摘要：工業機器人在制造業領域已經有廣泛應用，而在一些高端領域的作用更是無可代替。目前國內新增工業機器人超過70%依賴進口，中國自主生產的工業機器人領域在核心技術領域與外資企業依然有一定差距。

工業機器人由主體，驅動系統和控制系統組成。其主要特點有可編程、擬人化、通用性以及涉及學科廣泛。現代的工業機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的現代制造業重要的自動化裝備。

“制造”轉變“智造”，工業機器人應勢登場

隨著中國經濟由高增速放緩，制造業轉型升級也迫在眉睫，制造業推進的過程中困難重重。從工業4.0到“中國制造2025”，制造業對智能制造的需求大幅增加，進而演變出智能制造，制造系統演變的兩個特征就是人力在制造系統中比重的降低以及制造系統中固化的人類知識及經驗的比重變大，工業機器人在此演變中逐漸發揮出顯而易見的重要性。工業機器人對多個學科知識的凝聚之豐富，對技術儲備之精細，對資金投入要求之充分，對時間要求之苛刻，加上其對制造業效率和效益的提升，注定會成為衡量一個國家制造業水平的重要標志。

全球工業機器人增長有序，前景廣闊

全球工業機器人的增長在2018年有所減緩，在2018年以前，工業機器人在全球范圍內保持穩定增長，中國增速最快。

根據國際機器人聯合大會（IFR）的報告，在2017年年底全球制造行業的工業機器人使用密度已達到85臺/萬人（每萬名工人使用工業機器人數量），而在2016年，全球平均工業機器人密度是74萬臺/萬人，2015年，全球平均工業機器人密度為66臺/萬人。表明全球越來越多的國家和地區在制造業領域采用工業機器人。根據統計，全球工業機器人密度前21名如圖1所示。這些國家主要分布在亞洲，歐洲和北美，亞洲作為近幾年全球經濟發展最活躍的地區，機器人裝機量的增速在全球也排在首位。2010~2016年之間，亞洲工業機器人密度的年均增長率為9%，美洲為7%，歐洲為5%，亞洲的工業機器人密度年增長最快，而按照國家（地區）區分，中國的工業機器人密度增長最快。在2013~2017年，機器人裝機量顯著增長，由2013年的25臺/萬人增長到2017年的97臺/萬人。

圖1 2017全球工業機器人密度排名（含地區），中國位于第21名

（資料來源：IFR，五度易鏈行業研究中心）

2018年全球機器人增長速度放緩，醫療型和消費型的服務機器人行業回報達到兩位數，工業機器人增速減緩。ROBO 全球機器人及自動化指數（世界上第一個專注于機器人、自動化和人工智能領域公司的基準指數，涵蓋全球80只股票）反應出2018年機器人行業的回報狀況。從2009到2018年指數變化如圖2所示（以2009年的統計為基準指數100），該指數有序增長，在2017年回報率達到46%，在2018年隨著全球經濟增長勢頭減弱，以及中美貿易摩擦對亞歐地區制造業造成沉重打擊，制造業和工業自動化行業出現下滑。

圖2 2009到2018年ROBO 指數

（資料來源：ROBO Global，五度易鏈行業研究中心）

盡管市場出現一定程度的低迷，回報率依舊可觀， 2018年前9個月，每股收益中值增長約15%，在戴維斯雙殺效應的影響下，促使投資者大舉拋售股票，估值隨之下跌，2018年中值PE僅19倍，創2016年1月以來的新低，接近上一個工業周期的底部，如圖3所示。而日本的很多優質企業股價已經低于賬面價值，市盈率僅個位數，在工業周期底部，中小企業生存艱難，但對一些大企業來說，危中有機，前一段時間ABB 宣布了一項耗資 1.5 億美元在上海附近建造工廠的新計劃，該工廠將利用尖端自動化和機器人技術為汽車、電子和其他通用行業生產機器人。

圖3 ROBO指數的市盈率走勢圖

（資料來源：ROBO Global，五度易鏈行業研究中心）

核心技術門檻高，外企控制程度大

從工業機器人成本比例看， 三大核心零部件綜合占到了工業機器人制造成本的 72%，主要核心部件有三類：控制器、伺服電機和減速器。其中，減速器占36%，伺服電機占24%，控制器占12%，機器人本體占22%，其他部分占6%。如圖4所示。

圖4 機器人各成分成本占比

（資料來源：IFR，五度易鏈行業研究中心）

控制器是機器人的指揮系統，對機器人的運動算法編譯計算，進而通過信號對伺服系統發布運動工作指令。國內外技術差距不大，但由于市場原因主要仍控制在四大機器人企業手里。伺服電機是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機，它是機器人的執行系統，是影響下游行業工作性能的主要因素。主要被日系企業和歐系企業壟斷，目前國產化開始加速，埃斯頓、廣州數控、匯川技術等企業有所進展。減速器是動力源與執行單元之間的減速傳動裝置，它決定機器人的精度和平穩性。在機器人成本占比中最高，市場規模大，而且兩家日企都有很大的成本優勢，目前國內南通振康和綠地諧波的減速器已經量產。

工業機器人的整體技術門檻高，國產品牌想要超越仍需一定的時間和大量的投入。

表1 工業機器人的核心零部件

（資料來源：五度易鏈行業研究中心）

工業機器人應用領域廣泛，增長速度快

根據國際機器人聯合會（IFR）的分類方法，可以將工業機器人分為四類：加工類、裝配類、搬運類、包裝類。每一類又可以細分為更具體用途的幾類，如圖4所示。機器人在加工類、裝配類、搬運類、包裝類應用均已經有一定規模，在國內加工類企業中焊接類機器人應用普及率已經達到25%，金屬加工領域在2017年增速為150%，做精細零件研磨拋光類（如汽車，集成電路制造領域）也已經有一定比例的機器人應用；2017年國產機器人中增速最大的是SCARA，其主要用于信息電子裝配領域，涂裝領域的機器人應用普及率也比較高；搬運類工業機器人是國內機器人占比最高的領域，已經達到50%；包裝類應用自動化比較高，機器人占比與其他領域相比本身空間要小一些。

圖5 工業機器人分類

（來源：五度易鏈行業研究中心）

結語

在全球制造業由“制造”向“智造”的轉變的環境下，推動制造業升級已經成為制造業大國的共識，工業機器人的發展是制造業轉型中重要的一環。中國自主的國產機器人與日、德、美等發達國家在技術上仍有一定差距，由于中國市場需求等因素，近幾年國內公司在技術上也有所突破，在市場份額上增速亮眼。在世界經濟受多方面因素干擾的情況下，行業增速有所減緩，然而在工業周期底部，工業機器人提升空間大，隨著各國（地區）的積極參與發展，行業前景依舊廣闊。