机器人、智能物流、智能工厂产业链分析PPT课件

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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 工业机器人关键零部件供给被日本 美国和德国等国家掌控 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HarmonicDrive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

2、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 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 精密减速器的设计 研发和制造过程中需要对相关的材料 零件结构和齿轮齿形进行反复的测试与修正 这一过程

3、需要经验与技术的积累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 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

4、和HarmonicDrive 国内企业有望突破减速器外资垄断 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

5、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 上海电气 上海机电母公司 增资330万美元纳博特斯克增资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 预计产量 年产20万台精密

6、减速机主要客户 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 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

7、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 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 战略合作客户能够同步满足公司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 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

8、代进口 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 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 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 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

9、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 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 到2020年主要快递公司物流建设计划 数据来源 华泰证券研究所 智能物流 行业分析 根据物流技术协会信息中心调研 未来几年自动化仓储市场需求将每年有17 的增长 其中2014年自动化立体仓库的市场规模超过200亿元 我国立体仓库需求预测 数据来源 中国物流技术协会信息中心 预计2015年自动化立体仓库的市场规模超过320亿元 目前我国立体仓库面积大约有1 5

10、亿平方米 自动化仓库2000多座 但多层立体仓库却不到10座 发展前景广阔 智能物流 行业分析 智能物流产业价值链中物流服务处于价值高地 系统集成处于第二位 系统集成 软件设计 硬件设备 现场实施 物流服务 根据智能物流的产业价值链可以看到 物流服务是价值最高的部分 资本总会向产业价值高地流动 从硬件设备到系统集成到基于大数据的物流运营服务 国内部分领先企业已开始创新物流运营服务 寻找新的利润增长点 基于智能物流仓储系统的仓储运营服务和提供基于大数据的物流金融服务 智能物流 行业分析 物流自动化系统集成商核心竞争要点情况 智能物流 行业分析 2014年 全球前两名自动化仓储系统集成供应商为日本

11、大福和胜斐迩 营业收入约25亿美元 智能物流 行业分析 2013 2014年全球前20家自动化仓储系统集成供应商收入情况 数据来源 MMH 杂志社 国内领先的自动化物流系统集成商及其优势领域 智能物流 行业分析 大福株式会社是世界最大的物流系统综合厂家 2014年公司收入约150亿 利润50亿人民币 智能物流 行业标杆借鉴 大福株式会社是世界最大的物流系统综合厂家 于1937年创立 为众多行业领域的客户提供物流各个环节的软硬件设备与系统集成解决方案 公司核心竞争力主要体现在三个方面 大福公司核心竞争力 大福公司三大物流业务处于齐头并进状态 智能物流 行业标杆借鉴 大福公司的全自动汽车生产线系统

12、包括自动装配 自动喷漆 自动输送等全套设备 不仅为日本绝大多数汽车制造厂采用 而且深受以美国三大汽车厂家为首的世界各主要汽车生产厂的青睐 在日本和全球市场占有率分别为65 和20 汽车自动化 这是大福最擅长的领域之一 在日本拥有15500套系统的交货业绩 占有33 的市场份额 大福不仅可以提供适用于各行业 各种生产工艺的工厂全自动化物流系统 而且能够为各类仓库和流通中心提供满足其更加快速响应市场需求的先进的物流系统 以缩短交货期 提高配送准确率 并使整个供应链最优化 工厂自动化和配送中心自动化 大福自1979年开始生产供半导体与液晶生产的无尘净化车间使用的搬运 保管系统 目前以40 的市场占有

13、率稳居全球第一 该系统充分考虑了所处理货物的性能 条件与环境 被日本 美国 欧洲 韩国以及中国台湾等地的企业大量采用 半导体与液晶生产自动化 大福公司有效利用资本平台 不断进行外延完善产品线 增强公司在智能物流全产业链的实力 智能物流 行业标杆借鉴 数据来源 公司网站 大数据 智能机器人构建完整的智能工厂产业链 让智能工厂五官清晰 脉络分明 让智能工厂自己运转起来 会 智造 的工厂 传感器是核心组件来将企业内部互联网 外部互联网和国际互联网连接起来 工业软件包括生产管理软件 研发设计软件 生产控制软件 生产管理软件主要包括ERP 研发设计软件主要包括PLM 生产控制软件则包括了MES和SCAD

14、A工业机器人让智能工厂拥有一双巧手 智能工厂实际上就是软件和硬件的结合 产业链的上游 中游便形成了智能工厂 目前世界各国都在工业4 0的探索过程中 对于智能工厂的雏形并没有一个统一的标准 智能工厂的实现依托于零部件和系统的支持 最终都要实现定制化 数字化的生产 智能工厂 行业分析 典型的智能工厂生产运作可以抽象为四个层面的通讯体系 MES则定位为企业层和控制层的沟通纽带 通讯层 企业层根据市场预测 客户订单 安排生产 通过ERP PLM发出生产计划指令 根据生产计划 物料状况 控制层和现场层工作情况制定车间工作计划 安排生产加工任务当计划发生变动 物料出现短缺 设备发生故障 产品合格率未达标等

15、问题 通过MES及时调整 通过控制指令驱动设备完成产品的加工或装配 企业主要采用自动化生产设备 自动化检测仪器 自动化物流搬运储存设备等解决具体生产 制程 的生产瓶颈 实现生产现场的自动化控制 云数据处理 智能工厂 行业分析 目前在我国MES普及率不高 潜在需求旺盛 企业在实施MES时购买商业化MES系统等企业不足1 3 智能工厂 行业分析 注 横轴代表各行业的应用规模 单位 百万 纵轴代表各行业应用规模增长率 气泡大小代表各行业市场份额 制药 食品饮料行业是MES市场增长的主力军 市场规模同比增长约35 石油 石化 化工市场规模增长同比增长23 汽车零部件市场对MES的旺盛需求成为带动汽车M

16、ES行业稳定增长的主要因素 数据来源 中国中控网 2013年我国MES各行业MES市场规模及增长率 目前我国MES市场尚处于起步阶段 市场空间巨大 市场增长率接近20 预计2020年市场规模可达到45亿 2013年我国MES市场规模及增长率 智能工厂 行业分析 数据来源 中国中控网 MES市场作为自动化市场中的新兴部分 增长速度一直维持在15 以上 在我国制造业投资周期整体向下的大环境下仍保持逆势较快增长 说明行业增长潜力大 已进入快速成长期 智能工厂不同层面涉及到不同行业的众多企业 科远股份是国内上市企业中少数的智能工厂总包解决方案提供商 科远股份的智能控制产品 智能工厂 行业标杆借鉴 科远股份拥有在经营决策层 控制层 设备执行层的技术优势 市场扩张聚焦于传感器 执行机构 机器互联 大数据应用等四个维度 某领域内实施者 四 三 二 一 传感器 获取机器和外来物理输入的状态 执行机构 智能化机器 具体的操作单元 机器互联 机器之间的通信 局部系统优化 大数据 云端与互联网 数据收集后集中处理 优化 反馈 具有某一行业知识 具体实施智能解决方案 智能工厂 行业标杆借鉴 部分与智能工厂相关