人类恐惧机器,始于第一次工业革命。
因为机器的生产力远高于个人,引发了技术恐惧症、技术决定论、工具对人的替代等一系列思潮。尤其随着工业生产对整个世界的全面改造,这些思潮也深深嵌入各种议题。
这一时期,工人们对机器的“替代恐惧”,成为社会最突出的焦虑。
但时代变了,随着工业化程度不断加深,人口结构和人力成本改变,劳动力短缺逐渐替代劳动力过剩,成为制造业国家面临的主要矛盾。
人与机器的关系,也出现了新的故事。
01
不论是解决劳动力短缺,还是想降低人力成本,用机器人投入生产,成为制造业必然的选择。
首先是人口红利见顶,15-60岁劳动人口所占比例,几乎每年以0.5%的速度下降,老龄化社会正加速到来。加上现在年轻人几乎都不愿从事流水线工作,劳动成本逐年上升。
而工业生产的特质,决定了提薪招工只可能是权宜之计,制造业的利润空间,不可能支撑工人薪资持续上涨,这也是最近全球制造业向人力成本更低地区转移的内在逻辑。
其次,我们虽然号称世界工厂,但与其他制造业发达市场相比,自动化程度不算太高,即工业机器人的密度,仍有很大提升空间。
不过,咱们的市场够大。
总体来看,中国是全球最大的工业机器人市场,且增速远超行业平均水平。据IFR统计,2021年中国工业机器人安装量达24.3万台,几乎与世界其他地区的总和相当。
IFR预计到明年,我国工业机器人市场规模将突破100亿美元。
然而,从最近几年的情况来看,国内的工业机器人市场,几乎仍处于起步阶段的混乱与迷茫期。每家公司都觉得自己该抓住潮流,发展工业机器人,但具体到选择切入点时,多数人又难以抉择。
之所以有这样的问题,是因为大多数企业并不具备工业机器人方面的经验与核心技术,只是因为我们的市场需要机器人,才形成了一个市场倒逼产品的现状。
工业机器人不像人形机器人,结构比较简单,但核心部件的技术壁垒非常高。
其工作原理,简单来说,即模仿控制决策能力、思维方式和各种肢体动作。
为了达到这一目标,可以通过四种方式:
自主控制:要求机器人在复杂的非结构环境中,具备自主决策和识别环境的能力,即具备人类的某些智能行为。
遥控控制:由专人无线或有线遥控,在人类难以驻留的危险场所完成特定任务。如化学污染环境、军用、防爆排险机器人等。
可编程控制:实现根据机器人的工作任务和运动轨迹,编制控制程序,再将程序输入到控制器,机器人按照程序规定动作一步一步完成。若任务变更,只需修改或重新编写控制程序,较为灵活方便。
示教再现:通过人手把手或示教盒两种方式,交到机器人如何动作,控制器将过程记录下来,机器人根据记录周而复始地重复动作。
目前,大多数工业机器人都是按照后两种方式工作的。
其核心零部件有三块,减速器、伺服电机和控制器,成本占比约70%。
这些上游核心零部件,都属于做出来容易,做好却难的产品——这是工业品与消费品的本质区别。
其中,减速器占比最大。但全球减速器市场,基本被日本哈默纳科和纳博特垄断。
又分为RV减速器和谐波减速器。
RV减速机负载大、刚性强、结构复杂,价格当然也更贵,通常安装在机器人较大的关节处。目前主要生产企业为日本的纳博特,国内替代公司有两个,中大力德、双环传动。
谐波减速机结构相对简单些,不过精密度更高,主要应用在灵活细小的关节处。两相比较,投资谐波减速机目前来说更有吸引力。
在工业机器人中,谐波减速器的成本占比为30%-35%,全球超过50%的份额在日本哈默纳科手中。
不过,在近几年的追赶下,国内绿的谐波也占有20%-30%市场份额,A股中还有国贸股份也涉足此领域。
再加之,目前减速器的市场供需缺口仍比较大,国产替代弯道超车的机会并不小。
但无论如何,目前,国内生产工业机器人的厂家,除了少数几家真正掌握技术的公司,减速器可能买纳博,伺服可能买三洋,控制器可能买KEBA,获益自己制造的或许只有铸件。
铸件是不赚钱的。
简而言之,如果不把关键零部件国产化,生产工业机器人的企业,也就很难赚到钱。
02
有关工业机器人的分类,国际上并无统一标准,一般按应用领域、结构、自由度、控制方式、负载重量等粗略划分。
整个产业链,由本体生产企业、零部件生产企业、代理商、系统集成商和终端用户共同构成。
市场份额上。
日本发那科及安川电机、瑞士ABB及德国库卡(已被美的收购),合称“四大家族”。这个神奇的组合,霸占了中国工业机器人一半以上的市场,并占全球约50%的份额,是主流的工业机器人供应商。
主要集中在日本、欧洲,彼方市场具备技术沉淀和先发优势。德国体现在本体零部件、原材料和系统集成方面;日本则体现在伺服电机、减速器等关键零部件上。
这四大工业机器人企业,业务大多起步于70年代,拥有数十年的技术积累。除了库卡,其他三家都是从研究运动控制开始,然后再进入机器人业务。
来源:浙商证券
首先,咱们要承认一个基本事实,包括四大家族在内的众多国外知名厂商,在自动化的技术沉淀和研发水平上,比国内高出很多。