條件的限制，也沒有實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用的基礎(chǔ)，國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人研究難以取得實(shí)質(zhì)性突破。在1993年末，全世界的工業(yè)機(jī)器人約有61萬臺，其中日本占60%，歐洲占17%，美國占8%，而中國的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)排不上號。
* _6 }$ h& ^; [3 d3 J& C7 f: c
02 出擊：以日德為師，尋求突破 ? Y! x& H) b U4 y+ d
1、順勢而為，從低端領(lǐng)域開始 進(jìn)入21世紀(jì)，中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入高速軌道，制造業(yè)迎來黃金時(shí)期，工業(yè)機(jī)器人在國內(nèi)得到廣泛關(guān)注。2006年2月，國務(wù)院發(fā)布《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》，首次將機(jī)器人列入長期發(fā)展規(guī)劃。 2 ~, _. y! \' r7 ?
國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人企業(yè)如雨后春筍般誕生。同時(shí)，中國作為制造大國和人口大國，巨大發(fā)展?jié)摿o時(shí)無刻不在吸引海外工業(yè)機(jī)器人巨頭。以四大家族為代表的海外品牌相繼進(jìn)入國內(nèi)市場，很快便憑借技術(shù)和規(guī)模優(yōu)勢獨(dú)占鰲頭。
i$ T: f: S2 e% x! M5 d
由于起步晚，國內(nèi)機(jī)器人企業(yè)無法直面海外巨頭的競爭，施展拳腳的空間也非常有限，只能從低端市場謀求突破。雖然國內(nèi)相繼研制出了點(diǎn)焊、噴漆、切割、搬運(yùn)等用途的工業(yè)機(jī)器人。但是受限于技術(shù)水平和研發(fā)能力，這個(gè)階段國內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人主要目標(biāo)是為了滿足低端應(yīng)用需求。低價(jià)、高性價(jià)比成為國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的標(biāo)簽。 1 r) E3 E! z8 c; M2 d9 t" A
圖2：2008年海外品牌主導(dǎo)國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場，資料來源：CRR，國金證券 ; Q9 o3 R+ g% L, `1 l6 ]
2、“新勢力”與“老霸主”的正面較量 工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈上中下游分別為零部件、機(jī)器人本體和集成系統(tǒng)。其中控制器、伺服電機(jī)、減速器等關(guān)鍵部件的核心技術(shù)都被國外企業(yè)把持著，以控制器為例，海外巨頭長期控制著國內(nèi)超過80%的市場份額。 : Z) e j8 ?* O& [
更艱難的是，工業(yè)機(jī)器人“四大家族”長時(shí)間占據(jù)國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)70%以上的市場份額，并且?guī)缀鯄艛嗔似嚭附拥雀叨藨?yīng)用領(lǐng)域。 ) Q0 O* b* a, ?# N9 T* ~% i9 h" {+ W& }
由于核心技術(shù)的缺失，國內(nèi)很多企業(yè)只能集中在下游集成端，承擔(dān)系統(tǒng)二次開發(fā)、定制部件和售后服務(wù)等附加值低的工作。也就是說，國內(nèi)企業(yè)只能發(fā)揮“組裝”優(yōu)勢，將已接近成品的各部分模塊組合到一起。
/ o: Z9 ?& [9 b( D9 H) s
圖3：工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈，資料來源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，招商證券
9 n; @9 N( R+ S. j& E" a
相比進(jìn)口工業(yè)機(jī)器人，沒有自身核心技術(shù)的國產(chǎn)組裝產(chǎn)品自然而然成為市場的詬病對象。 5 T, b. w2 c: q" w+ c9 Z6 f/ }
但是，組裝并不是意味著妥協(xié)，中國工業(yè)機(jī)器人落后國外20年的差距，成為無數(shù)企業(yè)的追趕動力——大量年輕企業(yè)前赴后繼地加入國產(chǎn)化突圍戰(zhàn)隊(duì)，挑戰(zhàn)海外老牌企業(yè)。
+ m/ O% P0 f J1 }% W
在模仿和組裝的過程中，國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)水平不斷向國外一流水平靠攏。隨著技術(shù)突破，國內(nèi)企業(yè)一次次地在關(guān)鍵零部件打破海外壟斷。根據(jù)MIR數(shù)據(jù)，從2017-2021年，中國工業(yè)機(jī)器人國產(chǎn)化率由24.2%提升至32.8%，并且還在不斷提升。 $ O& |9 L' x3 d
與此同時(shí)，國內(nèi)企業(yè)開始從低端市場殺向中高端市場，已經(jīng)出現(xiàn)埃斯頓、匯川技術(shù)、綠的諧波等一批領(lǐng)軍企業(yè)。他們在核心零部件具備了和國外品牌硬碰硬的底氣，同時(shí)在價(jià)格和售后等方面具備明顯優(yōu)勢。比如埃斯頓和匯川技術(shù)的市場份額從2019年的2%提升至2022年的5%左右。
. D k9 k1 U: I- b0 {& G4 `
面對“四大家族”和海外二線品牌的夾擊之勢，中國企業(yè)正在用自主創(chuàng)新予以回?fù)簟Ｓ绕涫前Ｋ诡D、匯川技術(shù)、綠的諧波等頭部企業(yè)釋放的“頭雁”效應(yīng)，讓國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人保持著持續(xù)穩(wěn)定的創(chuàng)新節(jié)奏。
; n' G3 Q8 z5 Z: L
圖4：國內(nèi)頭部企業(yè)開始嶄露頭角，資料來源：MIR，申萬宏源
8 G' |& i. i3 B* s, i
3、三駕馬車共同出力 復(fù)盤日本、德國工業(yè)機(jī)器人巨頭的成功發(fā)展路徑，其實(shí)是在科研投入、人才培養(yǎng)、產(chǎn)業(yè)配套和政策支持等多方面促進(jìn)下成長的。也就是說，從技術(shù)到市場、從人才到資本，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)并不是單一要素的較量。
" }- [8 n7 ^4 c8 x
作為后來者，國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人如何追趕？人工替代需求、智能制造升級、國家政策成為拉動國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器產(chǎn)業(yè)不斷前行的三駕馬車。
& t0 k( `8 ]1 t2 C( o
2010年前后，人工成本急劇上升的大背景下，中國作為世界工廠的成本優(yōu)勢將不復(fù)以往，同時(shí)人口紅利逐步消失加劇了工業(yè)機(jī)器人替換人工的迫切需求。在汽車制造、電子裝配、倉儲物流以及家裝建材等行業(yè)，工業(yè)型機(jī)器人替代人工的需求更為強(qiáng)烈。 4 o# e8 Z6 J% l1 n8 G; n/ ]3 b
再談智能制造，更是離不開工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)，也是未來實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化、數(shù)字化和智能化的有力保障。可以說，弧焊機(jī)器人、焊接機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人等已經(jīng)成為工廠的標(biāo)配。
, V! {& {0 E9 a& o6 G/ S# p
最后，政策導(dǎo)向工業(yè)機(jī)器人的趨向也愈加明顯。2016年，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展被寫入“十三五”規(guī)劃，中央及地方密集出臺工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的支持政策，從鼓勵(lì)突破核心技術(shù)壁壘角度出發(fā)，寄期提高國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人在國際市場的占有率與話語權(quán)。
- G1 n! x5 S+ J! a+ ]9 t' I5 }
2021年，工信部等15部門聯(lián)合印發(fā)《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，明確提出到2025年，我國成為全球機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新策源地、高端制造集聚地和集成應(yīng)用新高地，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入年均增長超過20%，制造業(yè)機(jī)器人密度實(shí)現(xiàn)翻番。 & E5 I; ]$ g; M$ P2 |; y
為了給工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)輸送更多高端人才，自從2015年教育部首次東南大學(xué)成立首個(gè)“機(jī)器人工程”本科專業(yè)以來，發(fā)展到今天已有超過300所本科院校開設(shè)機(jī)器人相關(guān)專業(yè)。 * ^, O9 D3 x+ X
在供需兩端的雙重促進(jìn)下，國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人的銷量快速增長。根據(jù)IFR數(shù)據(jù)，從2012到2021年，中國工業(yè)機(jī)器人的銷量從2.3萬臺增長至26.8萬臺，10年增長超過10倍。 8 n; I* U2 [+ B \4 J, I# [
圖5：全球和中國工業(yè)機(jī)器人銷售量（萬臺），資料來源：IFR，中信證券
6 y& L. R: I# w9 G9 W- w
4、走出國門，融合海外一流技術(shù) 國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人成長的另一典型路徑是積極融合海外一流技術(shù)。實(shí)際上，這也一直貫穿國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展始末。
2 y N% z9 m8 @
早在1985年，沈陽自動化所就引進(jìn)美國有纜中型觀察用水下機(jī)器人生產(chǎn)技術(shù)，在消化、吸收的基礎(chǔ)上研制出具有水下作業(yè)功能的有纜遙控中型水下機(jī)器人RICON-IV-300-SIA。
" _; h- v3 S+ A7 ~! ]0 E$ u# x# Y
在1991年，為實(shí)現(xiàn)潛深6000米的目標(biāo)，沈陽自動化所與俄羅斯遠(yuǎn)東海洋技術(shù)問題研究所合作開發(fā)CR-01型水下機(jī)器人。最終，耗時(shí)僅用3年、不到2000萬元人民幣，沈陽自動化所就研制出國外用10年、3000萬美元才能完成的深海潛水器。 , u& P. e8 x4 f( p
除此之外，類似的成功案例在民營企業(yè)中不在少數(shù)。他們的啟發(fā)效應(yīng)為行業(yè)發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。
s' O0 e/ X5 y# u' C# [
比如埃斯頓在2019年收購焊接機(jī)器人百年品牌德國Cloos之后，成為焊接機(jī)器人領(lǐng)域的頭部企業(yè)。通過吸收Cloos的技術(shù)，埃斯頓順利推出三檔焊接機(jī)器人，獲得1+1＞2的效應(yīng)。 ! b8 J$ U# l7 t
再比如美的集團(tuán)收購德國庫卡的案例。從2016年年初開始，美的開始向庫卡發(fā)起收購要約，并在2017年最終完成收購。如今庫卡已經(jīng)全面屬于美的，美的正在快速消化吸收庫卡的技術(shù)，加速實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代，有望促進(jìn)中國的工業(yè)機(jī)器人制造技術(shù)再上一個(gè)臺階。 9 B& A# P0 J- g% Q
從2014年以來，我國已連續(xù)9年成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人消費(fèi)國，工業(yè)機(jī)器人的身影遍布各行各業(yè)。但相比歐美等發(fā)達(dá)國家，國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人使用密度仍然較低，仍有長遠(yuǎn)的發(fā)展空間。 ' _1 a0 B: s" F
根據(jù)申萬宏源的市場測算，預(yù)計(jì)2026年中國工業(yè)機(jī)器人出貨量分別約為60.6萬臺，市場規(guī)模約1212億元。 . J9 i9 q+ a8 x* L O' M
圖6：2026年工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模測算，資料來源：IFR，申萬宏源
* A0 q/ k$ C8 \: O: l H8 h) x
03 沖刺：技術(shù)還是商業(yè)？
+ r/ r/ W- L0 V3 |8 q. \: ]四十年不懈追趕，中國已經(jīng)成為全球第三個(gè)具備工業(yè)機(jī)器人完整產(chǎn)業(yè)鏈的國家，從核心零部件到機(jī)器人本體，再到系統(tǒng)集成，都有不少杰出的企業(yè)代表。可以說，我國的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已從當(dāng)年仰慕海外品牌蛻變到現(xiàn)在自強(qiáng)自信的“不惑”階段。 8 p9 b! `5 V% C
從競爭格局來看，我國工業(yè)機(jī)器人大片市場仍被外資品牌占據(jù)，從數(shù)據(jù)上看，2021年，工業(yè)機(jī)器人“四大家族”共占據(jù)41.5%市場。
4 m% G3 @0 n/ E: q: r# D* k4 n
相信有人會感嘆，這么多年過去了，為什么外資品牌還在牌桌上面？國內(nèi)一些領(lǐng)域的機(jī)器人已經(jīng)做到完全國產(chǎn)化，早已可以“上天入海”，比如“潛龍”系列深海自主水下機(jī)器人和“嫦娥三號”月球車。國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人何時(shí)到達(dá)沖刺階段？ # S- z% V+ J) ?1 W+ D4 {* R4 _3 j
國外的工業(yè)化起步早，工業(yè)機(jī)器人有產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)，具備長期先發(fā)優(yōu)勢和深厚技術(shù)沉淀。畢竟工業(yè)機(jī)器人“四大家族”已經(jīng)在行業(yè)內(nèi)深耕數(shù)十年。 4 \- W) K% @$ A% v0 n* [+ Z4 I
工業(yè)機(jī)器人是典型B2B的行業(yè)，穩(wěn)定可靠性是關(guān)鍵指標(biāo)，需要經(jīng)過長期的驗(yàn)證才能逐步獲得市場和客戶的認(rèn)可。
7 d1 j% H) ]0 T* w8 v& Y
講完技術(shù)，成本也同樣重要。科考項(xiàng)目可以不用太考慮成本，但對于工業(yè)化的產(chǎn)品，一旦工業(yè)機(jī)器人成本過高，企業(yè)的設(shè)備攤銷成本就高得嚇人，替代人工的價(jià)值被大打折扣。所以，國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人亟需國產(chǎn)化突破，并且是規(guī)模化量產(chǎn)的突破，才能在接下來的競爭中占據(jù)優(yōu)勢。
$ d3 Z" i$ y5 w
更關(guān)鍵的，工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)升級和良好的商業(yè)環(huán)境是相輔相成的。 ( n5 ]+ ?- c' h9 U8 H7 E
工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，但是汽車及汽車零部件行業(yè)占據(jù)40%以上的工業(yè)機(jī)器人需求。換句話說，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展與汽車行業(yè)休戚相關(guān)。 " R5 y, P3 [$ j d j) z
海外工業(yè)機(jī)器人巨頭與日本和歐洲的汽車整車廠早已形成長期合作關(guān)系，并相互成就。以日本為例，作為汽車制造大國，早在2008年，豐田汽車的工業(yè)機(jī)器人普及率達(dá)到了85%。在美國汽車行業(yè)的鼎盛時(shí)期，有超過60%的工業(yè)機(jī)器人是用于汽車制造。 ) i4 V1 R$ s+ I! l. }1 ~8 X
圖7：2008年新安裝的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域分布，資料來源：IFR，國金證券
% x& c; ^1 q) X6 G, _
言歸正傳，我們需要正視當(dāng)前所面臨的短板與技術(shù)差距。同時(shí)，我們更想強(qiáng)調(diào)一下，國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的趕超之路不能操之過急，前景是可期的。 ; Y5 T, w5 `! G6 z2 v2 d, w
一方面，國內(nèi)傳統(tǒng)制造業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)越來越多領(lǐng)軍企業(yè)；另一方面，我國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展釋放了國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的大量需求，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用范圍正在不斷延伸到光伏、鋰電、風(fēng)電等新興制造業(yè)。一句話形容就是，國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的商業(yè)環(huán)境越來適宜。 ) f7 {$ \7 Y9 j' q2 M4 }4 a: k5 F
從技術(shù)上看，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)正在向智能化、模塊化和系統(tǒng)化的方向發(fā)展。國內(nèi)在人工智能、3D視覺、圖像識別等前沿技術(shù)領(lǐng)域的布局，勢必成為我國工業(yè)機(jī)器人智能化發(fā)展的有力支撐。面向智能工業(yè)機(jī)器人的新時(shí)代，中國隊(duì)已經(jīng)率先拿到了入場券。 6 g$ P3 n# C* D9 [
從零起步到以日德為師，再到現(xiàn)在越來越多的企業(yè)實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代，未來工業(yè)機(jī)器人的世界格局有望被重塑。中國工業(yè)機(jī)器人的精彩篇章正在書寫。
3 D/ U0 H! q1 l. S0 k+ W
未來，技術(shù)底蘊(yùn)深厚、產(chǎn)業(yè)鏈布局完善的頭部企業(yè)，能夠繼續(xù)搶占外資品牌的份額，持續(xù)壯大。同時(shí)，在我國從制造大國向制造強(qiáng)國的進(jìn)程中，他們還將承擔(dān)更多歷史任務(wù)。
! Z) ~# p' ~1 N$ F% J | 
發(fā)表于 2023-4-28 09:30:35
QQ好友和群
收藏
淘帖
問題專業(yè)，描述清楚
伸手黨/灌水/看不懂
