攻克工業(yè)機(jī)器人三大核心技術(shù)和市場任重道遠(yuǎn)
Date:2019-06-13工業(yè)機(jī)器人是指面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器設(shè)備。人的動作由大腦操控,大腦發(fā)出的指令經(jīng)由小腦、神經(jīng)的協(xié)助,驅(qū)動肌肉、骨骼做出反應(yīng)。機(jī)器人也是如此,三大系統(tǒng)中控制系統(tǒng)的控制器起到大腦作用,動力系統(tǒng)中起到驅(qū)動作用的伺服器和起傳動作用的減速器,接收控制系統(tǒng)指令,傳導(dǎo)到與肌肉、骨骼同構(gòu),由機(jī)身、手臂等部件構(gòu)成的機(jī)械系統(tǒng),由其承載并實(shí)際完成運(yùn)動。綜上,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈主要由上游以控制器、伺服器、減速器為代表的核心部件研發(fā)生產(chǎn)商,中游由機(jī)械部件構(gòu)成的機(jī)器人本體研發(fā)制造商,下游涉及行業(yè)垂直解決方案的系統(tǒng)集成商組成。其中上、中、下游市場規(guī)模比約為2:3:10,本土競爭力分別為低、中、高。毛利率分別為30%-40%、10%-20%、30%-40%。下游市場以其規(guī)模大,本土競爭力強(qiáng),毛利率高成為必爭之地。

下游集成方案商主要是指軟件進(jìn)一步開發(fā)以及針對客戶定制系統(tǒng)集成。按照工作性質(zhì)、場景可分為搬運(yùn)(上下料、碼垛)、加工(打孔、焊接、噴漆、激光切割、拋光、涂裝)、檢查、組裝(裝配、包裝)等,主要應(yīng)用于汽車、電子、金屬加工等細(xì)分行業(yè)。目前,由于缺乏技術(shù)壁壘,且國際品牌因服務(wù)縱深不夠難以切入,國內(nèi)企業(yè)大都在此聚集。2017年工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成商超過3000家,國產(chǎn)覆蓋率達(dá)90%以上。龍頭以強(qiáng)大的資源整合能力、專業(yè)而深刻的行業(yè)理解,以及足以應(yīng)對“3331”付款周期的資金規(guī)模等優(yōu)勢收割市場、淘汰小玩家,使得競爭白熱化。
中游主體部分機(jī)械部件主要有,機(jī)座(部分有行走結(jié)構(gòu))、機(jī)身、臂部、腕部、手部等,整體趨勢是智能化、輕量化、可移動化。按照機(jī)械結(jié)構(gòu),可主要分為直角坐標(biāo)型、圓柱坐標(biāo)型、球面坐標(biāo)型、關(guān)節(jié)坐標(biāo)型。直角坐標(biāo)型圍繞X、Y、Z三軸進(jìn)行運(yùn)動,適用于大工作空間的物料搬運(yùn);圓柱坐標(biāo)型可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動作;球坐標(biāo)型能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮;關(guān)節(jié)坐標(biāo)型有多個(gè)轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié),以下幾種為主流:垂直多關(guān)節(jié)型,其中六軸包括旋轉(zhuǎn)S、下臂L、上臂U、手腕旋轉(zhuǎn)R、手腕擺動B、手腕回轉(zhuǎn)T共6個(gè)自由度,每個(gè)軸由伺服電機(jī)、軸減速器驅(qū)動,廣泛用于汽車、電子生產(chǎn)工序;平面多關(guān)節(jié)型SCARA,適用于小范圍、高速運(yùn)動,如3C行業(yè)精密裝配;并聯(lián)關(guān)節(jié)型Delta,與串聯(lián)型相比精度較高、自由度較大、承載能力強(qiáng),主要用于高速取放、篩選。自動導(dǎo)引運(yùn)輸型AGV主要應(yīng)用于智能倉儲。
目前主體以“四大家族”為主,2017年日本發(fā)那科、德國庫卡、瑞士ABB及日本安川的銷量占全球份額為49.3%,而中國市場上本土工業(yè)機(jī)器人品牌只占25%。由于不具備對于產(chǎn)業(yè)鏈上下游的控制力,就無法形成壁壘、獲得市場,且這一部分國際競爭較強(qiáng),毛利率相對較低,除非有較強(qiáng)技術(shù)和資源整合能力的公司,目前國內(nèi)廠家很少單獨(dú)切入這一模塊。
上游減速器、伺服器、控制器為工業(yè)機(jī)器人的三大核心零部件,成本占總體比近70%。其中減速機(jī)占比最高達(dá)40%且技術(shù)壁壘最強(qiáng),直接影響機(jī)器人的速度、精度,因而對于該技術(shù)的突破能為企業(yè)賦予更高議價(jià)權(quán)。目前兩種主流減速器,RV及諧波中日本廠商納博特斯克和哈默納科分別占據(jù)60%、15%的市場。受制于技術(shù)及精密制造能力,核心部件國產(chǎn)化率在全產(chǎn)業(yè)鏈中處于最低。而工業(yè)機(jī)器人的國產(chǎn)化替代需要穿透到底層核心零部件,才能保證在中美貿(mào)易摩擦等國際大環(huán)境下順利實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代,因而攻克這一部分的技術(shù)和市場,對于中國企業(yè)來說任重道遠(yuǎn)且勢在必行。