機器人、智能物流、智能工廠產(chǎn)業(yè)鏈分析課件

1、減速器、伺服系統(tǒng)和控制系統(tǒng)被認為機器人本體三大核心組件,三者占機器人本體的成本分別為 35%、14%、13%,機器人管家零部件主要供應商,機器人關(guān)鍵零部件及成本占比,工業(yè)機器人關(guān)鍵零部件供給被日本、美國和德國等國家掌控,我國機器人本體制造商長期依賴進口； 減速器開發(fā)難度最高，目前全世界75%的精密減速機由日本納博特斯克和Harmonic Drive 伺服系統(tǒng)是機器人的核心驅(qū)動部件,少量由電機企業(yè)發(fā)展成機器人企業(yè)的(如安川)配套； 控制器開發(fā)難度相對較低,數(shù)據(jù)來源：CRIA,減速機,行業(yè)分析,1,PPT學習交流,機器人用精密減速機是工業(yè)機器人中最關(guān)鍵功能部件，是機器人產(chǎn)業(yè)鏈至關(guān)重要環(huán)節(jié)，是我國機

2、器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要突破的瓶頸,RV減速器、諧波減速器作為當前機器人主流的減速器，驅(qū)動系統(tǒng)要求傳動系統(tǒng)間隙小、剛度大、輸出扭矩高以及減速比大，因此采用行星排圓柱螺旋齒輪傳動機構(gòu)或結(jié)合行星排的擺線輪傳動機構(gòu)設計是必然。目前國際機器人所配套的減速器中，RV減速器占比60%以上，諧波減速器占比15%左右，RV減速器成為制約全球機器人發(fā)展的核心部件。,減速機,行業(yè)分析,2,PPT學習交流,由于國內(nèi)減速機方面起步較晚，仍然需要經(jīng)驗與技術(shù)積累，目前尚無成熟國產(chǎn)RV減速機大規(guī)模應用工業(yè)機器人,精密減速器的設計、研發(fā)和制造過程中需要對相關(guān)的材料、 零件結(jié)構(gòu)和齒輪齒形進行反復的測試與修正，這一過程需要經(jīng)驗與技術(shù)的積

3、累 近年來國內(nèi)部分廠商和院校致力高精度擺線針輪減速機的國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化研究，如浙江恒豐泰、重慶大學機械傳動國家重點實驗室、天津減速機廠、秦川機床廠、大連交通大學等，部分企業(yè)現(xiàn)已研發(fā)出樣機，正在進行可靠性試驗與檢測,而在諧波減速器方面，國內(nèi)已有可替代產(chǎn)品，如北京中技克美、北京諧波傳動所和蘇州綠的，雖然相應產(chǎn)品在輸入轉(zhuǎn)速，扭轉(zhuǎn)剛度，傳動精度和效率方面與日本產(chǎn)品還存在差距，但整體的質(zhì)量品質(zhì)還在提高，也逐漸地應用在關(guān)節(jié)型工業(yè)機器人中。面對未來在國內(nèi)巨大的需求，精密減速器國產(chǎn)化也只是時間長短的問題，進口替代的雛形已現(xiàn)。,減速機,行業(yè)分析,3,PPT學習交流,精密減速器全球75%市場份額由兩家日本公司壟斷，

4、為納博和Harmonic Drive，國內(nèi)企業(yè)有望突破減速器外資壟斷,機器人,行業(yè)分析,4,PPT學習交流,國內(nèi)機器人銷量增長迅猛成長空間廣闊，RV減速機迎來發(fā)展契機,機器人保留量增加,關(guān)節(jié)機器人占比80%以上,RV減速機應用更廣,我國機器人 2014 年裝機量約 5.7 萬臺， 同比約 56.17%，過去 4 年 GAGR 約 39.73%，據(jù) IFR 預估，15-20 年國內(nèi)機器人銷量預估年復合增長率將達20%，2020年保有量將達到60萬臺,關(guān)節(jié)機器人有很高的靈活度，適合于幾乎 任何軌跡或角度的工作，主要應用于搬運、焊接、裝配，檢測等工作。從 13 年數(shù)據(jù)顯 示，關(guān)節(jié)機器人占比 84%，

5、其中國產(chǎn)機器人占比僅8%,相比于諧波減速器，RV 減速器具有更高的剛度和回轉(zhuǎn)精度。因此在關(guān)節(jié)型機器人中，一般將 RV 減速器放置在機座、大臂、肩部等重負載的位置，而小臂、腕部或手部多采用諧波減速器或行星輪減速器,以2020年機器人保有量達到60萬臺、平均每天工業(yè)機器人需要3套RV減速機保守估算，未來幾年工業(yè)機器人用RV減速機新增120萬套，按照每臺0.9萬元估計，未來市場容量可達108億元,RV減速機市場容量108億,減速機,行業(yè)分析,5,PPT學習交流,上海機電與日本納博合作研發(fā)中端減速機，定位中小型機器人和服務型機器人，瞄準國內(nèi)機器人市場,上海電氣（上海機電母公司）增資330萬美元 納博特

6、斯克增資670萬美元,納博特斯克（中國）精密機械有限公司，注冊5000萬美元,預計產(chǎn)量：年產(chǎn)20萬臺精密減速機 主要客戶：匹配4萬臺機器人，ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA 四大家族在中國業(yè)務擴展 預估銷售額：年銷售20億左右，品質(zhì)和價格與國際接軌，預計2016年為公司帶來1.6-3.3億利潤，未來或?qū)⒉扇⊥庋硬①彿绞酱蛟熘悄苎b備平臺,納博特斯克（中國）精密機器所在地武進區(qū)是常州市機器人產(chǎn)業(yè)園，規(guī)模以上企業(yè)50余家，2013年進駐的安川設計產(chǎn)能1.2萬臺套機器人,減速機,行業(yè)標桿借鑒,6,PPT學習交流,雙環(huán)傳動2014年減速機立項2800萬研發(fā)投入，2015年3億元增發(fā)布局RV減

7、速機項目，RV減速器研發(fā)穩(wěn)步推進,雙環(huán)傳動開展RV減速機優(yōu)勢,在機器人RV減速器領(lǐng)域，能完成產(chǎn)品設計并生產(chǎn)樣品都不難，難的是將產(chǎn)品批量生產(chǎn)，雙環(huán)傳動制造設備先進且復用率高，為RV 減速器的量產(chǎn)提供保證。,海外市場拓展可期。公司常年深耕海外，有望通過 ABB 等已有齒輪零件客戶打 開海外市場。,戰(zhàn)略合作客戶能夠同步滿足公司 RV 減速器產(chǎn)能消化。公司與下游整車廠聯(lián)系緊 密，未來有望借此切入機器人需求量最大的汽車制造業(yè)市場,公司承擔了 863 計劃課題“機器人RV 減速器研制及應用示范”，工信部對公 司的研制及產(chǎn)業(yè)化有嚴格的進度要求,減速機,行業(yè)標桿借鑒,7,PPT學習交流,產(chǎn)品進入現(xiàn)場測試階段，

8、2016年預期收入5億，2017年15億,公司已經(jīng)成功研制 11 個型號，4 個系列，部分產(chǎn)品已經(jīng)處于現(xiàn)場應用測試階段。預計16年小批量生產(chǎn)，17年放量增長，逐漸實現(xiàn)批量化生產(chǎn)并逐步替代進口。,減速機,行業(yè)標桿借鑒,8,PPT學習交流,秦川機床2013年開始18萬套工業(yè)機器人減速器技術(shù)改造項目，目前一期9萬臺進入生產(chǎn)準備階段，預計16年大規(guī)模量產(chǎn),秦川機床提供齒輪加工裝備、從事齒輪加工，對箱體、軸類等其他各種零件的精密加工能力十分突出,減速機,行業(yè)標桿借鑒,9,PPT學習交流,秦川機床發(fā)展工業(yè)機器人減速器的優(yōu)勢在于齒輪精加工、精密制造的技術(shù)支撐以及較早成功研制出減速機樣機,減速機,行業(yè)標桿借鑒

9、,10,PPT學習交流,根據(jù)已有標桿企業(yè)投資項目估計國機智能的減速機業(yè)務預期進度、收入及利潤,備注：三類投資規(guī)模，均以較樂觀情景估計產(chǎn)量、收入及利潤，即研發(fā)、建廠、中批量生產(chǎn)均按照進度完成，均價按2014年9000元，以后每年依次降低1000元假設估計最低價，以生產(chǎn)RV減速機為主,減速機部件,11,PPT學習交流,預計到2020年我國智能物流系統(tǒng)市場行業(yè)總需求超過1386億，年增長超過20%，市場潛力巨大,智能物流,行業(yè)分析,數(shù)據(jù)來源：華泰證券研究所,智能物流行業(yè)投資規(guī)模估算,12,PPT學習交流,其中快遞公司物流建設分布情況,到2020年主要快遞公司物流建設計劃,數(shù)據(jù)來源：華泰證券研究所,智

10、能物流,行業(yè)分析,13,PPT學習交流,根據(jù)物流技術(shù)協(xié)會信息中心調(diào)研，未來幾年自動化倉儲市場需求將每年有17%的增長，其中2014 年自動化立體倉庫的市場規(guī)模超過200億元,我國立體倉庫需求預測,數(shù)據(jù)來源：中國物流技術(shù)協(xié)會信息中心,預計2015年自動化立體倉庫的市場規(guī)模超過320億元，目前我國立體倉庫面積大約有 1.5 億平方米,自動化倉庫2000多座,但多層立體倉庫卻不到10座,發(fā)展前景廣闊。,智能物流,行業(yè)分析,14,PPT學習交流,智能物流產(chǎn)業(yè)價值鏈中物流服務處于價值高地，系統(tǒng)集成處于第二位,系統(tǒng)集成,軟件設計,硬件設備,現(xiàn)場實施,物流服務,根據(jù)智能物流的產(chǎn)業(yè)價值鏈可以看到，物流服務是價

11、值最高的部分，資本總會向產(chǎn)業(yè)價值高地流動,從硬件設備到系統(tǒng)集成到基于大數(shù)據(jù)的物流運營服務,國內(nèi)部分領(lǐng)先企業(yè)已開始創(chuàng)新物流運營服務，尋找新的利潤增長點:基于智能物流倉儲系統(tǒng)的倉儲運營服務和提供基于大數(shù)據(jù)的物流金融服務,智能物流,行業(yè)分析,15,PPT學習交流,物流自動化系統(tǒng)集成商核心競爭要點情況,智能物流,行業(yè)分析,16,PPT學習交流,2014年，全球前兩名自動化倉儲系統(tǒng)集成供應商為日本大福和勝斐邇，營業(yè)收入約25億美元,智能物流,行業(yè)分析,2013-2014年全球前20家自動化倉儲系統(tǒng)集成供應商收入情況,數(shù)據(jù)來源：MMH雜志社,17,PPT學習交流,國內(nèi)領(lǐng)先的自動化物流系統(tǒng)集成商及其優(yōu)勢領(lǐng)域

12、,智能物流,行業(yè)分析,18,PPT學習交流,大福株式會社是世界最大的物流系統(tǒng)綜合廠家，2014年公司收入約150億，利潤50億人民幣,智能物流,行業(yè)標桿借鑒,大福株式會社是世界最大的物流系統(tǒng)綜合廠家，于1937 年創(chuàng)立,為眾多行業(yè)領(lǐng)域的客戶提供物流各個環(huán)節(jié)的軟硬件設備與系統(tǒng)集成解決方案，公司核心競爭力主要體現(xiàn)在三個方面：,大福公司核心競爭力,19,PPT學習交流,大福公司三大物流業(yè)務處于齊頭并進狀態(tài),智能物流,行業(yè)標桿借鑒,大福公司的全自動汽車生產(chǎn)線系統(tǒng)包括自動裝配、自動噴漆、自動輸送等全套設備,不僅為日本絕大多數(shù)汽車制造廠采用,而且深受以美國三大汽車廠家為首的世界各主要汽車生產(chǎn)廠的青睞,在日

13、本和全球市場占有率分別為65%和20%。,汽車自動化,這是大福最擅長的領(lǐng)域之一,在日本擁有15500套系統(tǒng)的交貨業(yè)績,占有33%的市場份額。大福不僅可以提供適用于各行業(yè)、各種生產(chǎn)工藝的工廠全自動化物流系統(tǒng),而且能夠為各類倉庫和流通中心提供滿足其更加快速響應市場需求的先進的物流系統(tǒng),以縮短交貨期,提高配送準確率,并使整個供應鏈最優(yōu)化。,工廠自動化和配送中心自動化,大福自1979年開始生產(chǎn)供半導體與液晶生產(chǎn)的無塵凈化車間使用的搬運、保管系統(tǒng),目前以40%的市場占有率穩(wěn)居全球第一，該系統(tǒng)充分考慮了所處理貨物的性能、條件與環(huán)境,被日本、美國、歐洲、韓國以及中國臺灣等地的企業(yè)大量采用。,半導體與液晶生產(chǎn)

14、自動化,20,PPT學習交流,大福公司有效利用資本平臺，不斷進行外延完善產(chǎn)品線，增強公司在智能物流全產(chǎn)業(yè)鏈的實力,智能物流,行業(yè)標桿借鑒,數(shù)據(jù)來源：公司網(wǎng)站,21,PPT學習交流,大數(shù)據(jù)+智能機器人構(gòu)建完整的智能工廠產(chǎn)業(yè)鏈,讓智能工廠五官清晰、脈絡分明,讓智能工廠自己運轉(zhuǎn)起來,會“智造”的工廠,傳感器是核心組件 來將企業(yè)內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)、外部互聯(lián)網(wǎng)和國際互聯(lián)網(wǎng)連接起來,工業(yè)軟件包括生產(chǎn)管理軟件，研發(fā)設計軟件，生產(chǎn)控制軟件，生產(chǎn)管理軟件主要包括ERP，研發(fā)設計軟件主要包括PLM，生產(chǎn)控制軟件則包括了MES 和SCADA 工業(yè)機器人讓智能工廠擁有一雙巧手,智能工廠實際上就是軟件和硬件的結(jié)合，產(chǎn)業(yè)鏈的上游

15、+中游便形成了智能工廠。目前世界各國都在工業(yè)4.0 的探索過程中，對于智能工廠的雛形并沒有一個統(tǒng)一的標準， 智能工廠的實現(xiàn)依托于零部件和系統(tǒng)的支持，最終都要實現(xiàn)定制化+數(shù)字化的生產(chǎn),智能工廠,行業(yè)分析,22,PPT學習交流,典型的智能工廠生產(chǎn)運作可以抽象為四個層面的通訊體系，MES則定位為企業(yè)層和控制層的溝通紐帶,通訊層,企業(yè)層根據(jù)市場預測、客戶訂單，安排生產(chǎn)，通過ERP、PLM發(fā)出生產(chǎn)計劃指令,根據(jù)生產(chǎn)計劃、物料狀況、控制層和現(xiàn)場層工作情況制定車間工作計劃，安排生產(chǎn)加工任務 當計劃發(fā)生變動，物料出現(xiàn)短缺、設備發(fā)生故障、產(chǎn)品合格率未達標等問題，通過MES及時調(diào)整,通過控制指令驅(qū)動設備完成產(chǎn)品的

16、加工或裝配,企業(yè)主要采用自動化生產(chǎn)設備、自動化檢測儀器、自動化物流搬運儲存設備等解決具體生產(chǎn)（制程）的生產(chǎn)瓶頸，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的自動化控制,云數(shù)據(jù)處理,智能工廠,行業(yè)分析,23,PPT學習交流,目前在我國MES普及率不高，潛在需求旺盛，企業(yè)在實施MES時購買商業(yè)化MES系統(tǒng)等企業(yè)不足1/3,智能工廠,行業(yè)分析,注：橫軸代表各行業(yè)的應用規(guī)模（單位：百萬），縱軸代表各行業(yè)應用規(guī)模增長率,氣泡大小代表各行業(yè)市場份額,制藥、食品飲料行業(yè)是MES市場增長的主力軍，市場規(guī)模同比增長約35%；石油/石化/化工市場規(guī)模增長同比增長23；汽車零部件市場對MES的旺盛需求成為帶動汽車MES行業(yè)穩(wěn)定增長的主要因素,數(shù)

17、據(jù)來源：中國中控網(wǎng),2013年我國MES各行業(yè)MES市場規(guī)模及增長率,24,PPT學習交流,目前我國MES市場尚處于起步階段，市場空間巨大，市場增長率接近20%，預計2020年市場規(guī)模可達到45億,2013年我國MES市場規(guī)模及增長率,智能工廠,行業(yè)分析,數(shù)據(jù)來源：中國中控網(wǎng),MES市場作為自動化市場中的新興部分，增長速度一直維持在15%以上，在我國制造業(yè)投資周期整體向下的大環(huán)境下仍保持逆勢較快增長，說明行業(yè)增長潛力大，已進入快速成長期。,25,PPT學習交流,智能工廠不同層面涉及到不同行業(yè)的眾多企業(yè)，科遠股份是國內(nèi)上市企業(yè)中少數(shù)的智能工廠總包解決方案提供商,科遠股份的智能控制產(chǎn)品,智能工廠,行