2023年中国工业机器人行业研究报告.pdf

中国工业机器人行业研究报告2023.4 iResearch Inc.结构走向优化22023.4 iResearch I摘要来源：艾瑞咨询研究院自主研究绘制。工业机器人的产业链情况：上游-零部件情况：1）减速器：市场集中度极高，高端市场为国外品牌绝对垄断，故厂商议价能力强，约占机器人成本的25%-30%。整体供货周期长，国内一般4-6个月。2）伺服：高端市场依赖进口，中低端市场可自主覆盖。国内厂商中，伺服占机器人成本比重约25%-30%。3）控制器：本体厂商纷纷自主研发，但大部分还是需要购买第三方产品。控制器占机器人成本比重约20%-25%。中游-本体情况：1）保有量：2022年中国工业机器人保有量135.7万台，主要为多关节机器人和SCARA机器人，其占比分别为60%，40%左右。2）竞争格局：市场格局较为集中，整体国外品牌占比高，约七成左右。3）国内厂商主要打法：通过零部件自研来控制成本结构、发展协作机器人增加产品应用场景、拓展家具等新行业、积极布局出海等。下游-系统集成商情况：1）市场格局较为分散（企业数量多、规模小），其中国内系统集成商占比90%以上。2）机器视觉、3D相机等新兴的集成生态伙伴助力工业机器人“眼/脑”发展，解锁更多、更精应用场景。3）传统系统集成商向综合解决方案厂商迈进，即向上拓展本体能力，向下拓展机器视觉、柔性夹爪等周边技术。工业机器人发展的宏观环境：政策上：政策力度加强，方向上从“引进+专项突破”转为“国产化、智能化”；目标上提出到2025年，制造业机器人密度较 2020 年实现翻番。技术上：机器视觉、传感器等相关技术的发展及与工业机器人深度结合，促进工业机器人的可用性和易用性。需求上：1）潜在劳动力不足，“机器替人”成大势所趋；2）目前国内工业机器人主要依赖进口，其密度与发达国家相比有提升空间，国内工业机器人空间潜力大。同时，新能源等行业在国产化的浪潮下为国内工业机器人企业的发展与渗透提供一定先发优势。工业机器人未来发展趋势：从发展方向上看：未来工业机器人的发展以提升应用广度和深度为方向，其中运动控制技术、控制系统技术促进产品性能提升，AI相关技术促进智能化提升，未来工业机器人向着智能化、精细化、柔性化、平台化等方向发展。从行业发展潜力看：汽车制造、电子和半导体制造仍然是主要应用行业；锂电/光伏制造是新增市场的主要行业。除此之外，航空航天、家电制造业等制造业应用潜力也比较大。主要厂商评价：从市场投资热点上看：1）本体、其他（视觉定位、追踪、检测、激光雷达等业务企业）、全产业链是主要投资方向。2）零部件中伺服+控制较热，本体中协作机器人较热。从本体和系统集成商的评价看：报告主要考虑了厂商的需求前瞻力（即市场空间）和产品执行力（即需求满足能力）。1）针对本体，主要看产品及品牌：“四大家族”占据行业领导地位；新松、埃斯顿凭借高零部件自主率、高行业景气度跻身行业领导者之列，协作机器人厂商则通过拓展行业和场景的广度来提高竞争力。2）针对系统集成商，虽然主要看行业服务经验，但就竞争而言，需求前瞻和产品执行需双向发力，其中产品执行力是需求前瞻力的基础。3研究背景：乘着智能制造东风发展1发展环境：政策、技术、需求并进2产业链：技术和经验并重3发展趋势：智能化、柔性化、平台化4厂商评价：本体看产品，集成看经验542023.4 iResearch I工业机器人的研究背景工业机器人是智能制造中的重要一环，且当前处于市场空间大、应用场景可拓展可精进的阶段，具有研究价值观察中国工业机器人的市场特征、挖掘新的发展路径，既受当前环境驱动，也是未来市场所需，其原因主要有二：1）工业机器人发展历史悠久，但我国仍有研究价值和探索空间。自20世纪60年代工业机器人问世以来，在50年内经历了巨大进步，已经广泛应用于航空航天、汽车、军事等领域。而在我国，从“七五”科技攻关开始，工业机器人正式被列入国家级的科技计划，也已经有了20余年的发展历史。但我国工业机器人面临着技术基础薄弱、自主品牌市占率低等问题。2）智能制造、新技术为工业机器人赋能推动工业机器人行业进一步深化。目前，国内智能制造正进行得如火如荼，尤其是疫情后，我国首先打破障碍，复苏制造业生产，工业机器人作为重要一环，需求进一步扩大。同时AI、云计算等技术与工业机器人的深度结合，将为工业机器人带来新的应用场景及方向，工业机器人市场潜力。来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。机器人需求大“机器人+”应用行动实施方案推出，提供汽车、广泛等行业的机器人应用能力，预计2025年制造业机器人密度较2020年实现翻番。多项技术发展AI、云计算等技术的发展推动机器人能力边界得到进一步拓展，易控、智能、互联成为新的方向，对工业机器人的认知也需要进一步更迭。智能制造正热2021年，“十四五”智能制造发展规划发布，提出了智能制造“两步走”战略，要求在2025年前规模以上制造业企业大部分实现数字化网络化。010203驱动工业机器人再次起航的重要背景环境基础好发展空间大研究价值高52023.4 iResearch I工业机器人的重要概念厘清本报告界定的工业机器人指：应用在工业产线领域，可重复编程实现自动化控制的机械结构来源：国际机器人联合会(IFR)，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。部分与工业机器人相关的重点概念概念主要内容提出组织工业机器人工业机器人是能自动化控制的、可重复编程的多功能机械执行机构，该机构具有三个及以上的关节轴、能够借助编制的程序处理各种工业自动化的应用。国际标准化组织（ISO）机器人是设计用来搬运物料、部件、工具或专门装置的可重复编程的多功能操作器，并可通过改变程序的方法来完成各种不同任务。美国工业机器人协会（RIA）机器人是一种装备有记忆装置和末端执行器的，能够完成各种移动来代替人类劳动的通用机器。日本工业机器人协会（JRA）具有多自由度的、能进行各种动作的自动机器，它的动作是可以顺序控制的、轴的关节角度或轨迹可以不靠机械调节，而由程序或传感器加以控制。工业机器人具有执行器、工具及制造用的辅助工具，可以完成材料般运和制造等操作。德国标准（VDI）减速器减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，常用作原动件与工作机之间的减速传动装置。工业机器人的核心组成零件伺服电机伺服电机（servo motor）是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。控制器控制器（controller）是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。工业机器人指应用在工业产线领域，通过输入程序进行自动化控制，可重复编程的多功能机械结构。工业机器人 VS AGV：本报告界定的工业机器人主要指应用在工业生产制造产线的机器人，而AGV作为移动机器人更多应用在生产后的转移或物流领域，故不包含在本报告的研究范畴中。工业机器人 VS 数控机床：本报告界定的工业机器人较数控机床而言，灵活性更大、通用性更强、应用范围更广、拟人化更强。而数控机床是一种通过计算机程序控制工作台和刀具移动的机床，不包含在本报告的研究范畴中。概念界定62023.4 iResearch I工业机器人的发展历程美国首创，日本实现产业化，中国接棒成为最大市场1962年首台工业机器人由美国公司Unimate制成，并在通用汽车初步实践。1967年日本企业引进美国技术，1980年因劳动力短缺、多项技术（如交流电驱、微处理器等）突破，日本工业机器人产销量跃居世界第一。20世纪90年代，德韩两国制造业的强劲表现带动工业机器人发展。2010年后，中国作为“世界工厂”，工业机器人在政策推动、工厂需求等因素推动下，成为全球最大市场。来源：IFR，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。1983198519901995199619971998199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016201720181985-2018年中日美德韩五国工业机器人保有量日本保有美国保有德国保有韩国保有中国保有90年代，受日本国内经济泡沫破裂和亚洲经济危机影响，工 业 机 器 人 步 入“最后的辉煌”。1962年首台工业机器人在美问世，之后掌握核心技术的美国与日本开展合作，但在1980年后，被更注重生产应用的日本超越。2011年，奥巴马政府在先进制造计划基础上启动国家机器人计划，工业机器人成为智能制造核心硬件。2008年，韩国政府颁布智能机器人开发与普及促进法，促使工业机器人在次贷危机后快速复苏。我国加入WTO后，大量境外资本在华投资办厂，对外贸易猛增，现代化的工厂建设和大量生产订单催生出工业机器人的需求。这时期，外资机器人企业加速布局，抢占亚洲第三大市场，而国内供应商主要提供代理和集成服务。1）2003年美国工业机器人成本已降至1990年的1/4，经济性日益凸显。2）美国橡胶、生物制药、半导体等非汽车行业对工业机器人需求增长。2010年，我国制造业从劳动密集型向技术密集型转型，汽车、3C行业的高景气度提振工业机器人发展。2013年起，我国各级政府密集出台工业机器人扶持与补贴政策，2013-2018年我国工业机 器 人 以 37.3%的CAGR飞速发展。日德美韩“一超多强”中国应用“崛起之路”韩国与日本相似，劳动力紧缺使国内工业机器人市场仅用五年时间，跃升至全球第四。亚洲金融危机后，增长趋于稳定。1967年，川崎重工引进美国工业机器人技术。为填补国内GDP快速增长带来的劳动力缺口，工业机器人迎来快速发展。汽车制造作为工业机器人覆盖率最高的产业。1990年，得益于德国汽车制造业积极扩张，机器人需求持续走高。日本“机器人王国”7研究背景：乘着智能制造东风发展1发展环境：政策、技术、需求并进2产业链：技术和经验并重3发展趋势：智能化、柔性化、平台化4厂商评价：本体看产品，集成看经验582023.4 iResearch I宏观环境-政策:不断加码，促发展政策力度加强，“引进+专项突破”转为“国产化、智能化”改革开放后，制造业虽进入上升期，但受限于物质和科研条件，早期工业机器人研究由少数科研所负责，政策支持力度小。入世后，我国技术明显落后，外资加速在华布局，这时期我国政策主要有两个特点：1）支持企业引进海外先进技术和设备；2）扶持国内龙头企业，对核心技术和工段定点突破。2016年前后，我国步入产业升级阶段，工业机器人属于智能装备重点领域，这时期的政策综合性明显增强。政府通过设立行业标准、优化营商环境、建立创新中心等多项措施来推进产业国产化、智能化。来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。萌芽阶段外引内联阶段自主化、智能化阶段1986-2008年“七五”科技攻关计划 推动工业机器人的基础技术、基础器件的研究、开发。高技术研究发展计划（863计划）关注特种机器人领域如水下无缆机器人、防爆与侦察机器人等，成立专家组，主要目的在于缩小我国与国外技术发展的差距。2013-2014年2015年国家重点支持的高新技术领域科 技 部、财政部与税务总局将工业机器人与自动化成套装备被纳入重点支持领域。中国制造2025提高我国工业机器人企业的创新能力、集成能力。外商投资产业指导目录开展自主品牌试点工作。将垂直多关节工业机器人、焊接机器人及其焊接装置设备制造列入指导目录，鼓励外商投资。首台重大技术装备推广应用指导目录发挥公共财政的杠杆作用，激发保险 功能，鼓励企业加快工业机器人的应用，分担企业风险。2016年机器人产业发展规划推动工业机器人向中高端迈进，攻克关键技术，重点发展六类工业机器人；突破机器人关键零部件技术，进行国产替代，自主品牌年产量达到10万台。2017年促进新一代人工智能产业发展三年行动计划提升高档数控机床与工业机器人的智能化水平。到 2020 年，高档数控机床智能化水平进一步提升，具备人机协调、自然交互、自主学习功能的新一代工业机器人实现批量生产及应用。关于推进工业机器人产业发展的指导意见围绕市场需求，包括汽车、船舶、电子等重点领域，开展系统集成、设计、制造等核心工段研究，突破工业机器人核心技术，培育机器人企业，优化产业布局。鼓励进口技术和产品目录对汽车涂装机器人这一关键零部件作为鼓励进口技术，进行3%的进口贴息。2008年2018-2021年“十三五”国家新兴产业规划构建工业机器人产业体系，重点发展中高端机器人，发展配套的融资租赁服务。制造业设计能力提升专项计划重点突破系统开发平台和伺服器结构设计。“十四五”智能制造发展规划加快工业机器人、数控机床在内的智能装备的系统创新和技术攻关。财力薄弱，人力充足，工业机器人以特种机器人为主国内制造业迅猛发展，鼓励外商投资和设备引进，推动工业机器人的广泛应用，重点领域尝试技术突破和企业孵化人口红利减弱，制造业转型，促进工业机器人高端化，智能化发展；明确国产替代路线和目标中国工业机器人相关政策梳理92023.4 iResearch I宏观环境-技术:提升可用性和易用性技术的成熟与融合推动工业机器人的应用深度，其中与机器视觉相关的AI助力工业机器人更加智能化，现阶段影响最大不同技术对工业机器人的推动作用不同，AI主导智能、云计算主导“外脑”发展与共享、AR/VR主导交互，目的是让工业机器人更智能、更好用。近年来，国内底层技术，尤其是AI、云计算，发展强劲，使得传统机器人有机会向着“机器人+”方向迈进，工业机器人将实现更高的智能化、网络化和交互性。来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。AI对工业机器人的促进租用主要有三：1）优化底层控制的模型算法，让机器人控制的更准、更精、更稳；2）通过机器视觉等技术，实现自动路径规划等，促进机器人智能化；3）自然语言编程推动工业机器人功能应用门槛的便捷性。云计算可助力工业机器人“外脑”发展，推动“眼/脑”功能的发展与互联。工业机器人上云后可具有更高的算力、数据存储能力，进而不断完善自身的学习能力，甚至可以学习和共享其他机器人的能力。边缘计算亦如此。AR/VR可助力工业机器人的人机交互能力，自然的交互具有降低使用门槛、方便现场实施、提高运维和管理效率等功能，同时，还可保证特殊情景下的安全问题。底层技术赋能“机器人+”AI云计算AR/VR其他技术其他：1）物联网：助力工业机器人与产线上的其他设备之间的互联互通。未来，还有望实现工业机器人之间的互联互通。2）区块链：保障群机器人数据的安全性，提供有用的私有通信网络。102023.4 iResearch I宏观环境-需求:机器替人潜在劳动力不足，人口成本走高与机器人价格下行形成对比，“机器替人”成大势所趋“机器替人”主要由两点促成：1）人力方面：其一，制造业潜在劳动力市场的适龄人口持续减少的现象或将维持10年以上；其二，制造业从业者成本不断走高。2）工业机器人方面：与人对比之下，工业机器人具有两大优势：第一，能在高危环境中生产，且具有规模效应。值得注意的是，伴随着技术升级，工业机器人将更稳、更精、更智能，可应用的场景也越多，未来可应用潜力大。第二，售价逐年降低，虽在去年受供应链影响略有涨价，但成本降低是趋势。来源：2022年中国制造业数字化转型研究报告、国家统计局、中国机电一体化技术应用协会、智慧芽，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。2017-2021年制造业就业人员平均工资人力方面：制造业潜在劳动力不足制造业从业者劳动成本上升工业机器人方面：机器人价格逐年下行机器人技术不断升级机器人能在各种环境下（包括有毒、恶劣的工作环境）实现稳定、高效的生产劳动力现状与工业机器人现状对比机器替人2000-2032年中国制造业潜在劳动力市场情况(1200)(700)(200)3008001300180023002800200020022004200620082010201220142016201820202022e2024e2026e2028e2030e2032e潜在新增劳动力人口数（万人）退出劳动力市场人口数（万人）制造业潜在劳动力适龄人口数量变化（万人）020402013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020机器人均价（万元/台）专利授权数量（万台）2013-2020年全球工业机器人均价和专利授权数6.4 7.2 7.8 8.3 9.2 20172018201920202021制造业城镇单位就业人员平均工资(万元)112023.4 iResearch I宏观环境-需求:市场空间大（1/2）国内工业机器人市场空间巨大，国内厂商经过20余年的积累，在国产化的浪潮下具备一定先发优势国内工业机器人市场空间巨大，具体表现为：1）与发达国家相比，国内工业机器人应用密度虽然低但近年来增势较猛，CAGR达到37.9%，位列全球第一，且国家已经提出要在2025年实现制造业机器人较2020年翻番的目标；2）虽然目前仍然依赖于进口国外品牌，但经过20余年的发展，国内工业机器人厂商在国产化的背景下，在锂电、光伏等新方向具有先发优势，且未来将会逐步走向国产替代。注释：制造业工业机器人密度单位为台/万人。来源：国际机器人联合会(IFR)，国家统计局，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。17.4 21.2 22.0 19.9 26.4 108.3 96.7 88.9 94.2 133.6 20172018201920202021中国工业机器人出口额（亿元）中国工业机器人进口额（亿元）2016-2021年全球主要大国制造业工业机器人密度2017-2021年中国工业机器人进出口情况中国韩国日本德国瑞典美国CAGR36.5%9.6%5.7%5.1%7.6%7.7%“机器人+”应用行动实施方案：提出到 2025 年，制造业机器人密度较 2020 年实现翻番。新能源需求旺盛，且国产化浪潮兴起。核心零部件情况：1）精密减速器基本依赖进口，但精度不高的在一定程度上可实现国产替代；2）中低端伺服已逐步实现自有化；3）部分本体厂商自主研发控制器。本体情况：1）收并购+自主研发并行，部分企业已具备标杆案例；2）差异化布局其他行业工业机器人的应用。集成商情况：参与者众，行业属性强，市场极度分散。国内工业机器人厂商具备一定先发优势国内工业机器人现状：1）中国工业机器人应用密度低、但增速快。2）国内工业机器人目前仍主要以进口为主。巨大的市场空间国内工业机器人供应链概况68971401872463226317107748559321000255274050010001500201620172018201920202021中国韩国日本德国瑞典美国122023.4 iResearch I2023.4 iResearch I宏观环境-需求:市场空间大（2/2）新能源汽车工业与光伏产业成为工业机器人增长主引擎2022年，3C电子与食品饮料行业受消费不振影响，增速放缓，取而代之的是汽车、光伏、储能等新能源相关产业的稳定增长。从数据上看，国内新能源汽车在全球电动化的大势下，即便受原材料价格上涨和补贴退坡影响，在2021、2022年产销量仍保持高速增长。光伏装机量在宏观政策的推动下始终保持高景气度，同时，海外市场受缺电、电价高企影响，光伏产品需求攀升，成为近年来我国光伏产品出口的重要支撑因素。上述两个行业的高景气度成为国内工业机器人需求增长的主引擎。来源：国家统计局、中国汽车工业运行报告。来源：国家能源局、CPIA。530644263011482054885260145.3161.1207.8197.5246.1327.3201720182019202020212022Q3光伏新增装机量（万/千瓦）光伏产品出口总额（亿美元）79.4127124.2136.6354.5471.777.7125.6120.6136.7352.1456.7201720182019202020212022Q3新能源汽车产量（万辆）新能源汽车销量（万辆）2017-2022年中国光伏新增装机量和光伏产品出口总额情况2017-2022年中国新能源汽车产销量情况13研究背景：乘着智能制造东风发展1发展环境：政策、技术、需求并进2产业链：技术和经验并重3发展趋势：智能化、柔性化、平台化4厂商评价：本体看产品，集成看经验5142023.4 iResearch I系统集成商汽车3C电子机器视觉、3D相机等市场特征：1）本体厂商纷纷自主研发，但大部分还是需要购买第三方产品。2）国内厂商中，控制器占机器人成本比重约20%-25%，相对易拉开成本差距。主要难点：行业封闭性强，生产实践数据积累少，模型算法需要修正。新能源控制器伺服国产国外国产国外减速器国外国产市场特征：1）市场格局较为分散（企业数量多、规模小）；2）国内系统集成商占比90%以上。毛利率：传统集成毛利率为20-40%左右；机器视觉等新兴技术厂商利润较高，行业平均可达50%以上。未来趋势：1）传统集成走向综合解决方案厂商，向上拓展本体能力，向下拓展机器视觉、柔性夹爪等周边技术；2）占据新行业（如新能源、半导体等），深耕重要场景（如检测、装配、包装等）。汽车3C电子金属新能源化工.核心零部件产业链总览-上中游重技术、集成重经验注释：企业排名不分先后。来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。控制器市场特征：1）高端市场依赖进口，中低端市场可自主覆盖。2）国内厂商中，伺服占机器人成本比重约25%-30%。主要难点：高端驱动器、编码器需进口。伺服市场特征：1）市场集中度极高，高端市场为国外品牌绝对垄断。2）议价能力强，供货周期长，国内一般4-6个月。3）国内厂商中，减速器占机器人成本的比重约25%-30%。主要难点：基础材料与生产工艺水平，逆向工程已经不适用。减速器市场特征：1）市场格局较为集中，整体国外品牌占比高，约七成左右；2）覆盖行业虽广，但主要应用在搬运、焊接、分拣、码垛等场景。3）汽车、3C国外品牌占绝对优势，但锂电、光伏等新能源赛道在市场热+国产替代双重加持下，国产厂商占优；4）家具、医疗、教育等新领域不断被拓展。产品能力：DELTA、SCARA、协作机器人的国产水平较高，大负载六轴机器人国内品牌份额较低。毛利率：国内厂商在10-30%之间，四大家族毛利率在40%左右。市场保有量：2022年，中国工业机器人保有量约135.7万台，其中多关节机器人约占60%左右，SCARA机器人约占40%左右。未来趋势：机器人能用的场景更多、敏捷性能力更强、更方便部署等是重点，发展方向可能会是智能化、轻量化、平台化等。机器人本体传统机器人协作机器人其他152023.4 iResearch I产业链总览-未来3年稳定增长2023年中国工业机器人保有量有望突破150万台注释：由于工业机器人的实际成交价与客户购买的量有极大的关系，业内一般用台数来反应市场发展情况，本报告采用保有量。来源：IFR、专家访谈，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。从工业机器人的保有量来讲，2023年我国工业机器人保有量将突破150万台，预计未来三年将保持稳定增长。从工业机器人的主要增长驱动来讲，2020-2021年的增长驱动主要得益于新能源汽车需求爆发，工业机器人保有量增速较高。2022年因疫情全国大范围停摆，增速下滑。未来几年，受“机器人+”应用行动实施方案和全球经济去全球化的影响，中国工业机器人市场可能以相对稳定的增速平稳增长。从工业机器人的类型来讲，2022年仍以多关节和SCARA为主，其中多关节占60%左右，SCARA占40%左右。2016-2025年中国工业机器人保有量情况市场主要是以多关节和SCARA为主，其中：多关节机器人：60%左右SCARA机器人：40%左右34.950.164.976.594.3121.1135.7157.9180.3207.843.6%29.5%17.9%23.3%28.4%12.1%16.4%14.2%15.2%2016201720182019202020212022e2023e2024e2025e中国工业机器人保有量（万台）中国工业机器人保有量增速（%）162023.4 iResearch I产业链总览-产销流转周期与服务流程来源：专家访谈，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。减速器工业机器人产业链服务的大概货期及服务周期情况本体厂商集成商伺服系统+控制器国产：标准货期一般20天左右进口：4-6个月的货期不等集成商方案探讨和培训中下游客户2-3年的产线规划情况根据规划做需求匹配进入招投标流程导入测试小批量试制大批量导入调试、颗粒范围验收交付本体企业系统集成商一般会提前2-3年进行产线规划，然后具体需求发起时间一般会提前6个月左右准备、发起。一般议高管间的关系为主，部分招投标公司的会员服务可能会提前几个月知道相关信息。一般2-12周不等，但如果是国产的话，会快很多。控制器与伺服系统类似。自研除外。各行业客户集成商向本体厂商按需购买，一般货期是45天左右，但本体厂商会以大客户为先，故存在延迟或者溢价购买的情况。一般项目周期是4个月左右，但特殊情况或者项目复杂时会延长。本体厂商直接交付标准化产品，一般都是45天左右交货周期，如果有特殊情况，如减速器未备充足，会延后。以上货期或服务周期只是行业内相对普遍的情况，不代表具体案例，也不适用于自研企业。对于集成商及以前的环节，产品的货期、价格均与需求方企业的大小、单次订单量的大小、需求稳定性等因素有关。一般供货周期都是优先满足战略大客户的需求。对于需求小、不固定的中小需求方则会存在后期长的情况，需求着急时还会出现溢价购买的情况。对于下游各行业客户的交付周期，则行业内相对通用：标品一般45天左右交；定制项目一般4个月左右。当然，具体项目周期视具体需求与供应链整体情况而定。目前新兴技术厂商的交付周期一般是：标准化的场景需1-2个月；复杂的场景需3-6个月。几点说明国外减速器对国内厂商的供货周期整体较长，除非需求量大，会有适当缩减，但仍需数月整个服务关系中，前期以关系或者渠道为主，后期以产品为主，同时服务也非常重要。导入测试：时间长短与产品应用场景有关，若是简单场景，1个月左右，若是复杂应用，则需要2-3个月。招投标：通过测试后，进入客户名录，正式进入招投标流程，一般会找2-3家对比，其中至少有1家国外厂商做对比。时间周期：一般小批量试制需要3-5个月的时间，若是复杂场景，则需要6个月及以上。小批量1-2个测试项目成功后，才会开始大批量导入。付款：1）标品，一般是三七分；2）定制服务，一般是阶段性付款，3331的模式较为常见，但与公司影响力有关。以上情况主要是针对市场类客户，针对高校或者科研院所，关注政府招投标网站上的招投标信息即可，一般第二、第四季度的采购需求会更加旺盛。关系或渠道是关键点产品、服务是关键点几点说明工业机器人本体厂商的服务流程需求量主导的市场，服务中，售前靠关系，决策靠产品工业机器人的产业产销流转情况1-3个月左右与项目大小有关，一般3-5个月左右17零部件：市场高度集中，依赖进口本体：市场相对集中，新能源是机会系统集成：市场高度分散，长尾明显182023.4 iResearch I三大零部件在工业机器人中的作用控制器是输出命令方；伺服系统、减速器相互配合，执行控制器的指令，共同保证工业机器人稳定、精准运行来源：工业机器人技术基础，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。作用：通过软硬件结合来控制机器人的运动位置、姿态和轨迹，即完成各种动作组成：人机交互系统+控制系统核心零部件：控制器核心指标：1）硬件，主要看处理器、控制方式等；2）软件，主要看算法。工业机器人的三大部分六大系统控制部分控制部分-大脑传感部分-感知液压、气动、电动机械传动机构驱动系统手部、腕部、臂部、腰部、基座机械结构系统机器人-环境交互系统控制系统处理器、运动控制装置等人机交互系统指令给定装置（如示教器）与信息显示装置等感受系统（主要是传感器，分为内部、外部传感器）工作对象机械部分传感部分机械部分-执行作用：用于感知内部和外部的信息组成：感受系统+机器人-环境交互系统核心零部件：传感器核心指标：精度、采样率、抗干扰能力、测距范围等作用：实现各种动作组成：机械结构+驱动系统核心零部件：伺服系统（以伺服电机为主）、减速器。其中，谐波减速器体积小、重量轻，主要用于轻负载位置，如小臂、腕部、手部；RV减速器刚性好、抗冲击能力强，主要用于重负载位置，如大臂、肩部、腿部。核心指标：1）伺服电机，根据控制器的命令输出力矩，动态控制机器人的速度和位置，重点看转速、扭矩、功率等；2）减速器：用于降速增矩，辅助配合伺服电机工作，重点看传动比和负载。192023.4 iResearch I伺服&控制器-市场玩家总览伺服、控制不分家，参与者众，且逐步探索驱控一体产品来源：各公司官网、2021年年报、iFind，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。企业名地域主营业务工业机器人核心零部件至2022年时长2021-营收(亿元)2021-研发投入(亿元)2021-研发占比(%)2023.2.13市值(亿元)江 特电机江西宜春智能电机产品及锂产品研发、生产、销售伺服：伺服电机31年29.81.123.8%323.2信 捷电气浙江杭州工业控制+运动控制解决方案商伺服：伺服系统（伺服电机+伺服驱动器）控制器：PLC14年13.01.088.3%71.4英 威腾广东深圳电控产品及动力总成解决方案和服务供应商伺服：伺服系统（伺服电机+伺服驱动器）控制器：PLC20年30.13.2710.9%92.2雷 赛智能广东深圳运动控制系列产品制造伺服：伺服系统（伺服电机+伺服驱动器）控制器：运动控制卡+PLC25年12.01.3611.3%82.9固 高科技浙江衢州运动控制产品供应商伺 服：伺 服 驱 动 器+驱 控 一 体控制器：运动控制器，如GUC系列23年3.40.5917.4%华 中数控湖北武汉数控系统配套、工业机器人、工程职业教育伺服：伺服系统（伺服电机+伺服驱动器）28年16.32.0712.7%56.8广 州数控广东广州工业机器人+伺服系统+机床数控系统产品伺服：伺服系统（伺服电机+伺服驱动）31年汇 川技术广东深圳电梯、新能源、工业自化、工业机器人等伺服：伺服系统（伺服电机+伺服驱动器）控制器：PLC17年179.416.859.4%1980.6埃 斯顿江苏南京运动控制核心部件+工业机器人+变频器伺服：伺服系统（伺服电机+伺服驱动器）控制器：TRIO运动控制器29年30.22.377.8%228.5新 时达上海工业机器人+运动控制+变频驱动+电梯控制伺服：伺服系统（伺服电机+伺服驱动器）控制器：SC30运动控制器、运动控制卡27年42.62.255.3%50.7安川日本伺服电机+控制器+机器人+变频器等伺服：伺服系统（伺服电机+伺服驱动器+编 码 器）+机 器 人 控 制 驱 动 一 体 机控制器：MP系列107年245.00.930.4%686.2发 那科日本工厂自动化服务商伺服：伺服系统（伺服电机+伺服驱动器）控制器：R-J3系列66年374.82.550.7%2237.9ABB瑞典电力和自动化技术服务伺服：伺服系统（伺服电机+伺服驱动器）控制器：IRC5系列+PLC132年1982.583.354.2%4369.7几点说明企业基本同时布局伺服、控制相关业务：在工业机器人行业上游中，伺服、控制器企业业务的重合度很高，因为技术的底层逻辑都是针对“控制”提供服务的，故企业基本上都会覆盖伺服、控制相关的业务。本体厂商倾向于自研伺服、控制器：工业机器人完成任务的简要流程大致为：控制器-伺服系统-减速器-执行单位，本体厂商为了提升本体与核心零部件的匹配度与自洽性，本体厂商也纷纷布局伺服、控制器相关业务，如安川、埃斯顿等。目前国产高精度的伺服尚需依赖进口。部分伺服&控制器玩家情况总览本体+伺服+控制器本体+伺服伺服+控制器202023.4 iResearch I控制器-关键指标及难点精度和稳定性是控制器性能的直接指标，但底层算法是核心来源：固高科技、雷赛智能招股说明书，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。控制器的组成、核心指标及难点操作人员人机交互界面运动控制器/控制卡驱动器伺服电机+编码器减速器机械系统/执行机构命令状态运动指令运动状态脉冲/方向网络指令电流电压力矩位置伺服系统控制器相关信息核心组成核心作用硬件软件直接决定整个运动控制系统的性能水平轨迹、位置、位姿、速度、加速度、操作顺序及动作的时间等微处理器、存储器、电路接口、传感器接口、通信接口等固化在微处理器、存储器、可编程逻辑器件等元件中的软件将运动控制卡集中在工业PC上，即示教器主要难点现状为提升本体硬件与软件的适配性，主流本体机器人厂商逐步自主开发控制器，但目前国内外差距很大，具体表现为软件独立性差、容错性差等。核心指标位姿准确度和位姿重复性轨迹准确度和轨迹重复性位置控制方式软件类别：实时操作系统、运动控制指令编译器、运动控制参数的预处理及优化、运动控制函数、通信管理等软件。软件核心：主要分为感知算法和控制算法，细分就是环境感知算法、路径规划和行为决策算法、运动控制算法等。实现方式1-收费：主要是CoDeSys（德国3S公司），很多机器人控制软件都是借助CoDeSys实现的。其商业逻辑是：只卖底层软件，硬件机器电路、操作系统等都是客户自己配置。实现方式2-开源：ROS、Beremiz、OpenPLC等。底层算法：1）算法参数不明确：同样路径/场景，成熟企业的算法及其参数设定不公开，我国都是自定参数，如抑震算法、转矩波动补偿等等，不利于机器人的稳定性、精确性。2）样本少：我国工业机器人发展晚，目前针对实际应用场景积累的数据少、工业机器人实际运转的数据（如磨损、稳定性、寿命等参数，对目标或环境的影响等）积累少，无法通过大量工业实践数据优化模型算法。配套设备：控制器性能是整体效果体现，控制器性能好坏与伺服系统、减速器性能息息相关，不同伺服系统（如电机、驱动器、编码器）、减速器性能对控制器算法的参数影响大。控制轴数通信接口编码器控制器控制器直接决定本体的轨迹、位置、位姿、速度、加速度、操作顺序及动作的时间等。控制器控制的本质是根据运动要求和传感器件的信号进行必要的逻辑、数学运算后，将正确的控制信号传递给伺服系统或其他动力装置，执行单元执行运动要求。国内外控制器的性能差距主要由两方面决定：1）软件方面：其一，成熟厂商的控制器是“黑匣子”，国内算法模型参数设定可借鉴性弱；其二，研发与实际应用是两回事，实际应用晚且量小，与运动控制、路径规划等相关的底层算法无法依靠大量的工业机器人的生产实践所积累的数据进行训练优化；2）硬件方面：高性能的控制器的底层芯片、配套设备（如伺服电机、编码器、减速器）等都需要进口，与本体的磨合度不够。212023.4 iResearch I伺服系统-关键指标及难点转速、扭矩和惯量直接指标，但驱动器、编码器性能尤为重要来源：固高科技、雷赛智能招股说明书，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。伺服系统的组成、核心指标及难点伺服系统相关信息核心组成驱动器伺服系统模型用来控制伺服电机，一般通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度传动系统定位。主要难点现状高端市场被国外企业（如安川、松下、三菱、伦茨、博世、力士乐等）垄断，中低端市场基本上可以自给自足，如汇川技术、埃斯顿、华中数控、英威腾等，应以渠道打造为主。核心指标作为伺服系统整体，主要看转速、扭矩、惯量等指标。就驱动器而言，主要看芯片性能。就电机而言，主要看转速、功率、扭矩、震动、噪音、加/减速度、尺寸、寿命、响应时间等。就编码而言，主要看分辨率、精度以及重复精度等。伺服电机一般包含电机+编码器两部分。电机：转子转速受输入信号控制，并能快速反应，进而将所收到的输入信号转换成电动机轴上的角位移或者角速度输出。好的电机一般具有：输入信号发出之前，转子静止不动；输入信号发出时，转子立即转动；输入信号消失时，转子能即时转停。编码器：由传感器和码盘组成，能够测量机械部件在运动时的位移位置和速度等信息，并将其转换成电信号，进一步发送反馈信号给驱动器，驱动器用