作者|萬連山 來源|格隆匯研究(ID：glh_tushuocaijing)

國產替代，征途漫漫

人類恐懼機器，始于第一次工業革命。

因為機器的生產力遠高于個人，引發了技術恐懼癥、技術決定論、工具對人的替代等一系列思潮。尤其隨著工業生產對整個世界的全面改造，這些思潮也深深嵌入各種議題。

這一時期，工人們對機器的“替代恐懼”，成為社會最突出的焦慮。

但時代變了，隨著工業化程度不斷加深，人口結構和人力成本改變，勞動力短缺逐漸替代勞動力過剩，成為制造業國家面臨的主要矛盾。

人與機器的關系，也出現了新的故事。

01

不論是解決勞動力短缺，還是想降低人力成本，用機器人投入生產，成為制造業必然的選擇。

首先是人口紅利見頂，15-60歲勞動人口所占比例，幾乎每年以0.5%的速度下降，老齡化社會正加速到來。加上現在年輕人幾乎都不愿從事流水線工作，勞動成本逐年上升。

而工業生產的特質，決定了提薪招工只可能是權宜之計，制造業的利潤空間，不可能支撐工人薪資持續上漲，這也是最近全球制造業向人力成本更低地區轉移的內在邏輯。

其次，我們雖然號稱世界工廠，但與其他制造業發達市場相比，自動化程度不算太高，即工業機器人的密度，仍有很大提升空間。

不過，咱們的市場夠大。

總體來看，中國是全球最大的工業機器人市場，且增速遠超行業平均水平。據IFR統計，2021年中國工業機器人安裝量達24.3萬臺，幾乎與世界其他地區的總和相當。

IFR預計到明年，我國工業機器人市場規模將突破100億美元。

然而，從最近幾年的情況來看，國內的工業機器人市場，幾乎仍處于起步階段的混亂與迷茫期。每家公司都覺得自己該抓住潮流，發展工業機器人，但具體到選擇切入點時，多數人又難以抉擇。

之所以有這樣的問題，是因為大多數企業并不具備工業機器人方面的經驗與核心技術，只是因為我們的市場需要機器人，才形成了一個市場倒逼產品的現狀。

工業機器人不像人形機器人，結構比較簡單，但核心部件的技術壁壘非常高。

其工作原理，簡單來說，即模仿控制決策能力、思維方式和各種肢體動作。

為了達到這一目標，可以通過四種方式：

自主控制：要求機器人在復雜的非結構環境中，具備自主決策和識別環境的能力，即具備人類的某些智能行為。

遙控控制：由專人無線或有線遙控，在人類難以駐留的危險場所完成特定任務。如化學污染環境、軍用、防爆排險機器人等。

可編程控制：實現根據機器人的工作任務和運動軌跡，編制控制程序，再將程序輸入到控制器，機器人按照程序規定動作一步一步完成。若任務變更，只需修改或重新編寫控制程序，較為靈活方便。

示教再現：通過人手把手或示教盒兩種方式，交到機器人如何動作，控制器將過程記錄下來，機器人根據記錄周而復始地重復動作。

目前，大多數工業機器人都是按照后兩種方式工作的。

其核心零部件有三塊，減速器、伺服電機和控制器，成本占比約70%。

這些上游核心零部件，都屬于做出來容易，做好卻難的產品——這是工業品與消費品的本質區別。

其中，減速器占比最大。但全球減速器市場，基本被日本哈默納科和納博特壟斷。

又分為RV減速器和諧波減速器。

RV減速機負載大、剛性強、結構復雜，價格當然也更貴，通常安裝在機器人較大的關節處。目前主要生產企業為日本的納博特，國內替代公司有兩個，中大力德、雙環傳動。

諧波減速機結構相對簡單些，不過精密度更高，主要應用在靈活細小的關節處。兩相比較，投資諧波減速機目前來說更有吸引力。

在工業機器人中，諧波減速器的成本占比為30%-35%，全球超過50%的份額在日本哈默納科手中。

不過，在近幾年的追趕下，國內綠的諧波也占有20%-30%市場份額，A股中還有國貿股份也涉足此領域。

再加之，目前減速器的市場供需缺口仍比較大，國產替代彎道超車的機會并不小。

但無論如何，目前，國內生產工業機器人的廠家，除了少數幾家真正掌握技術的公司，減速器可能買納博，伺服可能買三洋，控制器可能買KEBA，獲益自己制造的或許只有鑄件。

鑄件是不賺錢的。

簡而言之，如果不把關鍵零部件國產化，生產工業機器人的企業，也就很難賺到錢。

02

有關工業機器人的分類，國際上并無統一標準，一般按應用領域、結構、自由度、控制方式、負載重量等粗略劃分。

整個產業鏈，由本體生產企業、零部件生產企業、代理商、系統集成商和終端用戶共同構成。

市場份額上。

日本發那科及安川電機、瑞士ABB及德國庫卡（已被美的收購），合稱“四大家族”。這個神奇的組合，霸占了中國工業機器人一半以上的市場，并占全球約50%的份額，是主流的工業機器人供應商。

主要集中在日本、歐洲，彼方市場具備技術沉淀和先發優勢。德國體現在本體零部件、原材料和系統集成方面；日本則體現在伺服電機、減速器等關鍵零部件上。

這四大工業機器人企業，業務大多起步于70年代，擁有數十年的技術積累。除了庫卡，其他三家都是從研究運動控制開始，然后再進入機器人業務。

來源：浙商證券

首先，咱們要承認一個基本事實，包括四大家族在內的眾多國外知名廠商，在自動化的技術沉淀和研發水平上，比國內高出很多。

盡管我們在某些應用領域，已經實現了部分進口替代、打破壟斷，但產業鏈核心元器件、整體技術水平，依然存在客觀差距。

綜合來看，國產硬件的參數，比如可擴展模塊、通訊協議、程序容量等，與國際主流品牌的差異并不大。但在可靠性、實用性、控制精度和處理速度等方面，依然有很大的提升空間。

而這些指標性能提升的關鍵，并不在于科技水平，依賴的是深度工藝積累。

以發那科為例，從數控系統起家，然后進入伺服電機領域，最后才聚焦工業機器人。從1956年富士道的計算機控制部門，到1974年生產首臺工業機器人，整整積累了18年！

這就是國產元器件目前缺乏競爭力的主要原因。不是咱們造不出來性能好的機器，只是我們的經驗尚淺，而用落后的工藝水平去造，成本高得離譜，產能也非常有限。

在機床行業的讀者，對這一點想必感觸頗深。

國內市場，市占率前四位則分別為埃斯頓（8%）、匯川技術（6%）、眾為興（6%）和臺達（6%）。

其中，只有埃斯頓的發展路徑，與發那科類似。

埃斯頓公司，也是在伺服電機以及數控系統等領域，積累了多年技術經驗，給工業機器人打下良好基礎。

從發展歷程看，自1993年成立，整整花了20年才突破伺服系統、數控系統等核心件技術，到2013年才最終推出工業機器人。

看四大家族的毛利率，庫卡只有20%-25%，ABB和安川穩定在30%左右，只有發那科在35%以上。

究其緣由，一方面自然是核心零部件布局是否全面，另一方面則是對研發的投入，機器人畢竟是靠技術來驅動的。

發那科的研發投入占比為10.1%，而庫卡和ABB、安川的研發投入占比分別為5.03%、4.28%、4.62%，自然競爭不過前者。

回到國內廠商，在核心零部件上，布局最全面的是埃夫特、匯川技術、埃斯頓；研發投入方面，則是匯川技術和埃斯頓顯著領先其他同行。

從這兩點來看，在國內工業機器人領域，最具備技術實力的就是這兩家。

其中，匯川的營收結構比較復雜，主要向各行業提供自動化技術，工業機器人只是其中很小的一部分。

從今年上半年的數據看，工業機器人的營收為2.664億元，僅占總營收的2.56%。

埃斯頓走的則是發那科路子，不斷往工業機器人聚焦，且越來越集中。

總結來看，不論是國內龍頭埃斯頓，還是全球龍頭發那科，在真正進入工業機器人綾御前，都有著近20年的技術積累，才帶來核心零部件的自主掌控力。

與同行們比較，優勢十分明顯，而這些都是大量研發投入帶來的。

所以，想成為真正的機器人公司，門檻可真不低。

此外，和手機、汽車不一樣，看看說明書誰都會用。工業機器人如果缺少系統集成過程，幾乎完全用不起。所以在工業機器人行業，不僅要聚焦在如何制造，更要專注如何方便高效使用這些機器人。

所以，在工業機器人產業鏈中，除了零部件，還有非常重要的一環——系統集成。

這一塊也是最有想象力的。

工業機器人，早期主要服務于汽車工業。

不過近些年，隨著“智能制造”這一詞匯頻繁出現，工業機器人開始滲透進食品制造、化工、金屬加工等各行各業，成為智能制造最具代表性的設備之一。

不過截止到今年，中國50％以上的工業機器人仍應用于汽車制造業，其中大半為焊接機器人；在發達國家，汽車工業機器人也占機器人總保有量的53％以上。

未來，工業機器人或許能跳出“工業”的范疇，得到進一步利用，打開更廣闊的市場空間。

03

展望未來，對機器人的需求是多面的。在制造工業由于多數工業產品的商品壽命逐漸縮短，品種需求加多，這就促使產品的生產就要從傳統的單一品種成批大量生產逐步向多品種小批量柔性生產過渡。

這是一個“中國制造”向“中國智造”轉型的時代。

若拋開人力成本因素，讓機器人代替人去做重復性的工作，才有更多人才進入新行業，個人的生產價值才會提高，最終才能推動科技進步。

此時此刻，產業鏈里的每一家公司，或是還蜷縮在某個角落里的小團隊乃至個人，都可能是未來的主角。

全文完，感謝閱讀。

編者按：本文轉載自微信公眾號：格隆匯研究(ID：glh_tushuocaijing)，作者：萬連山