国产工业机器人专家交流纪要-20240118

要点 1.国产工业机器人竞争力透视 ●国产工业机器人市场：预计2023年销量将超过30万套，新能源电池、汽车等行业需求强劲。●行业景气度预期：2023年工业机器人行业展望正面，政策支持和技术发展将推动景气度上升，2024年增长趋势预期将持续。 ●国产与国际竞争：国产工业机器人在汽车行业的应用面临高壁垒，而国外制造商如发纳克、ABB在汽车工业中占据垄断地位。 国产工业机器人专家交流纪要 要点 1.国产工业机器人竞争力透视 ●国产工业机器人市场：预计2023年销量将超过30万套，新能源电池、汽车等行业需求强劲。●行业景气度预期：2023年工业机器人行业展望正面，政策支持和技术发展将推动景气度上升，2024年增长趋势预期将持续。 ●国产与国际竞争：国产工业机器人在汽车行业的应用面临高壁垒，而国外制造商如发纳克、ABB在汽车工业中占据垄断地位。 2.国产机器人竞争力分析 ●国内外汽车制造商对机器人标准不一致，导致国产机器人在汽车生产线的竞争力较差。 ●国家扶持发展国产机器人，近五年技术上有所提升，但品质上与四大家族仍有差距。 ●工业机器人领域中，国产机器人在轻中载领域表现良好，尤其是在光伏行业和焊接领域，但在重载和精度方面仍需提升。 3.国产工业机器人产业现状与挑战 ●国产工业机器人在轻载量机器人领域表现亮眼，特定企业在10-20公斤级机器人上占据绝大部分的产能。 ●汽车工业对大负载机器人需求量大，而国产机器人在这一领域的技术和产能还有待提升。●国内机器人企业正积极扩充产品线，提高机器人的精度和可用性，争取与国际大厂竞争。 4.国产工业机器人技术壁垒与进禽 ●人形机器人在传动、感知与认知等技术方面面临挑战：传动技术如空心杯电机、减速器等难度不高；感知与认知为当前技术短板。 ●力传感器和3D视觉是人形机器人技术中的关键组件：高精度恒力传感器和六维力传感器贵但关键；三维视觉是满足人形机器人需求的基础。●人形机器人成本高，目前难以形成规模产业：优质人形机器人成本超过100万元，传感器和3D视觉系统价格昂贵。 5.国产工业机器人投资透视 ●技术壁垒存在：工业机器人行业的某些技术，尽管在其他行业已有使用，但需要针对机器人行业进行验证，存在一定的技术壁垒。 ●技术瓶颈与创新：工业机器人的大脑(控制系统)在发展，关键在于如何有效执行(小脑问题)，指出行业未来可能的创新方向。 ●盈利问题：国内工业机器人头部企业盈利能力较弱。竞争激烈、附加值较低是主要原因，日欧对手产品附加值高。提到一个企业利润为1千万，实则依赖政府补贴，暴露出行业内卷和竞争压力。 6.国产机器人市场竞争策略 ●技术与成本双重挑战：国产工业机器人短期内难以在技术上超越国际四大家族，国内机器人学科的开展较晚，原有的学术体系与国际差距较大；同时，国产工业机器人因关税政策等因素面临成本劣势，导致利润空间受限。 ●集成商市场潜力：机器人集成商(如广州名洛)市场前景广阔，集成商领域的企业能够在工业机器人产业链中获取丰厚收益，市场实践表明，集成商的发展模式更易实现利润增长。 ●价战带来的边际压缩；国内工业机器人企业在与国际大厂竞争时为了在市场份额上占优势，不得不通过价格战争来推动销量，造成利润压缩。国产企业报价通常低于国际企业约10~15%，而与国际企业在中国设厂的本土化产品竞争，则价格优势略有减小。 7.国产工业机器人的应用前景 ●特斯拉招聘移动和轮式机器人公告引发猜测，工业中轮式机器人，在速度、技术成熟度等方面优于双脚设计；在对车间地面平整的工厂，如汽车厂和物流厂，轮式移动系统非常适用 ●灵巧手在当前工业机器人应用中意义不大，但研发具有前瞻性以应对未来生产模式的可能变化；如汽车厂逐步采用机器人执行多样工序，表明需持续研究技术以适应生产需求演变 ●机器人可通过快换盘切换不同末端工具实现多任务操作，但工厂实际应用受到生产节拍和优化工序规划的限制 Q&A Q：国产工业机器人在2023年和2024年的行业景气度如何？下游需求和订单情况怎样？ A：根据我的行业经验，2023年的工业机器人销量应该会有所增长，预计会超过30万台套。在下游需求方面，新能源电池、汽车以及海工和医疗等领域对工业机器人的需求较大，其中汽车及汽车零件产业线的需求可能会占整个市场需求的40%以上。至于2024年，如果国家政策层面继续支持，我预计增长的趋势会继续上升。考虑到政策支持、市场需求、技术进步以及其他因素，未来五年内工业机器人的整体用量只会上升。至于具体的年增长率，虽然目前还不太清楚是否能达到 20%，但根据国内几家知名企业的产量计划，他们预定的产量增速是超过了20%。当然，最终这与市场的承接能为和与国外品牌竞争的情况也有很大关系。 Q：国产工业机器人与国外4大家族ABB、KUKA、发那科(FANUC)和安川电机(YASKAWA)相比，其优劣势和替代趋势如何？ A：在工业机器人的领域中，FANUC现在排在第一位，其产品线、利润和客户关系都做得比较好，但在中国新能源汽车行业的迅猛发展下，还是存在壁垒，很多汽车厂对国产机器人持保畈态度。目前，新松和爱福特是国产中唯一有成功案例进入汽车厂的品牌。国产机器人的发展虽然面临难题，如进入汽车厂的壁垒较高，但也有逐步突破的迹象，例如一些汽车厂已开始接受国产机器人。具体到产品矩阵和研发实力方面，国内机器人品牌仍有一段路要走，以达到或替代国外4大家族所提供的标准，但整体看来，国产机器人在部分领域如医疗已经开始逐步切入，显示出一定的竞争力。 国产工业机器人在汽车生产线中的竞争力较差， 主要是因为不同汽车厂的标准各不相同，并且这些标准通常是根据四大家族(主要的国际工业机器人供应商)中的某一个来制定的。在这方面，国产机器人存在显著的技术劣势。不过，国家开始重视这个问题，去年投资了约5000万用于支持国产机器人在汽车生产线的应用。 Q：国产工业机器人在技术实力和品质上与四大家族的差距有多大？ A：在技术实力上，国产机器人在过去五年中并没有显著的颠覆性进步，但在核心零部件和工艺包的更新上有所提升，与四大家族的差距已经缩小。然而，在品质和过程方面，国产机器人仍然稍显薄弱。例如，在高精度的机器人生产方面，国产机器人的重复定位精度不如国际同等级的产品。在市场应用方面，国产机器人在光伏和焊接行业已经有很强的竞争力，例如埃斯顿和爱福特就在这些行业表现出色。尽管如此，在重载和超重载机器人领域，国产机器人面临较大挑战，因为它们在特殊用途上仍有所不足。 Q：全球工业机器人年出货量大概有多少？包括四大家族和国产机器人在内。 A：全球整体工业机器人的年出货量大约为30万台，这个数字包括了四大家族和国产品牌，但并没有详细区分各个品类的出货量。 Q：国产工业机器入在技术领域具体存在哪些差异？A：在技术方面，国产机器人与国际先进水平的差距不在算法上，而更多体现在某些特殊的运动控制领域。例如，在从一个空间点移动到另一个空间点的路径规划和最优化方面，四大家族有更成熟的解决方案，尤其是ABB在运动路径规划和运动控制方面表现最佳。中国的机器人与四大家族在这方面存在小的差距。技术差距的另一个方面 在于生产中的装配精度问题，例如，日本工厂在装配时使用液氮冷冻技术提升装配精度，而国内工厂则常常使用更为传统的方法，导致精度不如国际标准。这种差别部分原因是中国工厂的工资结构和管理模式与国外不同，这导致了短期内难以克服的品质上的差异。 Q：国产工业机器人在技术上存在哪些差异，特别是在汽车生产线上的应用方面？ A：国内工业机器人企业在发展过程中取得了一些领域的颠覆性突破，但整体发展时间较短，尚不足10年。目前，大多数企业在小负载机器人上，例如7公斤、10公斤、20公斤机型，拥有较高的产能和市场占有率。然而，在汽车行业，特别是点焊等重负载应用中、国产机器人企业还未能充分满足汽车厂最大的需求。汽车行业需要的是至少160-170公斤，甚至更重的机器人，而国内很多企业在这一领域的产品线不全，例如埃夫特公司，尽管想要向汽车行业发展，目前只能提供200公斤级产品用于汽车喷涂线，但对于更重负载的机器人尚有短缺。反观国外企业，如法拉克，具备非常完备的产品线，能够提供不同负载等级的多种机器人模型，强化了它们的市场竞争力。当前，国内机器人企业亟需丰富产品线，提高大负载机器人的产量和质量。在精度上，国内企业也在不断追赶，如从±0.1提高到±0.02~0.03的精度，但与国际领先水平仍有差距。 Q：人形机器人与工业机器人在技术上有何异同？A：人形机器人的技术特点之一是其先进的人工智能大脑，可实现语言交互，这是与工业机器人的主要不同之处。人形机器人可以理解语言，而工业机器人需要输入指令进行操作。在执行机构方面，人形机器人和工业机器人较为相似，使用控制器、伺服系统、减速器等部件。但人形机器人在传感器方面更为复杂，包括3D视觉传感器、距离传感器、力反馈传感器以及电子皮肤等。目前，无论是中国还是美国，都在人工智能语言理解方面进行深入研究，这对推动人形机器人行业的发展至关重要。人形机器人未来有望在技术上取得突破，能够适应更复杂的应用环境。政府和投资机构对这一领域的关注正在增长，预示着未来3至5年内人形机器人可能会成为热门投资方 向。未来的发展趋势可能与几年前新能源汽车行业的蓬勃发展模式类似，政策资金将倾向于支持机器人产业的发展，最终优胜略汰，留下领先的企业。 Q：空心电机和特定减速器在人形工业机器人中的应用难度如何？技术壁垒有多高？ A：空心电机和适合人形机器人的减速器的技术壁垒并不高，整体传动制造上也没有太大难度。实际难点主要在于机器人的感知和认知方面，比如如何让人形机器人具备与人类相似的视觉、听觉和触觉能力，这是技术上更挑战的部分。 Q：在工业机器人领域，传感器技术的应用情况怎样？ A：工业机器人中通常使用的是视觉传感器和为反馈传感器。例如，恒力传感器主要用于打磨工序，能将机器人末端的力控制在一牛顿以内，而力反馈传感器则多用于装配工作，尤其是在精密装配如卫星装配中。至于视觉方面，工业机器人多采用二维或二点五维的视觉系统，而对于人形机器人来说，至少需要三维的视觉系统来满足需求。沈阳自动化研究所在国内算是做得较好的科研机构。三维视觉系统目前成本较高，通常价格在10万元以上。从开销的角度来看、不管是恒力传感器、六维力传感器还是三维视觉，它们在人形机器人上的成本都相当高，目前市面上较好的人形机器人价格通常不低于100万元。 Q：电子皮肤在工业机器人中有广泛应用吗？ A：电子皮肤在工业机器人领域基本没有广泛的应用，因为工业机器人设计上避免与物体发生碰撞，因此不需要电子皮肤来检测碰撞力。它更多地被用于学术研究，例如在高校中研究机器人在撞击后的反应和对机身可能造成的损害。实际工业应用中，厂房不会采用此类技术，因为符合工业标准的机器人，特别是负载超过20公斤的大型机器人，在撞击人的情况下，可能会导致严重伤害甚至致命。 Q：国产工业机器人企业在盈利方面似乎存在一定 问题，为什么在行业景气度较好的情况下，这些头部企业如埃夫特和新时达等的业绩表现却不佳？A：这主要有两方面原因。首先，国产工业机器人领域存在较为严重的内卷现象，竞争非常激烈。其次，我们的竞争对手主要是来自日本和欧洲的四大企业，这些企业的产品具有很高的附加值。回顾中国工业机器人行业过去十年，可以看到产品附加值其实是相当高的。以埃夫特为例，虽然他们报告盈利1000万，但这实际上是由于芜湖市政府给予8000万的补贴，而当年埃夫特实际亏损了约7000-8000万。显然，市政府的补贴大大扭曲了公司的真实盈利状况。所以，负面的盈利表现并非完全反映了企业的运营状况，还涉及到政府补贴等因素。 Q：除了盈利问题之外，国产上业机器人技术水平如何？在未来市场的竞争中是否存在壁垒？ A：国产工业机器人技术在某些方面可能还没有完全达到国际先进水平，这包括一些核心的机械结构和基础部件。如电子批复、行星滚柱四杠和磨床等。这些技术或许在其他行