工業(yè)機(jī)器人深度剖析:商業(yè)模式及市場分析

本篇報(bào)告重點(diǎn)研究工業(yè)機(jī)器人企業(yè)的商業(yè)模式，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈分為上游的核心零部件，中游的本體制造以及下游的系統(tǒng)集成，因而發(fā)展出多種成熟的商業(yè)模式。綜合衡量盈利能力與發(fā)展空間，我們認(rèn)為一體化模式或?qū)⒊蔀闄C(jī)器人企業(yè)發(fā)展的終極之路。本篇報(bào)告將重點(diǎn)分析以下問題：

1、工業(yè)機(jī)器人核心零部件的國產(chǎn)化進(jìn)程及影響；

2、不同商業(yè)模式的盈利能力與市場地位分析；

3、機(jī)器人四大家族的業(yè)務(wù)布局與成長路徑；

4、展望國內(nèi)企業(yè)未來可行的主流商業(yè)模式。

核心觀點(diǎn)

產(chǎn)業(yè)鏈一體化，機(jī)器人企業(yè)發(fā)展終極之路：從技術(shù)角度來看，機(jī)器人行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈較短，行業(yè)壁壘相對較高。核心零部件的性能直接決定了機(jī)器人的整體性能，具有技術(shù)含量高、利潤高的特點(diǎn)；機(jī)器人本體是承上啟下的環(huán)節(jié)；下游系統(tǒng)集成商是機(jī)器人商業(yè)化、大規(guī)模普及的關(guān)鍵，具有渠道優(yōu)勢。

從利潤分配角度分析，工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈符合“微笑曲線”，附加值更多地體現(xiàn)在價(jià)值鏈的兩段。核心零部件是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中利潤最高的環(huán)節(jié)，議價(jià)能力最強(qiáng)；本體制造環(huán)節(jié)利潤較低，但廠商通常具備較強(qiáng)的軟件、硬件結(jié)合的能力，對于行業(yè)上下游具備較強(qiáng)的滲透意愿和能力；集成商市場規(guī)模更大，且毛利水平較高。

整體來看，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的零部件、本體制造、系統(tǒng)集成和服務(wù)分食了一個(gè)機(jī)器人全生命周期的利潤。覆蓋的產(chǎn)業(yè)鏈越長，盈利能力越強(qiáng)，因此，全產(chǎn)業(yè)鏈模式是當(dāng)下工業(yè)機(jī)器人企業(yè)發(fā)展趨勢，也是當(dāng)前具備較高盈利水平的商業(yè)模式。目前國內(nèi)外較為成功的企業(yè)都采用了這種模式，或是正在向上下游逐步滲透，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)型。

從海外巨頭成長路徑看國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人企業(yè)發(fā)展模式：從國際四大家族的經(jīng)驗(yàn)來看，發(fā)那科走出了一條自上而下的路徑，其特點(diǎn)在于：1.核心技術(shù)的精通，既提高產(chǎn)品性能，有助于提升產(chǎn)業(yè)地位；又降低成本，提高價(jià)格的彈性空間。2.依托核心零部件優(yōu)勢，與機(jī)器人業(yè)務(wù)形成協(xié)同效應(yīng)。3.技術(shù)優(yōu)勢驅(qū)動(dòng)企業(yè)進(jìn)入高端下游領(lǐng)域。

而庫卡選擇自下而上路徑的優(yōu)勢在于：1.廣泛接觸下游客戶，了解終端用戶的實(shí)際需求。2.借助在下游領(lǐng)域積累的技能經(jīng)驗(yàn)，研發(fā)、拓展其他領(lǐng)域的自動(dòng)化解決方案，易于形成本體制造和集成優(yōu)勢。但自下而上成長路徑的主要劣勢在于會(huì)受到下游應(yīng)用領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化程度和周期波動(dòng)的影響。因此，集成商向上游縱深拓展的同時(shí)，也應(yīng)兼顧下游的橫向拓展。

一、核心零部件國產(chǎn)化，加速一體化模式探索

1.1 中國成機(jī)器人發(fā)展源動(dòng)力，國產(chǎn)以低端為主

隨著中國人口紅利消失，制造業(yè)掀起了“機(jī)器換人”的浪潮，我國工業(yè)機(jī)器人市場呈現(xiàn)高速增長的發(fā)展態(tài)勢。從整體銷量來看，中國是全球工業(yè)機(jī)器人增長的主要源動(dòng)力。根據(jù)IFR的數(shù)據(jù)，2017年全球工業(yè)機(jī)器人銷量38.7萬臺，同比增長31.6%；另外根據(jù)中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CRIA）的數(shù)據(jù)，2017年中國工業(yè)機(jī)器人市場銷量14.1萬臺，同比增長58.1%，占全球機(jī)器人銷量的36.4%。自2013年以來，中國已連續(xù)五年成為全球最大工業(yè)機(jī)器人消費(fèi)國。

在供給層面，根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)，2017年我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量超過13萬臺，2018年前5個(gè)月，我國共計(jì)生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人60071臺，同比增長35.42%。但從市占率來看，由于前期國內(nèi)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，我國機(jī)器人市場紅利主要被外資企業(yè)占據(jù)，自有品牌市場份額僅約為30%。

從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，我國機(jī)器人企業(yè)以低端產(chǎn)品為主，汽車、3C等行業(yè)的高端工業(yè)機(jī)器人依賴進(jìn)口。根據(jù)IFR的數(shù)據(jù)，汽車產(chǎn)業(yè)依然是工業(yè)機(jī)器人最大的應(yīng)用行業(yè)，2016年占比達(dá)到38%；比亞迪、吉利、上海通用、上海大眾、廣州本田、長安福特及奇瑞等多個(gè)國內(nèi)外領(lǐng)先汽車制造商的生產(chǎn)線上都已廣泛應(yīng)用了工業(yè)機(jī)器人。

1.2 核心零部件加速國產(chǎn)化

核心零部件一直是限制我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的桎梏，從目前的情況來看，國產(chǎn)企業(yè)也開始向該領(lǐng)域進(jìn)軍，誕生了一批真正擁有自主產(chǎn)權(quán)的企業(yè)，進(jìn)口替代加速。

國內(nèi)企業(yè)減速機(jī)業(yè)務(wù)推進(jìn)順利，訂單頻傳。根據(jù)公司公告的披露，上海機(jī)電旗下的納博精機(jī)于2015年10月投產(chǎn)，目前年度產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到10萬臺；中技克美2017年年度產(chǎn)能2萬套，其中50%-60%用于軍工領(lǐng)域；中大力德將于2019年底之前向伯朗特供貨RV減速器不低于30000套。在諧波減速器方面，國產(chǎn)諧波減速器價(jià)格優(yōu)勢明顯，綠的、來福已經(jīng)實(shí)現(xiàn)較大規(guī)模的供貨。根據(jù)高工機(jī)器人網(wǎng)的數(shù)據(jù)，綠的諧波2017年銷售諧波減速器超過11萬臺，來福諧波2017年減速器出貨量達(dá)4萬臺。

以減速器為例，其國產(chǎn)化推進(jìn)主要包含幾個(gè)原因。首先，2015-2017年是我國工業(yè)機(jī)器人的高速發(fā)展期，下游本體出貨量增長反向驅(qū)動(dòng)國產(chǎn)核心零部件企業(yè)發(fā)展。其次，2017年以來減速器市場供不應(yīng)求，缺貨現(xiàn)象嚴(yán)重。根據(jù)GGII數(shù)據(jù)，納博特斯克供貨周期4個(gè)半月左右，住友重機(jī)訂單已排在1年之后。減速器全球供貨缺口放大給國產(chǎn)企業(yè)打開市場創(chuàng)造了機(jī)遇。

最后是國產(chǎn)企業(yè)布局積極，技術(shù)破冰。盡管目前國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人減速器研發(fā)困難重重，但是隨著國內(nèi)企業(yè)持續(xù)擴(kuò)大研發(fā)投入及技術(shù)升級，整體產(chǎn)品的質(zhì)量在逐步提高，一些核心指標(biāo)上已經(jīng)達(dá)到國際水平。根據(jù)各公司官網(wǎng)披露的減速器技術(shù)指標(biāo)，RV減速器方面，在同一輸出轉(zhuǎn)速和輸入功率下，納博特斯克的RV-E系列和南通振康RV減速器的輸出扭矩范圍相當(dāng)，說明在傳動(dòng)效率上國內(nèi)已經(jīng)可以與國外相媲美。諧波減速器方面，國內(nèi)的蘇州綠的和中技克美的減速比范圍與日本哈默納科水平相當(dāng)，產(chǎn)品性能基本滿足要求，目前已經(jīng)大量應(yīng)用于國產(chǎn)機(jī)器人。而國外產(chǎn)品在輸出扭矩、平均壽命和一致性等技術(shù)指標(biāo)上依然占據(jù)優(yōu)勢。隨著國產(chǎn)減速器開始批量化生產(chǎn)，國產(chǎn)化率將加速提升。

伺服電機(jī)：國產(chǎn)替代空間最高。伺服電機(jī)的主流供應(yīng)商有日系的松下、安川和歐美系的倍福、倫茨等，國內(nèi)匯川技術(shù)等公司也占據(jù)一定的市場份額。根據(jù)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)的數(shù)據(jù)，我國伺服電機(jī)市場隨著工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展而不斷擴(kuò)張。2016年我國伺服電機(jī)市場規(guī)模102.6億元，同比增長11.16%，2007-2016年復(fù)合增長率為21.6%。面對國外的競爭壓力，國內(nèi)企業(yè)在細(xì)分市場的突破成為差異化競爭的主要方式，在伺服電機(jī)領(lǐng)域也體現(xiàn)了這一思路。目前，國內(nèi)的領(lǐng)先廠商包括匯川技術(shù)、埃斯頓、華中數(shù)控、英威騰等，這些企業(yè)原本是液壓行業(yè)、包裝機(jī)械、注塑機(jī)械伺服電機(jī)的龍頭企業(yè)，憑借著原有業(yè)務(wù)的技術(shù)積累，開始向機(jī)器人專用伺服電機(jī)突破。

控制器：與國際差距最小的零部件。目前，國外主流機(jī)器人廠商的控制器均是基于運(yùn)動(dòng)控制平臺進(jìn)行自主研發(fā)，以保證匹配性，導(dǎo)致國內(nèi)企業(yè)控制器尚未形成競爭優(yōu)勢?？刂破鞯闹髁鞴?yīng)商包括美國的Delta Tau 和Gail、英國的TRIO等公司，國產(chǎn)控制機(jī)在硬件上與國外產(chǎn)品相差不大，差距主要體現(xiàn)在算法和兼容性方面。國內(nèi)的主流供應(yīng)商包括固高科技、埃斯頓、廣州數(shù)控等企業(yè)，根據(jù)高工機(jī)器人網(wǎng)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，固高科技在PC based控制器領(lǐng)域市占率接近50%。另外，埃斯頓也收購了英國TRIO，借此轉(zhuǎn)型高端運(yùn)動(dòng)控制方案商，后者是全球運(yùn)動(dòng)控制十大品牌之一。

國產(chǎn)核心零部件的缺失會(huì)抬高國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人成本，產(chǎn)業(yè)長期以來通過壓縮本體利潤空間的方式，補(bǔ)貼了高昂的零部件進(jìn)口成本。隨著零部件企業(yè)由小批量生產(chǎn)向大批量供貨邁進(jìn)，核心零部件逐步國產(chǎn)化，帶來成本下降，這使得真正具備競爭力的企業(yè)在價(jià)格方面具有更大的靈活性。

減速機(jī)、國產(chǎn)伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)步發(fā)展，控制器已經(jīng)進(jìn)入高端市場，中國在關(guān)鍵零部件上長期受制于外資企業(yè)的情形正在慢慢發(fā)生改變。我們認(rèn)為會(huì)產(chǎn)生三方面的影響：1）對于本體企業(yè)來說，首先會(huì)降低生產(chǎn)成本，其次是產(chǎn)能的擴(kuò)張，特別是2017年零部件緊缺對機(jī)器人廠商產(chǎn)能的擴(kuò)張形成一定制約。國產(chǎn)化并非一定會(huì)帶來利潤率的提升，當(dāng)前國內(nèi)本體廠商最重要的是擴(kuò)張市場，處于“以利潤換市場”的階段。2）對于系統(tǒng)集成商來說，成本下滑會(huì)推廣機(jī)器人的應(yīng)用，使得機(jī)器人能夠走進(jìn)更多企業(yè)。下游需求增強(qiáng)，會(huì)提升集成商的產(chǎn)業(yè)地位，銷售規(guī)模的擴(kuò)張是可以預(yù)見的，從而有利于集成商的發(fā)展。3）對于商業(yè)模式來說，有利于國內(nèi)企業(yè)向一體化模式探索。從國際經(jīng)驗(yàn)來看，四大家族均采用一體化的模式。我們認(rèn)為，全產(chǎn)業(yè)鏈模式是當(dāng)下工業(yè)機(jī)器人企業(yè)的發(fā)展趨勢，在核心零部件有深入布局的公司，采用該模式將保障較高的盈利能力。

二、產(chǎn)業(yè)鏈一體化，機(jī)器人企業(yè)發(fā)展終極之路

2.1 工業(yè)機(jī)器人商業(yè)模式的劃分

工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈較短，可分為上中下游，上游是關(guān)鍵零部件生產(chǎn)廠商，技術(shù)壁壘高；中游是機(jī)器人本體制造環(huán)節(jié)，是機(jī)器人的支撐基礎(chǔ)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，屬于重資產(chǎn)環(huán)節(jié)；下游是系統(tǒng)集成商，根據(jù)不同的應(yīng)用場景和用途進(jìn)行有針對性地系統(tǒng)集成和軟件二次開發(fā)，收益率高但技術(shù)含量低導(dǎo)致競爭激烈。根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)和資本要求，商業(yè)模式可分為5種：1）單一本體；2）系統(tǒng)集成；3）核心零部件；4）本體生產(chǎn)+系統(tǒng)集成；5）全產(chǎn)業(yè)鏈。根據(jù)全球地域劃分，可分為日本模式、歐洲模式和美國模式。美國本土不生產(chǎn)機(jī)器人，通常由公司進(jìn)口，再自行設(shè)計(jì)外圍設(shè)備；日本的零部件技術(shù)突出，形成全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行設(shè)計(jì)-開發(fā)-生產(chǎn)過程；歐洲以培育龍頭企業(yè)為核心，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)。

我國工業(yè)機(jī)器人正處于加速發(fā)展期，但國產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)面臨著零部件進(jìn)口程度高、垂直一體化發(fā)展程度低等問題。我國目前的產(chǎn)業(yè)模式更接近美國，機(jī)器人企業(yè)大多集中在下游的系統(tǒng)集成，導(dǎo)致前期國內(nèi)自動(dòng)化需求爆發(fā)帶來的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)紅利被國外廠商占據(jù)。面對外資品牌的激烈競爭，準(zhǔn)確選擇有效可行、盈利可觀的商業(yè)模式是先決條件。

2.2 本體企業(yè)利潤微薄，難成產(chǎn)業(yè)中心

本體廠商主要工作是將各個(gè)零部件組裝以形成完整的結(jié)構(gòu)體，相對上游零部件廠商缺乏核心技術(shù)，相對下游集成廠商無法精確掌握客戶需求，因而受上下游利潤擠壓，盈利能力較弱。

上游核心技術(shù)缺失，本體商產(chǎn)品性能和成本劣勢明顯。核心零部件是組成機(jī)器人最重要的裝置，影響循徑精度、運(yùn)動(dòng)速度、周期時(shí)間、可編程、多級聯(lián)動(dòng)以及域外軸設(shè)備同步性等多項(xiàng)性能指標(biāo)。本體廠商受核心零部件技術(shù)制約，優(yōu)化設(shè)計(jì)相對較差，產(chǎn)品質(zhì)量、精度及穩(wěn)定性較弱。具體到我國，在本體整合、軟件和系統(tǒng)技術(shù)方面較為弱勢，尤其控制器核心算法缺乏，使得國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人在穩(wěn)定性、故障率、易用性等關(guān)鍵指標(biāo)劣于外資企業(yè)。更為重要的是，核心零部件技術(shù)的匱乏使國內(nèi)企業(yè)無法有效針對客戶的實(shí)際需求，對機(jī)器人進(jìn)行二次應(yīng)用開發(fā)，進(jìn)而無法為客戶提供符合其需求的機(jī)器人或整體解決方案。

零部件限制本體商向機(jī)器人中高端領(lǐng)域布局。不同種類或行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人價(jià)格差異較大，從十萬元至百萬元不等，一般而言高端領(lǐng)域獲益空間更大，但同時(shí)對技術(shù)指標(biāo)要求較高，如應(yīng)用于電子行業(yè)的SCARA機(jī)器人對精度和速度要求極高；汽車行業(yè)對機(jī)器人精度、效率和穩(wěn)定性要求都很高。因此沒有掌握運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的本體商不易在航空航天、軍工、汽車制造等高端應(yīng)用領(lǐng)域獲取收益。

高端領(lǐng)域存在商務(wù)關(guān)系、技術(shù)和資金三重壁壘，我國產(chǎn)品主要用于低端領(lǐng)域。由于高端機(jī)器人一般同時(shí)有6臺以上伺服系統(tǒng)，國內(nèi)本體廠商的伺服系統(tǒng)核心算法跟不上，導(dǎo)致響應(yīng)速度較低。布局全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的四大家族則擁有底層算法，其核心控制器可以通過伺服系統(tǒng)的電流環(huán)直接操作電機(jī)，實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)多軸非線性條件下的精密控制，較快的響應(yīng)速度和準(zhǔn)確的定位使得機(jī)器人主要應(yīng)用于高端領(lǐng)域。

核心零部件成本占比高，本體商盈利空間?。簷C(jī)器人的產(chǎn)業(yè)制造環(huán)節(jié)是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中利潤最低的環(huán)節(jié)，這是由于機(jī)器人成本結(jié)構(gòu)中核心零部件份額過高導(dǎo)致的。根據(jù)《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)白皮書》，核心零部件占機(jī)器人總成本75%左右，其中減速器、伺服電機(jī)和控制器占比分別為32%、22%和12%，而本體的機(jī)械結(jié)構(gòu)僅占30%，因此機(jī)器人本體企業(yè)對核心零部件價(jià)格波動(dòng)較為敏感。根據(jù)OFweek機(jī)器人網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2015年上半年，中國80%以上廠商本體業(yè)務(wù)同比增長，僅有20%的廠商同比下降；但從盈利能力來看，70%以上的企業(yè)的本體業(yè)務(wù)處于虧損狀態(tài)。因?yàn)閲鴥?nèi)80%的核心零部件依賴進(jìn)口，受到核心零部件價(jià)格下降影響，本體廠商利潤微?。淮送?，也與國內(nèi)企業(yè)在關(guān)鍵零部件環(huán)節(jié)材料消耗更大有關(guān)，產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，在永磁同步伺服電機(jī)中釹鐵硼材料成本，國內(nèi)單體用量比國外高接近1倍。

上游市場集中，本體商議價(jià)能力低：全球減速器行業(yè)集中度很高，根據(jù)ofweek數(shù)據(jù)，日本納博特斯和哈默納科全球機(jī)器人減速器市場份額超過75%，加之下游需求增多導(dǎo)致減速器供不應(yīng)求，本體廠商相對上游企業(yè)議價(jià)能力低，造成其機(jī)器人產(chǎn)品針對全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)在價(jià)格上無法形成優(yōu)勢，進(jìn)而影響其快速搶占市場。目前。我國機(jī)器人廠商上游零部件主要采用外購方式，相比于外資品牌更沒有議價(jià)權(quán)，采購成本較高，成為制約國產(chǎn)機(jī)器人發(fā)展的主要瓶頸之一。因而在和技術(shù)成熟的國外全產(chǎn)業(yè)鏈廠商競爭時(shí)，國產(chǎn)本體廠商不具備成本優(yōu)勢和利潤價(jià)格彈性空間，也造成了外資品牌在我國機(jī)器人市場中占絕對主導(dǎo)地位的現(xiàn)狀。

本體相對于集成市場成長空間狹窄，盈利水平更低：從短期盈利出發(fā)，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈下端符合軟三元理論，即集成供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)比制造環(huán)節(jié)更易通過減少成本增加利潤。核心原因本體廠商需要大量產(chǎn)線投入，導(dǎo)致固定資產(chǎn)占比大幅提升，固定資產(chǎn)折舊高，影響毛利率，因此本體商提升經(jīng)營效率以及成本的管控尤為重要。長期來看，集成市場規(guī)模大約為本體的3倍。這是因?yàn)闄C(jī)器人下游應(yīng)用領(lǐng)域具有周期性，作為和下游緊密聯(lián)系的系統(tǒng)集成商爆發(fā)力強(qiáng)，更能充分受益下游特定行業(yè)復(fù)蘇。根據(jù)CRIA的數(shù)據(jù)，2017年中國工業(yè)機(jī)器人市場銷量14.1萬臺；另外根據(jù)IFR的預(yù)測，2018-2020年中國工業(yè)機(jī)器人有望保持25%-30%的增速，出于謹(jǐn)慎性原則，我們按照25%的增速測算，2018年我國工業(yè)機(jī)器人銷量有望達(dá)到17.5萬臺，對應(yīng)的系統(tǒng)集成市場規(guī)模有望達(dá)到1181億元。對于小企業(yè)來講，向下游也不具有議價(jià)權(quán)，生存空間狹小。

市場推廣依賴集成商。從產(chǎn)品應(yīng)用角度，機(jī)器人本體必須通過系統(tǒng)集成之后才能為終端客戶所用。機(jī)器人系統(tǒng)集成供應(yīng)商具有產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力，并且對終端客戶應(yīng)用需求工藝?yán)斫?，相關(guān)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)豐富，能夠提供可適應(yīng)各種不同應(yīng)用領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化、個(gè)性化成套裝備，也是促進(jìn)本體銷售的重要渠道。從銷售渠道角度來看，單一本體廠商不易形成品牌效應(yīng)，在市場推廣方面會(huì)較為依賴系統(tǒng)集成商的支持。

2.3 集成商競爭激烈，難以形成規(guī)模效應(yīng)

系統(tǒng)集成商處于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的下游應(yīng)用端，為終端客戶提供應(yīng)用解決方案，負(fù)責(zé)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用二次開發(fā)和周邊自動(dòng)化配套設(shè)備的集成。機(jī)器人下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，集成商在下游行業(yè)復(fù)蘇時(shí)能充分受益，展現(xiàn)出相對更高的彈性。但與零部件和本體環(huán)節(jié)相比，系統(tǒng)集成的壁壘相對較低，競爭激烈，與上游議價(jià)能力較弱；且在不同行業(yè)之間橫向拓展困難，企業(yè)發(fā)展存在一定的瓶頸。

技術(shù)壁壘相對較低，競爭激烈：由于工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成硬件產(chǎn)品價(jià)格逐年下降，應(yīng)用領(lǐng)域仍在不斷拓展，同時(shí)在基礎(chǔ)應(yīng)用方面，如搬運(yùn)、碼垛、分揀等進(jìn)入門檻越來越低，這導(dǎo)致下游廠商競爭激烈。根據(jù)控制工程網(wǎng)的數(shù)據(jù)，截至2017年11月，國內(nèi)共有437家工業(yè)機(jī)器人企業(yè)，其中系統(tǒng)集成商278家，約占64%。雖然隨著統(tǒng)集成商轉(zhuǎn)型或者升級，占比有所減少，但系統(tǒng)集成仍是國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)主要布局的領(lǐng)域。集成商的局限在于，下游行業(yè)爆發(fā)帶來的可觀收益存在瓶頸，單個(gè)集成商后續(xù)發(fā)展空間有限，向縱深拓展受限于本體與核心零部件技術(shù)壁壘，橫向發(fā)展受困于行業(yè)間工藝的不互通，不易通過并購擴(kuò)張業(yè)務(wù)。

集成企業(yè)難以形成規(guī)模效應(yīng)：由于系統(tǒng)的非標(biāo)性，不同領(lǐng)域的系統(tǒng)不能完全復(fù)制，行業(yè)的拓展存在高壁壘，因此機(jī)器人系統(tǒng)集成商普遍規(guī)模較小，年產(chǎn)值不高，缺乏競爭優(yōu)勢。主要原因是：1）產(chǎn)線非標(biāo)性：下游應(yīng)用行業(yè)廣泛且需求各異，集成商難以簡單復(fù)制上量。2）人員非標(biāo)規(guī)模效應(yīng)差：作為輕資產(chǎn)的訂單型工程服務(wù)商，集成商的核心競爭力是專業(yè)人才，不同技術(shù)人員在不同項(xiàng)目間不能通用，人員利用率會(huì)有空窗期，因此行業(yè)的拓展必然帶來成本的增長。3）資金投入大，現(xiàn)金流壓力大：系統(tǒng)集成的付款通常采用“361”或“3331”的方式。因此大量尾款的積壓對企業(yè)的現(xiàn)金流是挑戰(zhàn)，也是限制進(jìn)一步行業(yè)拓展的瓶頸。

2.4 全產(chǎn)業(yè)鏈布局，機(jī)器人企業(yè)的終極之路

全產(chǎn)業(yè)鏈模式是當(dāng)下工業(yè)機(jī)器人企業(yè)發(fā)展趨勢，也是當(dāng)前具備較高盈利水平的商業(yè)模式。目前國內(nèi)外較為成功的企業(yè)都采用了“重要零部件生產(chǎn)+本體生產(chǎn)+系統(tǒng)集成”的全產(chǎn)業(yè)鏈模式，或是正在向上下游逐步滲透，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈模式的轉(zhuǎn)型。

從技術(shù)角度看，機(jī)器人行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈較短，行業(yè)壁壘較高，每個(gè)環(huán)節(jié)都至關(guān)重要。核心零部件的性能直接決定了機(jī)器人的整體性能，具有技術(shù)含量高、利潤高的特點(diǎn)；機(jī)器人本體是承上啟下的環(huán)節(jié)，有一定壟斷性，議價(jià)能力較強(qiáng)；下游系統(tǒng)集成商是機(jī)器人商業(yè)化、大規(guī)模普及的關(guān)鍵，且具有渠道優(yōu)勢。從利潤分配角度分析，工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈符合“微笑曲線”，產(chǎn)業(yè)鏈中，附加值更多地體現(xiàn)在價(jià)值鏈的兩段。核心零部件是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中利潤最高的環(huán)節(jié)，議價(jià)能力最強(qiáng)；本體制造環(huán)節(jié)利潤較低，但廠商通常具備較強(qiáng)的軟硬件結(jié)合的能力，對于行業(yè)上下游具備較強(qiáng)的滲透意愿和能力，可以有效整合上游零部件企業(yè)和下游系統(tǒng)集成商；集成商市場規(guī)模更大，且毛利水平較高。整體來看，作為高端裝備，機(jī)器人的全生命周期的毛利率約為60%左右。其中單體、集成、服務(wù)分別占據(jù)三分之一，分食了一個(gè)機(jī)器人全生命周期的利潤。因此，覆蓋的產(chǎn)業(yè)鏈越長，盈利能力越強(qiáng)，全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)最有望成長為工業(yè)機(jī)器人行業(yè)龍頭。

各產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)企業(yè)盈利分析：我們從毛利率的角度考察產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的盈利水平，并選取了代表性企業(yè)作對比。核心零部件減速器的代表生產(chǎn)企業(yè)包括納博特斯克、哈默納科和住友，全產(chǎn)業(yè)鏈的代表生產(chǎn)企業(yè)包括國際機(jī)器人四大家族，即ABB、發(fā)那科、安川和庫卡；本體+集成模式：EPSON、ADEPT；本體：川崎重工、現(xiàn)代重工；系統(tǒng)集成的代表性企業(yè)為杜爾集團(tuán)和優(yōu)尼unix。整體來看，全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)毛利率可高達(dá)30%以上，其中發(fā)那科達(dá)到40%以上；本體加集成模式的企業(yè)盈利能力也較高，行業(yè)中位數(shù)達(dá)39.01%。本體商的盈利能力最低，行業(yè)中位數(shù)僅為11.24%。從毛利率的角度來看，全產(chǎn)業(yè)鏈盈利較強(qiáng)的邏輯得到強(qiáng)化。

考慮到零部件制造、整機(jī)制造和渠道商的商業(yè)模式有所差異，用總資產(chǎn)報(bào)酬率和EBIT利潤率再進(jìn)行比較分析發(fā)現(xiàn)，本體廠商的資產(chǎn)運(yùn)營效率顯著低于零部件和集成廠商。其中，核心零部件龍頭哈默納科的總資產(chǎn)報(bào)酬率和EBIT利潤率高達(dá)20%以上，而集成廠商龍頭的EBIT利潤率約為10%左右，核心零部件企業(yè)的盈利能力整體是優(yōu)于本體商和集成商的。

為探究各產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的盈利來源，我們對三大環(huán)節(jié)的六個(gè)單一廠商進(jìn)行杜邦分析。可以看到零部件廠商凈資產(chǎn)收益率來源于產(chǎn)品的高利潤率；而集成商凈利潤相對較低，但總資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率高，因此銷售模式屬于薄利多銷形式。在實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)中也可觀察到這一現(xiàn)象，外資品牌全產(chǎn)業(yè)鏈布局時(shí)并不會(huì)把本體作為利潤中心，而是作為一個(gè)承上啟下的環(huán)節(jié)；而系統(tǒng)集成部分，在外資企業(yè)營業(yè)份額中占比較低，集成訂單大多只集中于具有標(biāo)桿效應(yīng)的大型項(xiàng)目。

整體來看，我們得出以下結(jié)論，單一本體和單一集成廠商企業(yè)的盈利及獲現(xiàn)表現(xiàn)均較為弱勢，弱于全產(chǎn)業(yè)鏈形式的四大家族和減速器制造商龍頭；全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)和本體加集成廠商盈利能力可觀，占用上下游資金能力較強(qiáng)，在產(chǎn)業(yè)鏈中有較強(qiáng)話語權(quán)。因此，對單一業(yè)務(wù)的廠商而言，擴(kuò)展核心零部件是生存之道，應(yīng)用領(lǐng)域做深做精，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)是必要途徑，布局全產(chǎn)業(yè)鏈一體化是終極之路。

三、海外公司的成長路徑，一體化是終極模式

3.1 四大家族壟斷全球市場

全球機(jī)器人市場中，四大家族一直占據(jù)著重要位置，總市場份額一度超過50%以上。2015年以來由于細(xì)分領(lǐng)域新興機(jī)器人廠商的崛起，如丹麥優(yōu)傲機(jī)器人生產(chǎn)的6軸串聯(lián)工業(yè)機(jī)器人和RethinkRobotics生產(chǎn)的機(jī)器人因輕巧靈活而廣受市場青睞，使四大家族量價(jià)齊降，市占率遭受一定程度的擠壓。但作為全球行業(yè)龍頭，四大家族總體上依然占據(jù)主導(dǎo)地位，尤其是在需求量逐步放大的中國市場，根據(jù)OFweek機(jī)器人網(wǎng)的數(shù)據(jù)，2016年四大家族在中國工業(yè)機(jī)器人的市場份額總和接近60%。

外資企業(yè)機(jī)器人業(yè)務(wù)對比：四大家族體量領(lǐng)先。從收入規(guī)模來看，國際四大家族的體量處于領(lǐng)先地位，其中發(fā)那科2017年機(jī)器人業(yè)務(wù)收入為17.58億美元。從盈利能力來看，兩家核心零部件企業(yè)納博和哈默納科的減速器業(yè)務(wù)2017年的營業(yè)利潤率分別為18%和26%，領(lǐng)先于四大家族和杜爾集團(tuán)，核心零部件較高的技術(shù)壁壘也使得龍頭企業(yè)擁有較強(qiáng)的議價(jià)能力。

庫卡運(yùn)營效率較高，納博人均產(chǎn)值領(lǐng)先。資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率反映了一個(gè)企業(yè)的運(yùn)營效率，體現(xiàn)了資產(chǎn)從投入到產(chǎn)出的流轉(zhuǎn)速度。庫卡2017年機(jī)器人業(yè)務(wù)的資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率為1.96次，顯著高于其他企業(yè)，主要原因在于庫卡生產(chǎn)的機(jī)器人大多運(yùn)用于下游的汽車制造業(yè)。汽車領(lǐng)域自動(dòng)化需求高，其流水線式生產(chǎn)的特點(diǎn)有利于將每個(gè)環(huán)節(jié)分解成基本的標(biāo)準(zhǔn)化工序，易于形成規(guī)模生產(chǎn)。另外，庫卡受益于德國巴伐利亞的產(chǎn)業(yè)集群，客戶包括通用汽車、克萊斯勒、福特汽車、保時(shí)捷、寶馬、奧迪、奔馳等。從人均產(chǎn)值來看，納博特斯克2017年減速器業(yè)務(wù)的人均產(chǎn)值為65萬美元/人，顯著高于安川、庫卡和杜爾集團(tuán)，反映出核心零部件企業(yè)較高的制造效率。

3.2 兩種路徑，布局全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)

四大家族在機(jī)器人領(lǐng)域的絕對領(lǐng)導(dǎo)地位來自業(yè)務(wù)先發(fā)優(yōu)勢和全產(chǎn)業(yè)鏈布局優(yōu)勢。細(xì)究四大家族的發(fā)展進(jìn)程，早期均從事機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的業(yè)務(wù)，雖然起步業(yè)務(wù)和發(fā)展路徑各不相同，但最終都實(shí)現(xiàn)了從應(yīng)用開發(fā)、前端銷售、系統(tǒng)集成到客戶服務(wù)的全價(jià)值鏈業(yè)務(wù)模式。我們對四大家族全產(chǎn)業(yè)鏈形成路徑進(jìn)行分析，將其劃分為以下兩種方式：

自上而下的發(fā)展路徑：四大家族中發(fā)那科、安川和ABB采取自上而下的發(fā)展路徑，初期深耕零部件領(lǐng)域，后期向機(jī)器人本體及下游集成應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展。發(fā)那科以數(shù)控系統(tǒng)起家；安川專注伺服、變頻器；ABB運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)在業(yè)內(nèi)領(lǐng)先。后期三大巨頭本體與解決方案同步推進(jìn)，布局方式主要是合作或收購，布局領(lǐng)域以高端應(yīng)用汽車、3C行業(yè)等為主。根據(jù)公司官網(wǎng)的披露，ABB 2015年收購Gomtec加碼協(xié)作機(jī)器人業(yè)務(wù)，2016年收購瑞典系統(tǒng)集成公司SVIA，2017年收購貝加萊與GE工業(yè)系統(tǒng)業(yè)務(wù)；安川2015年與北京東方昊為在噴砂、涂裝機(jī)器人領(lǐng)域展開深度合作，同年攜手恩耐NLIGHT開創(chuàng)機(jī)器人激光應(yīng)用高端市場；發(fā)那科2014年與羅克韋爾簽訂合作協(xié)議，實(shí)現(xiàn)無縫集成制造，2016年聯(lián)手科勒集團(tuán)引領(lǐng)衛(wèi)浴行業(yè)智能制造。

向下游推進(jìn)模式的核心特點(diǎn)：第一，核心技術(shù)的精通，既提高產(chǎn)品性能，形成壟斷地位；又降低成本，提高價(jià)格彈性空間。截止目前，全球工業(yè)機(jī)器人市場最領(lǐng)先的技術(shù)仍掌控于四大家族手中，安川電氣式機(jī)器人MOTOMAN因運(yùn)用特有的運(yùn)動(dòng)控制和伺服系統(tǒng)而廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。ABB依靠運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，機(jī)器人整體性能突出，其六軸機(jī)器人六軸聯(lián)動(dòng)的精度最高。第二，依托零部件優(yōu)勢，涉及業(yè)務(wù)廣泛，與機(jī)器人業(yè)務(wù)形成協(xié)同效應(yīng)。ABB憑借在電氣、自動(dòng)化和系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢提供完整的工業(yè)機(jī)器人解決方案；安川電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制、系統(tǒng)工程與信息技術(shù)可與機(jī)器人業(yè)務(wù)緊密配合；發(fā)那科自主生產(chǎn)的機(jī)器人零部件與機(jī)床業(yè)務(wù)形成了規(guī)模效應(yīng)，其全球工業(yè)機(jī)器人市場份額達(dá)20%、機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)市場份額超過50%。第三，技術(shù)優(yōu)勢驅(qū)動(dòng)企業(yè)進(jìn)入高端下游領(lǐng)域。據(jù)ABB財(cái)報(bào)的披露，ABB機(jī)器人業(yè)務(wù)的增長源于汽車及其它產(chǎn)業(yè)對于工業(yè)機(jī)器人的強(qiáng)勁需求；尤其是由于在汽車及電子和半導(dǎo)體整體行業(yè)進(jìn)行持續(xù)投資，機(jī)器人產(chǎn)品獲得了大量訂單。

自下而上的路徑：不同于其他三家的成長路徑，庫卡由焊接設(shè)備起家，以下游的汽車領(lǐng)域系統(tǒng)集成為切入口，到本體制造，再到后期的控制器、伺服電機(jī)自制，實(shí)施了一條從下游系統(tǒng)集成向上游核心零部件拓展的逆向產(chǎn)業(yè)鏈一體化布局模式。業(yè)務(wù)層面，不同于ABB涉足電工電網(wǎng)、發(fā)那科涉足數(shù)控機(jī)床、安川涉足電機(jī)和其他工業(yè)設(shè)備，庫卡是四大家中唯一一家全部業(yè)務(wù)都集中在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的企業(yè)。根據(jù)公司財(cái)報(bào)的數(shù)據(jù)，2017年庫卡系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)占收入的45.4%，機(jī)器人本體占34.5%，同時(shí)瑞仕格與庫卡產(chǎn)生了良好的協(xié)同效應(yīng)，占收入比穩(wěn)步提升至22%。2017年庫卡公司被美的收購，加大了在中國市場的擴(kuò)張力度。

下游逆向拓展的優(yōu)勢在于：1）廣泛接觸下游客戶，了解終端用戶的實(shí)際需求。庫卡受益于德國汽車工業(yè)的繁榮發(fā)展，逐步由提供系統(tǒng)集成服務(wù)向本體生產(chǎn)拓展；2）庫卡借助其在汽車工業(yè)中積累的技能經(jīng)驗(yàn)，為其他領(lǐng)域研發(fā)自動(dòng)化提供解決方案，例如用于醫(yī)療技術(shù)、太陽能工業(yè)和航空航天工業(yè)等，易于形成本體制造和下游集成優(yōu)勢。1985年庫卡去掉工業(yè)機(jī)器人中的平行連桿結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的多關(guān)節(jié)控制，并逐漸成為機(jī)器人行業(yè)的默認(rèn)準(zhǔn)則。

與自上而下布局的其他三家相比，逆向布局的庫卡全球市場份額和營收規(guī)模落相對落后，營業(yè)利潤率在幾家企業(yè)之中處于較低水平。根據(jù)年報(bào)的數(shù)據(jù)，2017年庫卡毛利率21.7%，凈利率僅為2.5%。這是因?yàn)閹炜óa(chǎn)品多應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)化程度高的汽車領(lǐng)域，由于汽車產(chǎn)業(yè)高度成熟，競爭充分，其利潤率相對較低。此外，上游核心零部件領(lǐng)域，庫卡使用的減速器90%采購自日本納博，而發(fā)那科與安川的采購規(guī)模相對較高，其拿貨價(jià)格較庫卡低。因此，庫卡成長路徑的主要劣勢在于會(huì)受到下游應(yīng)用領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化程度和周期波動(dòng)的影響。集成商向上游縱深拓展的同時(shí)，也應(yīng)兼顧下游的橫向拓展。庫卡后期依托核心研發(fā)能力，將機(jī)器人的產(chǎn)品系列拓展到金屬加工、電子、食品飲料等細(xì)分領(lǐng)域。

3.3 國產(chǎn)企業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈布局之道

整體而言，國內(nèi)機(jī)器人企業(yè)技術(shù)和市場集中度低，對產(chǎn)業(yè)鏈掌控能力相對較弱。上游零部件一直處于進(jìn)口狀態(tài)，對上游零部件廠商不具備議價(jià)優(yōu)勢；本體和集成企業(yè)大部分以組裝和代加工為主，處于產(chǎn)業(yè)鏈低端，產(chǎn)業(yè)集中度低、總體規(guī)模小。

對于已經(jīng)具備一定的資金、市場和技術(shù)實(shí)力的機(jī)器人企業(yè)來說，打造產(chǎn)業(yè)鏈成為企業(yè)擴(kuò)大市場和影響力的重要途徑。目前國內(nèi)領(lǐng)先機(jī)器人企業(yè)也已經(jīng)陸續(xù)通過合作或并購的方式加緊擴(kuò)展自己的產(chǎn)業(yè)版圖，結(jié)合本土系統(tǒng)集成的服務(wù)優(yōu)勢，已經(jīng)具備一定的競爭力，未來有望實(shí)現(xiàn)對國外品牌的進(jìn)口替代。

根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈理論分析和國際先進(jìn)廠商生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為機(jī)器人企業(yè)布局產(chǎn)業(yè)鏈有如下的可行方式：

由核心零部件向下拓展：生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)或伺服電機(jī)等自動(dòng)化零部件的廠商，可依托技術(shù)優(yōu)勢向全產(chǎn)業(yè)鏈布局，能夠發(fā)揮業(yè)務(wù)的協(xié)同性。以埃斯頓為例，埃斯頓早期深耕于金屬成形機(jī)床領(lǐng)域，依托成熟的伺服系統(tǒng)技術(shù)，同時(shí)收購TRIO進(jìn)入高端運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域，形成了貫穿全產(chǎn)業(yè)鏈的兩大業(yè)務(wù)模塊：智能裝備核心功能部件和工業(yè)機(jī)器人及智能制造系統(tǒng)。2017年埃斯頓實(shí)現(xiàn)營收1076.50百萬元，毛利達(dá)33.44%，其中工業(yè)機(jī)器人業(yè)務(wù)營業(yè)收入489百萬元，同比增長132%，增速是國內(nèi)同行業(yè)中最高的。

由下游的系統(tǒng)集成向上游突破：依靠行業(yè)積累成長起來的系統(tǒng)集成企業(yè)，可采用與庫卡類似的成長路徑。通過早期對特定行業(yè)制造工藝的了解，運(yùn)用豐富的客戶資源積累初始資本，繼而通過合作研發(fā)、并購等方式進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈的溯源方向整合，提升行業(yè)集中度。當(dāng)前，易行成規(guī)模效應(yīng)的汽車領(lǐng)域已被外資品牌占領(lǐng)，下游集成向細(xì)分化和專業(yè)化發(fā)展，以面板、半導(dǎo)體、鋰電池制造為代表的3C電子加工行業(yè)空間廣闊，自動(dòng)化率需求大，有足夠的空間誕生系統(tǒng)集成龍頭廠商，深耕下游行業(yè)應(yīng)用的廠商有望率先突圍。

目前較為成功的國內(nèi)企業(yè)包括拓斯達(dá)、埃夫特等。拓斯達(dá)以注塑機(jī)輔機(jī)設(shè)備起家，從系統(tǒng)集成入口切入機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，掌握大量終端客戶的數(shù)據(jù)，后期通過自主研發(fā)掌握了控制技術(shù)，并通過與武漢久同智能科技有限公司合作研發(fā)掌握了伺服驅(qū)動(dòng)，目前業(yè)務(wù)領(lǐng)域已逐步延伸至整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。

而非上市公司埃夫特主要采用“本體+系統(tǒng)集成”模式，作為工業(yè)機(jī)器人的用戶，埃夫特深耕汽車領(lǐng)域，依靠對終端需求及工藝的充分了解，進(jìn)行核心零部件的研發(fā)，逐步向全產(chǎn)業(yè)鏈模式轉(zhuǎn)型。其成長方式主要依靠并購，2015年收購意大利CMA公司，強(qiáng)化噴涂領(lǐng)域競爭力；2016年收購意大利EVOLUT公司，切入高端機(jī)器人集成應(yīng)用；2017年收購意大利運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域機(jī)器人核心零部件生產(chǎn)商ROBOX。