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1、减速器、伺服系统和控制系统被认为机器人本体三大核心组 件,三者占机器人本体的成本分别为 35%、14%、13% 机器人管家零部件主要供应商 机器人关键零部件及成本占比 零部件国外供应应商国内供应应商 减速器 纳博特斯克、Harmonic Drive、住 友、SEJINIGB等 绿的谐波、上海机电、秦川发展等 控制系统 KUKA、ABB、FANUC、安川、松 下、那智不二越、三菱等 新松机器人、埃斯顿、广州数控、汇川技术、 深圳固高等 伺服系统 松下、三川、安川、三菱电机、富 士、三洋、台达等 埃斯顿、华中数控、广州数控、深圳英威腾、 汇川技术等 工业机器人关键零部件供给被日本、美国和德国等国家
2、 掌控,我国机器人本体制造商长期依赖进口； 减速器开发难度最高，目前全世界75%的精密减速机由 日本纳博特斯克和Harmonic Drive两家公司供应； 伺服系统是机器人的核心驱动部件,机器人本体公司大多 外购伺服电机,少量由电机企业发展成机器人企业的(如安川) 配套； 控制器开发难度相对较低,一般由机器人本体公司自主 研发。 数据来源：CRIA 减速机行业分析 机器人用精密减速机是工业机器人中最关键功能部件，是机器人产业链 至关重要环节，是我国机器人产业发展需要突破的瓶颈 常见机器人减速机分类 类别特点 RV 减速器 摆线针轮 行星减速装置中的传动 零件刚度高、接触应力小，零件加工和安装精
3、度易于实现 高精度 ，这就使得摆线针轮传动 的效率很高 行星传动结 构与紧凑的W输出机构组合，使整个摆线针轮 减速 装置结构十分紧凑，因此其结构 体积小和质量轻 采用一齿差或少齿差传动 ，摆线针轮传动 的传动 比大小取决于摆 线针轮 的齿数，齿数越多， 传动 比越大 摆线针轮传动 同时啮 合的齿数要比渐开线外齿传动 同时啮 合的 齿数多，因此承载能力较大; 摆线轮 和针轮 的轮齿 均淬硬、精磨，比渐开线少齿差传动 中内齿轮 的加工性能更好、齿面硬度 更高，使用寿命更长 谐波减速器谐波传动具有运动精度高，传动比大、质量小、体积小、较小的传 动惯量等优点。最重要的是能在 密闭空间传递运动，这一点是
4、其他 任何机械传动无法实现的。 其缺点为在谐波齿轮传动中柔轮每转 发生两次椭圆变形，极易引起 材料的疲劳损坏，损耗功率大。 摆线针轮摆线针轮 行星减 速器 摆线针轮 行星减速器广泛应用于矿山、化工、起重机械、工程机械 等领域。缺点是摆线针轮 减速 器的机构太复杂，制造安装精度要求太高，转 臂轴承受力大，影响轴承寿命和承载能力。 精密行星减速器相对其他减速机，行星减速机具有高刚性、高精度、高传动 效率、 高的扭矩/体积比、终身免维护 等特点。 因为这 些特点，行星减速机多数是安装在步进电 机和伺服电机上， 用来降低转速，提升 扭矩，匹配惯量。 滤滤波齿轮齿轮 减速器 滤波齿轮传动 是由重庆大学梁
5、锡昌、王家序教授发明的一种结构紧 凑、体积相对小、大传动 比的 新型精密传动 机构，目前还处 于研究 阶段。 RV减速器、谐波减速器作为当前机器人主流的减速器，驱动系统要求传动系统间隙小、刚度大、输出扭 矩高以及减速比大，因此采用行星排圆柱螺旋齿轮传动机构或结合行星排的摆线轮传动机构设计是必 然。目前国际机器人所配套的减速器中，RV减速器占比60%以上，谐波减速器占比15%左右，RV减速器成 为制约全球机器人发展的核心部件。 减速机行业分析 由于国内减速机方面起步较晚，仍然需要经验与技术积累， 目前尚无成熟国产RV减速机大规模应用工业机器人 p 精密减速器的设计 、研发和制造过程中需要对相关的
6、材料、 零件结构和齿轮齿 形进行反复的测试 与修正，这一过程需要经验 与技术的积累 p 近年来国内部分厂商和院校致力高精度摆线针轮 减速机的国产化和产业 化研究， 如浙江恒丰泰、重庆大学机械传动 国家重点实验 室、天津减速机厂、秦川机床 厂、大连交通大学等，部分企业现 已研发出样机，正在进行可靠性试验 与检测 p 而在谐波减速器方面，国内已有可替代产品，如北京中技克美、北京谐波传动 所 和苏州绿的，虽然相应产 品在输入转速，扭转刚 度，传动 精度和效率方面与日 本产品还存在差距，但整体的质量品质还 在提高，也逐渐地应用在关节型工业 机器人中。面对未来在国内巨大的需求，精密减速器国产化也只是时间
7、长 短的问 题，进口替代的雏形已现。 减速机行业分析 精密减速器全球75%市场份额由两家日本公司垄断，为纳博 和Harmonic Drive，国内企业有望突破减速器外资垄断 国内主要推进RV减速机项目的公司 公司主营业务业务推进 上海机电机电装备在国内与纳博特设立合资公司，从事减速机生产，计划2016年 投产，产能20万台 秦川机床秦川机床13年通过 1.94 亿元年产9万台机器人减速器议案， 计划16年投 产 双环传动齿轮零件制造完成11个型号4个系列研制，预计明年小批量供货。 拟投入募 集资金 3亿元，16年小批量生产，18年产能达6万台 浙江恒丰泰精密传动等大 型机械装备 部分型号产品已
8、经在埃夫特、博时等企业应用验证，公司具备 小批量生产能力，月产量可达200台 南通振康电焊机、送丝 机 产品在埃夫特、埃斯顿等国内企业成功应用，年产1万台，主要 用于重量级机器人，2015年销售4000套，市场占有率3-5%， 2016年销售目标8000套，有望实现中国RV减速机10%的市场 份额 机器人行业分析 国内机器人销量增长迅猛成长空间广阔，RV减速机迎来发展 契机 机器人保留量增加 关节机器人占比80%以 上 RV减速机应用更广 我国机器人 2014 年装机量约 5.7 万 台， 同比约 56.17%，过去 4 年 GAGR 约 39.73%， 据 IFR 预估，15-20 年国内机
9、器人销量 预估年复合增长率 将达20%，2020年 保有量将达到60万 台 关节机器人有很高 的灵活度，适合于 几乎 任何轨迹或角 度的工作，主要应 用于搬运、焊接、 装配，检测等工 作。从 13 年数据 显 示，关节机器人 占比 84%，其中国 产机器人占比仅8% 相比于谐波减速器， RV 减速器具有更高 的刚度和回转精度。 因此在关节型机器人 中，一般将 RV 减 速器放置在机座、大 臂、肩部等重负载的 位置，而小臂、腕部 或手部多采用谐波减 速器或行星轮减速器 以2020年机器人保有 量达到60万台、平均 每天工业机器人需要3 套RV减速机保守估算 ，未来几年工业机器 人用RV减速机新增
10、 120万套，按照每台 0.9万元估计，未来市 场容量可达108亿元 RV减速机市场容量108 亿 减速机行业分析 上海机电与日本纳博合作研发中端减速机，定位中小型机器 人和服务型机器人，瞄准国内机器人市场 1.上海电气（上海机电母公司）增 资330万美元 2.纳博特斯克增资670万美元 纳博特斯克（中国）精密 机械有限公司，注册5000万 美元 u 预计产量：年产20万台精密减速机 u 主要客户：匹配4万台机器人，ABB、KUKA、 FANUC、YASKAWA 四大家族在中国业务扩展 u 预估销售额：年销售20亿左右，品质和价格与 国际接轨，预计2016年为公司带来1.6-3.3亿利 润，未
11、来或将采取外延并购方式打造智能装备 平台 纳博特斯克（中国）精密机器所在地武进区是常州 市机器人产业园，规模以上企业50余家，2013年进 驻的安川设计产能1.2万台套机器人 减速机行业标杆借鉴 双环传动2014年减速机立项2800万研发投入，2015年3亿元 增发布局RV减速机项目，RV减速器研发稳步推进 双环传动开展RV 减速机优势 u在机器人RV减速器领域，能完成产品 设计并生产样品都不难，难的是将产 品批量生产，双环传动制造设备先进 且复用率高，为RV 减速器的量产提供 保证。 u海外市场拓展可期。公司常年深耕海外 ，有望通过 ABB 等已有齿轮零件客户打 开海外市场。 u战略合作客户
12、能够同步满足公司 RV 减 速器产能消化。公司与下游整车厂联 系紧 密，未来有望借此切入机器人需 求量最大的汽车制造业市场 u公司承担了 863 计划课题“机器人RV 减 速器研制及应用示范”，工信部对公 司 的研制及产业化有严格的进度要求 减速机行业标杆借鉴 产品进入现场测试阶段，2016年预期收入5亿，2017年15亿 公司已经成功研制 11 个型号，4 个系列，部分产品已经处于现场应用测试阶段。预 计16年小批量生产，17年放量增长，逐渐实现批量化生产并逐步替代进口。 项目名称 投资总额 （万元） 产能投产时间项目进度 机器人 RV减 速器 365286万台 2年建设，1年达 产 现场应
13、 用阶段 2015E2016E2017E 进度营收（万 元） 进度营收（万 元） 进度营收（万 元） 1万台50003万台15000 减速机行业标杆借鉴 秦川机床2013年开始18万套工业机器人减速器技术改造项目 ，目前一期9万台进入生产准备阶段，预计16年大规模量产 项目概述 2013年公司启动工业机器人关节减速器项目设计产能18万套，总投资1.94 亿元，其中高精密数控偏心外圆磨床、研磨机床、高效高刚度数控插齿机、 高效立式珩磨机等关键设备、生产线的设备性投资约 1.14 亿元。 一期产能 预计一期建成5+1条生产线，年产9万台，销售收入将新增6.5亿，新增利润 总额约1.82亿，二期项目
14、将视一期进展情况适时投入。 目前进程 目前公司“工业机器 人减速器”项目已突破制造工艺瓶颈，核心机型的试制、 小批量生产工艺验证工作已经完成，进入系列型谱拓展与中等批量生产准备 阶段。 秦川机床提供齿轮加工装备、从事齿轮加工，对箱体、轴类等其他各种零件的精 密加工能力十分突出 减速机行业标杆借鉴 秦川机床发展工业机器人减速器的优势在于齿轮精加工、精 密制造的技术支撑以及较早成功研制出减速机样机 世界领领先的高精密磨床技术术 国内齿轮 磨床龙头 企业，主营齿轮 磨床、外圆磨床和数控加工中心 齿轮 磨床国内市场占有率约60%-70% 公司磨床技术达到世界先进水平，竞争对手主要来自国外 早在1998
15、年就已研发发出 RV 减速器样样机 1997、1998年秦川机床就参与了国家863项目的机器人用减速器研究，成功研制 了达到较高水平的机器人用RV-250AII减速器样机 减速机行业标杆借鉴 根据已有标杆企业投资项目估计国机智能的减速机业务预期 进度、收入及利润 标杆 企业 总投资初始投入期项目进度 2016年 预期产 量 2016年 预期收 入 2016年 预期利润 上海机电约6.8亿2015年 中外合资，中 方厂房+外资 技术 渠道+制造深度融合20万台20亿 1.6-3.3 亿 双环传动 3.6528 亿 2014年投入研 发 现场测试阶 段1万台0.5亿 秦川机床1.94亿2013年建
16、厂中等批量生产准备阶段9万台套6.5亿 浙江恒丰 泰 埃夫特、博实等企业应用验 证 2400台 南通振康在埃夫特、埃斯顿等试用成 功 1万台 备注：三类投资规模，均以较乐观情景估计产量、收入及利润，即研发、建厂、 中批量生产均按照进度完成，均价按2014年9000元，以后每年依次降低1000元假 设估计最低价，以生产RV减速机为主 减速机部件 预计到2020年我国智能物流系统市场行业总需求超过1386亿 ，年增长超过20%，市场潜力巨大 智能物流行业分析 类别类别2020年需求测测算方法 工厂物流650亿 2014年行业规 模 400亿,按照每 年 10%增长测 算 电商400亿 一级仓 49个,每个投资2亿；二 级仓 200 个,每个投资5000万,三 级仓 1000个,每个投资2000万 快递336亿 四通一达+德邦+百世汇通共840 个分拨中心&中转场 ,每个按照 4000万投资计 算 行业潜在需求合计1386亿 数据来源：华泰证券研究所 智能物流行业投资规模估算 其中快递公司物流建设分布情况 快递递分拨拨中心&中转场转场营业营业 网点
