1、工业机器人产业链分析
1.1下游国产化率高，中上游国产化率有待提高。
工业机器人产业链可分为三个核心环节:上游核心部件、中游整机制造和下游系统集成。
图表1:工业机器人产业链的三个环节
工业机器人产业链上游主要包括齿轮、涡轮、蜗杆等三大核心部件和材料，其中三大核心部件是指减速器、伺服系统和控制器。核心组件对机器人本体的性能、负载能力和可靠性起着决定性的作用，它的技术壁垒高，本地化程度低。
产业链的中游是工业机器人本体制造。ABB在瑞士机器人日本的FANUC和安川机器人，德国的库卡(KUKA)四家公司都叫。机器人“四大家族”，世界上的产业机器人在市场上处于领先地位。相对于技术壁垒非常高的零部件，本体制造的技术难度相对较低，但高端市场的国产化率仍然很低。
产业链下游主要面向终端客户，为客户提供一整套解决方案，包括系统开发和集成。从产业链的角度来看，机器人本体是机器人产业发展和下游系统集成的基础是工业机器人工程化和大规模应用的关键。系统集成的行业壁垒相对较低，国产化率最高。
图表2:工业机器人产业链中的代表性企业
1.2核心零部件:行业核心竞争力，本土企业从低端突破。
结构上，工业机器人由控制系统、驱动系统和执行机构组成，分别对应控制器、伺服电机和减速器等核心部件。根据中央研究院的统计，在多轴工业 机器人在成本构成中，减速器、伺服系统和控制系统三大核心部件分别占36%、24%和12%。工业机器人中值最大的部分。
图表3:工业机器人构成
图表4:多轴工业机器人成本构成
国内企业有工业机器人核心元器件领域起点低，但技术水平不断提高，产品性能能满足低端应用领域需求；另外，在满足性能要求的前提下，国产零部件具有更高的性价比，国产本体厂商在成本压力下倾向于选择国产零部件。国产核心部件有望国产。机器人本体的优势首先是在低端应用领域突破，然后逐步延伸到高端应用领域，实现国内。工业机器人本体的协同开发。
1.2.1减速器:价值最大的核心部件。
减速器与动力源和致动器连接。机构在……中间；正忙于机构，具有匹配转速和传递扭矩的功能。 工业机器人在该领域广泛使用的精密减速器有两种:谐波减速器和RV减速器。总的来说，RV减速器承载能力高，刚度大，但体积大。价格比较贵，一般用于多关。机器人重负载的位置，如中间框架、吊臂和肩部；谐波减速器体积小、传动比大、精度高、成本低，主要用于机器人手臂、手腕或手。两个都在工业机器人 各个领域的应用各有侧重，互为补充，目前还不能互相替代。GGII数据显示，在行业内机器人在销售市场，RV与谐波需求的比例约为1: 1.23。
图表5:工业机器人联合传动装置
图表6:6:RV减速器与谐波减速器的对比
减速器组件工业机器人传动和承载部件在使用中经常磨损。一般来说，减速器的寿命在两年左右。工业机器人在8-10年的工作寿命期间，需要经常更换磨损的减速器。因此，除了新的市场，股票工业机器人减速器的维护也是一个重要的市场。GGII预测，在2020-2023年，工业机器人减速器需求量超过360万。根据两个减速器的需求比例和平均来计算。价格计算，2020-2023年工业机器人缓速器市场空间有望超过160亿元。
工业机器人使用的精密减速器是纯机械零件，对精度和速度要求极高，需要长期的加工技术积累和大量的精密加工设备采购投入。国内厂商起步较晚，在设备、材料、技术等方面与国际领先企业差距较大，也面临一些专利壁垒。
目前在中国工业机器人减速器市场由外资主导。博纳和日本HD分别是RV减速机和谐波减速机的全球领导者，占据全球。工业机器人减速器行业的市场份额约为75%。在国内市场，Nab、HD、住友等国外减速机企业目前占据国内市场。机器人减速机市场占有率70%以上，国产化率不到30%，但呈上升趋势。从品类上看，谐波减速器国产化进程较快，形成了绿地谐波、弗莱谐波等一批市场占有率较高的企业。RV减速器的国产化率低，但也形成了南通镇康、双环传动、秦川机床、仲达立德等实现批量销售的企业。
1.2.2伺服系统:国产伺服电机和驱动器取得突破。
伺服系统是指以位置、速度和转矩为控制变量，能够动态跟踪目标的变化，从而实现自动控制的系统。工业自动控制设备的主要动力源之一一般由伺服电机、伺服驱动器和反馈装置(编码器)组成。伺服系统主要用于机床、电子机械、纺织机械、包装、工业机器人、锂电池等行业。存在工业机器人在伺服系统中，永磁同步交流伺服电机是主电机，伺服驱动主要以总线通信的形式控制位置、速度和力矩单元，编码器主要采用多圈绝对式编码器。
图表9:常用伺服控制电机的控制方法
根据GGII的数据，从2014年到2018年，工业机器人交流伺服系统市场规模从10亿元增长到21.5亿元。预计到2023年，机器人伺服系统市场规模将达到41亿元。
图表10:工业机器人预测伺服系统的市场规模(左轴)和占比(右轴)。
2018年工业机器人伺服系统的国产化率为22.3%，大部分市场份额仍由松下占有。 安川、三菱等外企，但国产化率逐年提高。随着未来下游国产伺服系统的认可度越来越高，国产化率将不断提高，GGII预测到2023年国产伺服系统的份额将超过40%。
图表11:2018年中国伺服系统市场份额
1.2.3控制系统:本体企业主要自主开发，软件与国外产品差距较大。
控制系统通过结合各种硬件和软件来实现控制。机器人控制和协调机器人的运动位置、轨迹和姿态。机器人与外围设备的关系完成。机器人控制功能的结构化实现。虽然控制系统的成本在核心部件中相对较低，但它是对的。机器人的性能和功能起着决定性的作用，所以国内外各大工业机器人大多数厂商都将控制系统视为重要的核心技术。
控制系统由硬件(控制板)和软件(控制算法、二次开发等)两部分组成。)，其中软件部分技术难度较大，体现了控制系统的竞争力。成熟的工业机器人制造商控制着局面
在控制系统的核心算法上有很深的积累，一般使用自研的控制器。因此，工业机器人“四大家族”在控制系统领域也处于领先地位。目前，国内的控制器硬件可以满足要求，但软件与国外产品仍有差距。国产控制系统凭借其较高的性价比，在低端领域占据优势。
图表13:中国工业机器人控制系统竞争模式
一点三十分 工业机器人本体:加速本地化进程
工业机器人机体通常由机械臂、驱动装置、传动装置、传感器等部件组成。机体的最后一根轴通常是连接法兰，用来连接夹爪、焊枪、吸盘等操作装置。
图表14:铰接式工业机器人本体的基本结构
根据机械结构的类型，可以分为多个关节。机器人平面多关节机器人，坐标机器人，圆柱坐标机器人、并联机器人，工厂物流机器人(AGV)等。根据应用领域工业机器人可以分为搬运通过装载和卸载，焊接和铜焊，装配以及拆卸、涂覆和胶封、加工， 洁净房间等等。根据CRIA数据，2018年多联合机器人平面多关节机器人，坐标机器人在国内市场的占有率分别为59.4%、21.4%、14.74%，是国内市场应用最广泛的机型；搬运通过装载和卸载，焊接和铜焊，装配而拆解在国内的市场份额分别为44.6%、25.0%、22.8%，是国内。工业机器人的主要应用领域。
图表15:工业机器人主要型号的图片
图表16:中国工业机器人市场模型比例
图表17:中国工业机器人市场应用领域比例
与核心组件相比，工业机器人本体制造技术难度相对较低，但高端应用市场仍几乎被“四大家族”垄断。2018年中国制造机器人本体的市场份额为27.7%，主要集中在低端市场，整体市场份额呈上升趋势。
图表18:2015-2018年的中国工业机器人国内外投资比例
图表19:2018年的中国工业机器人装运比例
1.4系统集成:国产化率高，市场空间大，行业竞争激烈。
工业机器人系统集成基于工业机器人作为核心，对吧工业机器人进行二次应用开发，集成配套设备，为终端客户提供满足其特定生产需求的非标准化、个性化的成套工作站或生产线。从产业链的角度来看，机器人本体是机器人产业发展和下游系统集成的基础是工业机器人工程化和大规模应用的关键。根据国际经验，中国工业机器人系统集成模式接近美国模式，即工业机器人系统集成主要由专业的系统集成商完成。
图表20:工业机器人系统集成(白色车身焊接)
与…相比机器人在本体和零部件行业，系统集成的市场规模远大于本体市场，行业壁垒相对较低，所以行业参与者多，竞争激烈，国产化率高。分行业来看，汽车(整车+零部件+汽车电子)、电子、金工行业分别占29.8%、21.0%、10.9%，是占比最大的三个行业。在汽车、仓储、物流等中高端系统集成领域，外资系统集成商占据优势地位，本土系统集成商在中低端金属加工、汽车电子、电子等领域占据优势。食品、饮料、医疗用品等系统集成领域，定制化要求高，价值相对较低， 基本上被本地系统集成商所垄断。
图表21:每个工业域名系统整合国内外竞争格局
图表22: 2019工业机器人系统集成的市场份额
根据MIR数据库，在2019年，工业机器人系统集成市场空间达到1857亿元，其中本土系统集成商的份额约为80%。受疫情影响，2020年国内工业机器人系统集成的市场规模可能会出现负增长。但自动化生产在新冠肺炎疫情严重，新冠肺炎疫情在中国加速蔓延的情况下，极大地保证了制造业和物流业的正常运转。工业自动化过程。
长期来看，在5G建设的推动下，3C制造业投资有望保持上升；在标准化、绿色化、智能化的政策导向下，物流领域对系统集成的需求有望持续增加；更严格的环保政策和制造业转型升级的需求也将刺激传统制造业的自动化改造。MIR预测2022年的工业机器人系统集成市场规模预计接近2000亿元。
图表23: 2016-2022年工业机器人系统集成市场规模及预测