hth华体会曼联:ABB、发那科、安川、库卡“四大家族”发家史:以本体为先导坚持技术驱动
作者:华体会全站app官网登录 出处:华体会网官网app    发布时间:2022-07-16 16:26:49

  原标题:ABB、发那科、安川、库卡“四大家族”发家史:以本体为先导,坚持技术驱动

  工业机器人是工业自动化的明星产品,300 亿本体空间有望撬动万亿自动化改造市场。本体空间余约 300 亿元:自动化的本质是工艺流程的自动化,最终目标是提高全要素生产率。多轴工业机器人是自动化改造中替代人类劳动及实现部件位移、旋转的核心设备,根据政策与市场需求等因素测算,我们认为 2020 年我国工业机器人产量将达到 20 万台左右,市场空间约 300 亿元。自动化改造万亿市场空间:现阶段汽车行业主机厂可以实现 80%以上的自动化生产,甚至可以达到接近 100%;电子装配等产线%;我国多数制造业仍处于自动化改造初期,自动化改造空间巨大,以提升全要素生产力视角估算,空间可达万亿量级。

  四大家族”战略布局:以本体为先导,作为场景应用的“入场券”。本体市占率高:四大家族作为机器人本体厂商为人认知,2016 年在国内市场本体市占率合计达 57%,且应用主要集中于汽车整车等高端领域。四大家族机器人产品线各有特色:ABB 结合自身强大的本体制造与软件算法能力,收购贝加莱与 GE 工业系统,在工业自动化、电力自动化等领域不断强化布局;库卡核心零部件自产率低,工业机器人本体核心优势体现在控制端,重点推动工艺集成解决方案业务;发那科数控系统技术领先,工业机器人本体系列多达 240 种,负重范围从 0.5kg 至 2.3t,通过系统集成整合自身业务板块,实现高质量解决方案输出;安川电机核心零部件优势强大,控制器硬件、电机等优势明显,机器人性价比相对较高,帮助公司不断拓展市场份额。四大家族战略特点总结:以机器人本体为切入点而非主要赢利点,实现向众多领域的自动化改造方案输出,最终目标为自动化改造的庞大市场。

  “四大家族”经营分析:坚持技术驱动,机器人业务在公司内定位不同。布局完善稳定性强:四大家族的产业链布局较为完善,普遍涵盖从核心零部件到终端集成的全部业务领域。四大家族持续研发提升工业机器人品质,产品使用寿命、重复定位稳定性普遍优于国内产品,故障率一般为国产产品的 1/5 左右。工业机器人本体业务定位不同:ABB2017 年机器人及运动控制占营收比例仅为 23.11%,但营收总额高达 79 亿美元,高于其他三家;安川驱动控制与机器人业务并重,近三年保持 46%/35%左右占比;发那科 2017 年工业自动化、机器人、机床业务占比分别为 31%/32%/24%,数控系统核心技术支撑业绩;库卡系统集成和机器人业务合计占比近 80%,2017 年同比增速分别为 15.47%/23.27%,居四大家族之首,系统集成是公司业绩增长的主要驱动力。业务增速与盈利能力各异:2017 年四大家族中 ABB 归母净利润最高,为 22.13 亿美元,安川同比增速最高为 81.07%;2017 年发那科净利率/毛利率分别为 25.11%/44.50%,显著高于四大家族平均净利率/毛利率10.49%/32.33% ; 2017 年 , ROE 水 平 安 川 ABB 发 那 科 库 卡 ,分别为19.27%/13.39%/14.42%/9.60%。

  四大家族市值估值探讨:四大家族估值高于所在市场均值,中资企业仍有数倍市值空间。中 资 企 业 市 值 仍 有 空 间 : 2018 年 6 月,发那科 /安 川 /库 卡 /ABB 市值分别为2682/624/282/3140 亿元人民币,远高于国内可比企业机器人(新松)/埃斯顿/拓斯达的271/117/78 亿元。2017 年,ABB/发那科/安川/库卡的 PE 分别为 26/39/54/55 倍,低于仍处于高速成长期的中资工业机器人企业。四大家族享有估值溢价:四大家族估值水平高于那智不二越、欧地希等二线机器人企业,与纳博、哈默纳科等核心零部件厂商处于同一水平;发那科、安川、库卡估值均显著高于所处交易所估值水平。

  从最终目标反向推演实现可能性,选取产业链上具有大自动化改造技术优势与发展潜力的标的。推荐核本体生产先发标的机器人(国产机器人龙头,背靠中科院本体业务研发实力雄厚,集成经验丰富与本体协同性强)、民企全产业链先发标的埃斯顿(全产业链布局,贯通上下游实现技术全掌控),集成领域先发标的拓斯达(深耕注塑机自动化,自动化集成解决方案应用广泛,本体业务实现突破)。

  从最终目标反向推演实现可能性,选取产业链上具有大自动化改造技术优势与发展潜力的标的。推荐核本体生产先发标的机器人(国产机器人龙头,背靠中科院本体业务研发实力雄厚,集成经验丰富与本体协同性强)、民企全产业链先发标的埃斯顿(全产业链布局,贯通上下游实现技术全掌控),集成领域先发标的拓斯达(深耕注塑机自动化,自动化集成解决方案应用广泛,本体业务实现突破)。

  四大家族以本体为重要依托与切入点,真正的战略意图是在大自动化市场取得竞争优势。四大家族的模式值得借鉴,依靠在本体领域的技术积累,形成认知与品牌优势,在对于细分的下游市场的工艺流程不能全部认知的情况下,输出本体积极与集成商合作,一方面消化本体产能,另一方面卡位本体应用场景,为自身的集成业务在更多场景推广进行铺垫。

  我国机器人企业有两大模式有望胜出,自上而下与自下而上殊途同归。“新松模式”:全方位布局、坚持研发导向、紧握核心技术,以新松机器人为代表。“拓斯达模式”:从难度较低的系统集成切入,利用贴近市场、贴近客户的优势不断实现技术迭代,最终带动本体、核心零部件业务突破,以拓斯达为代表。新松模式有国家、科研院所与高校的大力支持,也有国内龙头企业积极应用响应的渠道优势;拓斯达模式有反应迅速、客户粘性高、盈利能力强的优势。两种模式在国内可以与四大家族进行不同维度的竞争,具有较强的竞争优势。两种模式均结合企业自身情况,从大自动化的不同环节切入,最终均可实现全产业链打通、多场景综合布局,在大自动化万亿市场中取得更多的份额。

  市场认为,工业机器人“四大家族”是优秀的本体企业,以本体为主要业务。本体仅仅是四大家族切入不同工业自动化场景的钥匙,工业机器人本体可以撬动数倍甚至数十倍于自身的自动化改造空间,四大家族的最终目标是巨大的工业自动化改造市场,而不是本体市场。例如在当前市场环境下,由库卡售价 15 万元左右的焊接机器人本体衍生出的焊接工艺解决方案售价超过 60 万元;ABB 售价 15 万元的本体,开放不同功能接口,最终售价可超过 30 万元;由 12 台左右工业机器人组成的组装产线,售价可高达千万。

  1.1 自动化本质:机器换人的本质是工艺流程自动化,现阶段不同行业自动化率差异巨大

  工业自动化的根本目标是提升全要素生产率,现阶段的主要方式是通过替代人力解决效率提升的瓶颈。工业自动化可以为生产者实现全要素生产率的持续提升,带来经济效益,而在现阶段的工业自动化生产环境中,生产者主要通过自动控制装置及自动执行机构以协调各工序设备,实现机器自动化生产,从而打破人力生产效率瓶颈,实现自动化革新目的。

  高度自动化:汽车、半导体生产自动化程度高,由不同自动化的工艺流程组成。以汽车工业为例,汽车的生产主要包括冲压、焊接、涂装及总装四大部分流程。当前,汽车生产线已基本实现全自动化生产,工业控制设备及以焊接机器人、喷涂机器人、处理机器人为代表的自动执行设备被广泛应用于汽车生产线各工艺流程,代替人力操作实现高效自动化生产。

  部分自动化:现阶段工厂的主要组织形式,由人与延伸人的能力的设备组成。相比于高度自动化的汽车、半导体产业, 3C 组装、服装加工等大部分工业生产还处在部分自动化阶段。以服装加工为例,自动开袋机、自动钉扣机、自动拉布机、服装吊挂系统等自动化设备可以辅助人力进行服装生产加工操作,相比于纯手工生产,自动化设备的辅助可以提高生产效率,减少劳动力成本,而未来进一步提升自动化水平是该类企业的必然选择。

  1.2 工业机器人作用:工业机器人实现位移自动化,是替代人类劳动的代表性设备

  自动化的实现路径是通过机器替代人力动作,低自由度的设备只能部分替代人类动作。在自动化生产中,机器换人的要求是使机器能模仿人的肢体动作进行生产,其中,机器设备的自由度是衡量机器模仿能力的重要指标。人臂有七个自由度,能实现多方向位移及多轴旋转,从而进行复杂的加工操作,而低自由度的机械设备,例如传送带、电动螺丝刀、单轴机械手、叉车等,只能实现单方向位移或旋转,无法完全替代人工,只能作为辅助工具使用。

  六轴工业机器人可以实现多自由度的运动,模拟人类实现物体转动与位移。机器人的自由度由其可沿轴的直线移动、摆动或旋转动作的数目表示,自由度越多就越接近人手的动作机能,通用性就越好。目前在工业领域中以六轴机器人应用最为广泛。六轴机器人与人类手臂极为相似,它可以拿起一个对象,并移动将其放置在空间特定位置,同时还可以任意改变对象位姿状态,进行偏航、俯仰和横滚操作。

  工业机器人+专用设备,有效替代人力+专用设备。多自由度的工业机器人有着优秀的空间可达性,满足了绝大多数工业生产的需要,可以替代人工操作各类专用工具进行实际生产。例如,工业机器人可以操控焊枪成为焊接机器人,也可以操控喷枪成为喷涂机器人,此外根据操控设备功能的不同还分为搬运机器人、装配机器人、处理机器人等,均广泛应用于汽车、3C 制造、电子电气等工业领域。

  1.3 从作用出发的市场空间测算:工业机器人市场空间总体300 亿,撬动万亿大自动化产业链

  工业机器人本体短期市场空间:政策保底需求爆发,预计 2020 年国内 300 亿元。人力成本提升、技术进步带来的成本下降及产业政策的支持是驱动工业机器人市场爆发的三大因素。《机器人产业发展规划(2016-2020 年)》中提出,到 2020 年我国自主品牌工业机器人年产量达到 10 万台。根据数据显示,2016 年我国工业机器人国产品牌产量占比约为32.8%,假设到 2020 年国产品牌产量占比达到 50%,则 2020 年产量约为 20 万台。由此我们可以计算出 2017-2020 年工业机器人产量 CAGR 为 15.12%,测算得 2018/2019/2020 工业机器人产量分别为 15.09/17.37/20.00 万台。《机器人产业发展规划》中指出,2020 年国内工业机器人密度目标达到 150 台/万名工人。2016 年我国工业机器人密度为 68 台/万人,根据国家统计局数据显示,2016 年我国工业机器人产量约为 7.24 万台,则根据密度目标估算得 2020 年产量约为 15.97 万台,由此计算出 2017-2020 年工业机器人产量 CAGR 为 6.8%,测算得 2018/2019/2020 年我国工业机器人产量分别为 14.00/14.95/15.97 万台。以2018-2020 年中国工业机器人产量 15/17/20 万台为基准,以每台工业机器人 15 万元均价估算,2020 年市场空间达 300 亿元。

  工业机器人本体长期市场空间:替代 70%产业工人,市场空间达 9000 亿元。我们以中国网民职业结构和中国总人口数量估算制造业工人人数,得到 2017 年底我国共有 4865万名制造业工人。我们以 70%最终替代率、每台机器人替代 3 名工人、每台工业机器人价格最终下降到 8 万元计算,工业机器人本体最终市场需求量为 1135 万台,市场空间将达9081 亿元。

  工业自动化提升全要素生产率,以 GDP 口径估算的市场空间超过万亿。通过对机械设备的自动控制、信息化处理及整体性智能控制等方式,工业自动化可以大幅提升工业企业全要素生产率,对于产业转型升级、工业现代化的建设都有着是很重要的意义。我们以 2017年工业增加值为基础,假设提升生产率 1%、3%、5%、10%分别估算工业自动化市场空间,由此计算得出当生产率提升 10%时,工业自动化设备市场空间可达 2.8 万亿元。

  细分领域:汽车自动化产线投资规模大,估计中期仍有万亿空间。当前,国内多家整车厂已加速提升汽车生产线的自动化水平,新建投产的生产线多采用工业机器人、智能化设备与信息化系统,打造自动化、智能化工厂。以长江汽车为例,新建生产线采用 ABB、KUKA、安川、雅马哈等国际一线品牌机器人,实现高度智能化生产,已达到高度工业自动化水平。经过统计估算,10 万辆/年的产线 亿元不等,智能制造集成项目价值量高。以我国中长期(15-20 年)可以再增加 1500 万辆汽车产能、置换 500 万辆产能估计,汽车自动化产线市场空间可达万亿。

  四大家族机器人业务营收不断增长,收入口径全球市占率近 40%。四大家族机器人业务营业收入稳定增长。2006 年至今,除 2009 年四大家族受到金融危机后续波及出现营收大幅下滑的情况,其余年份均稳定增长。2010-2017 年,安川/ABB/库卡/发那科机器人业务营收 CAGR 分别为 6.58%/11.05%/12.96%/10.74%,与全球工业机器人市场增长基本一致。四大家族机器人业务向来占据全球机器人主要市场,近年来受机器人细分领域厂商崛起与中国机器人厂商快速发展的影响,市占率逐渐下滑,但仍保持在 40%以上,2016年四大家族全球收入占比为 41.19%。

  四大家族国内市占率过半,进口替代任重道远。我国工业机器人市场以外资品牌为主,2017 年四大家族国内市场占有率达 57%。2017 年,四大家族在中国市占率的排名为发那科(18%)库卡(14%)ABB(13%)安川(12%),随着四大家族逐步加强对中国市场的布局,我们预计其在国内工业机器人市场的市占率仍将保持较高水平。国产机器人相较四大家族等为代表的外资品牌仍缺乏技术优势,进口替代任重道远。

  四大家族主业侧重各异,核心技术应用领域各有所长。全球范围内,工业机器人领域第一梯队为德国的库卡(KUKA)、瑞士的 ABB、日本的发那科(FANUC)和安川电机(Yaskawa)。四大家族业务侧重点不同,库卡业务主要集中在机器人本体和系统集成,广泛应用于汽车领域,拥有奔驰、宝马等核心客户。ABB 专注于电力电机与运动控制,应用于电子电气与物流搬运业,也广泛应用在高度成熟的汽车生产线中。发那科数控系统技术全球领先,相较其他企业工艺控制更加高效便捷。安川主要集中于伺服电机与运动控制器领域,是日本首家制造伺服电机的公司。

  四大家族均有系统集成业务,涉及应用领域丰富。机器人本体是机器人产业发展的基础,而下游系统集成则是工业机器人商业化、大规模普及的关键,是工业机器人自动作业

  四大家族以机器人本体为先导,积极带动系统集成业务。近年来,四大家族作为机器人本体巨头均逐渐认识到发展系统集成业务的重要性。随着机器人业技术的不断发展与稳定,工业机器人的瓶颈逐渐向应用端转移,如何将工业机器人与实际生产线相配合成了产业发展的关键。因此,四大家族凭借自身积累的机器人本体业务优势,积极进军系统集成领域,打通下游产业链,切入多元应用场景谋求发展。

  贝加莱是国际顶尖工业自动化解决方案供应商,企业规模行业领先。贝加莱成立于1979 年,总部位于奥地利,是专注于为机械与工厂自动化领域提供基于产品和软件的开放式解决方案的全球最大独立供应商。贝加莱业务遍及全球 70 个国家,在大约 27000 家工厂拥有超过 300 万台自动化机器的安装基地,公司在规模为 200 亿美元的机械和工厂自动化市场中,其 2015-2016 年度销售收入超过 6 亿美元。

  贝加莱优势一:离散制造业领域表现突出,为多类行业提供开放式架构解决方案。贝加莱下业涵盖造纸、金属加工、建筑材料、基础化工、能源、医疗护理等多类行业,特别在为塑料、包装、食品饮料等离散制造业提供自动化解决方案中表现突出。公司在机械和工厂自动化领域拥有行业领先的应用经验,可以为客户提供独特、全面的自动化产品、系统、解决方案和服务,其开放式架构的解决方案增加了客户的选择和灵活性,促进日益数字化产业的连通性。

  贝加莱优势二:产品线完整,工业软件行业领先。贝加莱公司拥有完整的产品线全方位支持自动化行业的配套应用,其应用产品线有:控制系统、显示系统、I/O 系统、工业PC、运动控制、过程控制、现场总线和自动化软件。全系列产品广泛应用于机械自动化和过程自动化领域。特别是在工业软件方面,公司是 PLC、工业 PC 机、伺服系统控制的真正领导者,拥有完整的集成架构,软件及通信能力都处于领先地位。

  ABB 收购贝加莱,进军工业自动化领域 TOP2。2017 年 4 月,ABB 宣布收购贝加莱,进一步加强工业自动化领域的领导地位。在交易完成后,贝加莱将作为一个全新的全球业务单元——机械与工厂自动化,成为 ABB 工业自动化事业部的一部分;同时, ABB 承诺支持贝加莱的业务增长,中期的销售收入目标在 10 亿美元以上。收购贝加莱后,ABB 在工业自动化领域的总销售额将达 150 亿美金(不含电力部门业务),位列全球第 2。

  弥补自化产品线短板,借此提供完整的解决方案。通过本次收购,引入贝加莱行业领先的 PLC、IPC 及伺服系统控制产品,ABB 将弥补其在机械和工厂自动化领域的历史短板,这是其在扩大其数字化产品上迈出的重要一步。收购完成过后,ABB 将成为在测量、控制、驱动、机器人技术、数字化和电气化方面为客户提供全方位的技术和软件解决方案的唯一工业自动化供应商。

  双方场景优势互补, ABB 加快完善系统集成下游版图布局。ABB 作为拥有 126 年历史的全球工业自动化领导企业,在电力、工业、交通和基础设施等行业具有深厚的积淀,公司长期为该类领域提供系统集成服务。而贝加莱凭借其行业领先的软件和服务在离散制造业优势明显,可以为塑料、食品饮料、纺织品和包装等行业提供业内领先的解决方案,这对于 ABB 的系统集成业务布局是一个理想的补充。

  ABB 宣布收购 GE 电气化解决方案业务,巩固全球领导地位。2017 年 9 月,ABB 宣布将以 26 亿美元收购 GE 全球电气化解决方案业务,后者将并入 ABB 电器产品事业部,计划自第五年起,每年创造 2 亿美元的成本协同效益。GE 的工业解决方案主要包括制造和销售变速驱动器、断路器、继电器和其他工业电气设备等业务,两者强强联合,在电气保护和配电领域形成全面的优势互补,使得 ABB 进一步巩固其在电气化解决方案供应商全球第二的领导地位。

  凭借 GE 渠道优势,ABB 借机拓展北美市场。GE 电气化解决方案业务遍及全球 100多个国家,并在 ABB 全球第一大市场的北美市场拥有庞大的装机量。该业务总部位于美国佐治亚州的亚特兰大,在全球拥有约 1.35 万名员工,2016 年销售收入约为 27 亿美元。凭借 GE 深厚的客户关系、庞大的装机量和覆盖广泛的销售渠道,ABB 有望进一步拓展北美市场。

  2018年12月,ABB集团将以110亿美元(约合758.58亿元人民币)的估值出售电网业务,日立集团宣布接手其中80.1%的股份。这是它自1910年成立以来最大规模的收购交易。

  电力系统业务从电力企业等获得订单,负责建造变电所或敷设电线,还受托负责设备运营,为防止停电,承担调整电网整体需求和供给的作用。太阳能发电和风力等可再生能源受天气影响,发电量会明显发生变化,因此采用IT(信息化技术)的先进控制系统的需求正在提高。电网业务是ABB最大的业务板块之一,与机器人、工业自动化等板块相比,利润率一直较低。2015年,ABB电网业务的营运能力仅为4.7%,影响了该集团计划实现盈利率达到11%-16%的目标。ABB是工业用电机的世界最大企业,通过电力部门涉足包括控制系统在内的送配电设备的制造和运营。除了欧洲和北美之外,还在印度和中国等新兴市场国家建立了立足点。2017年的部门销售额达到约103亿美元,营业利润率达到约8%。不仅是设备交付,还涉足送配电系统整体的运营,通过服务赚到销售额的4成以上。ABB将放弃难以和主力的工业设备业务产生乘积效应的送配电业务,将经营资源集中于工厂自动化和机器人等优势领域。

  剥离电网业务的同时,ABB宣布,自2019年4月1日起,公司不再沿用传统的矩阵结构,将精简业务模式及组织架构,打造全球排名第一或第二的四大业务部。具体包括:全球市场中位列第二的电气业务部、全球位列第二的工业自动化业务部、全球位列第二的机器人及离散自动化业务部及位列第一的运动控制业务部。

  2.4 库卡:系统集成协同机器人提供自动化方案,美的与瑞仕格拓宽市场业务

  库卡系统集成业务连续五年占比超 40%。库卡是一家全球领先的、为工业生产提供自动化生产及装配解决方案的供应商,公司分有三大部门,即机器人部、系统集成部与瑞仕格,其中系统集成部主要为汽车制造、电子加工、食品加工等下业提供自动化应用的解决方案。在四大家族中,库卡在系统集成方面优势明显,经验丰富,其部门收入连续五年占比超过 40%,2017 年达到 45.4%,总营业额为 121.22 亿美元。

  库卡集成服务覆盖设备全价值链,为多种行业提供解决方案。库卡作为全球领先的系统集成商一向以面向客户、技术领先和提供最佳解决方案而著称。公司为客户实施自动化系统并承接现有设施的改造,同时提供全面的售后服务以及工艺规划或同步工程设计,为航空航天、汽车工业、能源、农业等各个行业的客户提供整套自动化解决方案。

  机器人本体与系统集成协同应用,搭建完整生产线。库卡作为机器人本体巨头,将系统集成业务与机器人本体紧密联系,两者产生协同效应,为客户提供一站式生产、物流和组件供应。以汽车工业为例,为能理想地满足汽车行业的各种要求,库卡的产品组合包括KR QUANTEC nano F exclusive 清洁机器人、 KR QUANTEC extra 系列的精准机器人及 KR QUANTEC ultra 家族的强大工业机器人。

  库卡收购瑞仕格,加码医疗、仓储系统集成领域。瑞仕格公司(Swisslog)为医院、仓库和配送中心实施先进的自动化解决方案,始终处于行业领先地位。2015 年库卡收购瑞仕格,产生高质量协同效应促进公司医疗、物流自动化业务的技术提升。瑞仕格医疗解决方案致力于通过药店、护理、物料运输、流程的自动化减少员工在材料和药品供应中的常规工作,降低发生错误的概率。瑞仕格同时为物料流的传送、带货盘及轻型货物技术的仓储、拣选技术和库存管理、货品组配提供自动化解决方案。

  库卡吸收瑞仕格物流自动化优势,提供电子商务和零售物流解决方案。库卡结合瑞仕格专业优势,提供电子商务领域机器人的灵活自动化解决方案。实现快速供货、节省仓储面积、提高拣货精确度。库卡已为 Fossil Germany 实现了多功能的物流中心(穿梭车系统),显著提高了拣货率并缩短了供货时间,也为 brack.ch 合并了三个配送中心并使仓库容量增加了 60%,同时降低人工成本 20%。

  美的收购库卡 94.55%股权,联合开展中国业务。2016 年 6 月 15 日,德国联邦金融监管局审核通过了美的集团股份有限公司要约收购库卡的收购文件,美的成功完成对库卡的 94.55%股本要约收购。美的收购库卡,为库卡提供了全新的中国市场的拓展渠道,库卡将充分受益于中国工业机器人需求的强劲增长。2018 年 3 月,美的宣布库卡将在中国的一般工业业务与瑞仕格子公司中国业务合并,并与美的集团设立合资公司承接上述业务。该合资子公司的设立将进一步推动库卡中国市场在智能制造、智能医疗和智能物流方面的高速发展。

  发那科数控系统世界龙头,持续创新发展三大主业。日本发那科公司成立于 1972 年,是当今世界数控系统领域技术水平高度领先的企业。其主营业务主要包括三大板块:工业自动化、机器人与机床。工业自动化板块产品包括数控系统、伺服系统等,机器人板块包含各型号机器人本体及零部件,机床板块产品包括加工中心、数控机床、激光器等。

  统一控制平台提高集成度,海量 CNC 集成应用支持设备。发那科三大业务板块工业自动化、机器人、机床均采用统一的平台提供控制系统。基于发那科传统的数控系统的优势,发那科打通本企业机器人与数控机床控制系统,为用户提供超过 70 个集成软件包,满足用户对数控设备信息统一集中管理需求。发那科数控系统软件部分主要来源于发那科直接提供的集成软件,或是 Visual Basic,C++配合发那科提供的 FOCAS 2 应用程序接口进行的自主编程,硬件部分主要有数据服务器板和快速以太网板两种。高度集成化给发那科带来控制系统与零部件的规模效应,以及集成软件的超高毛利。

  发那科机器人中国市占率居前,核心零部件全部由日本企业供应。发那科机器人产品系列多达 240 种,负重范围从 0.5kg 至 2.3 吨,广泛应用在装配、搬运、焊接、铸造、喷涂、码垛等不同生产环节,满足客户的不同需求。机器人应用还可以使用发那科程序和模拟软件来完成自动化应用过程。发那科在国内汽车市场应用广泛,主要应用于整装及零部件方面。机器人电机由发那科生产,同时也作为配件对外销售;减速器主要采用日本 HD的谐波和日本纳博的 RV 减速器;机器人加工机床由发那科自己组装,其中的零部件来源以日产为主。

  R-2000ic 系列机器人适用多场景,协作机器人促进人机合作。2017 年发那科进一步研发迭代了多功能智能机器人 R-2000ic 系列与协作机器人。R-2000ic 系列机器人凝聚发那科多年技术经验,实现机器人机构轻量化、苗条化,最大手腕负重达 220kg,基座可搬运质量达 550kg,负重量高于行业平均水平,可应用于大量生产场景,尤其适用于汽车整车及零部件的点焊作业。协作机器人 CR-15iA 等型号机器人可免去原有设备操作安全防护装置,更好实现人机协作。

  发那科机器人精度高,广泛应用于电子行业。发那科机器人在电子行业中有大量应用,发那科小型机器人擅长小工件装配,可用于安装计算机硬盘、磨削光学透镜或组装燃料电池。中型机器人配套控制系统,可实现高品质研磨抛光和去毛刺飞边,可用于零部件精加工。发那科同时是全电动注塑机领导企业,拥有多项注塑技术,可用于手机精密件、生物医疗器械制品的加工。

  发那科系统集成技术领先,为整车行业提供智能柔性解决方案。发那科基于机器人本体产品与数控技术,发展系统集成业务,广泛应用于下游各行业。发那科为全世界知名汽车制造商及零部件供应商提供全方位的解决方案,为大量汽车企业实现了冲压、焊接、涂胶、激光检测、喷涂等多项功能,是通用全球唯一指定机器人供应商,日产公司唯一焊装车间供应商,是本田、大众两家机器人供应商之一。发那科为长安汽车提供全自动喷涂产线%的提升。

  电机制造商起家,创新发展成完整解决方案提供商。安川成立于 1915 年,早期将自身定义为电机及其应用提供商,是全日本首家制造伺服电机的企业。20 世纪 60 年代,安川首次提出了“机电一体化”的概念,并基于此理念持续推出控制器、机器人本体、功率转换器等核心产品,随着“机电一体化”概念在全球的逐步推广,安川的技术与理念成为行业标杆。经过 100 多年的发展,安川已逐步发展成为自动化完整解决方案的提供商。

  产品涵盖四大领域,伺服系统行业领先。安川的产品涵盖四大领域,分别是驱动控制、运动控制、系统控制和机器人业务。安川电机变频器作为驱动控制业务的核心产品,占据全球第一的市场份额。安川的伺服电机是其传统优势产品,在日本多年占据最大的市场份额。安川伺服系统可根据指令实现自动控制,给定一套程序运作,可以控制 XY(平面)Z(高度)轴。与国产产品相比,安川伺服系统品质稳定,主要体现在功耗低、精密度高、长时间运作故障率低等方面,产品标定参数较好。

  四大领域应用不同下游,提供完整自动化解决方案。安川生产 AC 伺服、控制器以满足下游厂商对核心零部件的需求。同时生产焊接、喷涂、组装等不同功能机器人,主要应用于工业自动化相关的下游领域,如焊接、喷涂、组装机器人在汽车行业的应用,清洁、转移机器人在半导体与 LCD 液晶面板制造行业的应用。安川的系统工程主要针对大型的钢厂、社会公用事业、环保及能源行业提供电气产品。除上述主要应用外,安川的产品还有其他诸如信息、物流服务等行业的应用。

  四大家族中首家进入中国市场,机器人性能稳定性价比高。四大家族中,安川早在 1996年就联合中国首钢总公司共同在中国投资监理了首钢莫托曼机器人有限公司,是四大家族中第一家进入中国市场的机器人企业。在中国市场的先发优势为安川打下了良好的市场基础,且其机器人在同类厂商中综合售价较低,性价比相对四大家族其他更高,安川电机每台小负载(2kg)机器人 11 万元左右。结合较低的价格与安川伺服系统与运动控制器的技术优势,安川机器人综合性价比高。

  安川机器人广泛应用于焊接行业,新型机器人弧焊工作站大幅提高生产效率。安川机器人产品在焊接行业,尤其是汽车焊接行业被广泛应用。其 VA/MA 系列机器人高效完成汽车机加工。安川的新型机器人弧焊工作站结合搬运机器人 MH400Ⅱ,2 台弧焊机器人MA1440 和一台水平回转 3 轴变位机与夹具库,实现工装夹具的自动更换和焊接程序的自动校正,柔性化程度高实现机器人 100%的工作时间,大幅提高生产效率。

  日本工业机器人巨头安川电机(Yaskawa Electric)已于2018年春季开始向其在中国较小的竞争对手开放核心零部件的供应,以借助机器人市场的高速增长实现其业务发展战略。除继续向中国市场提供其机器人产品以外,安川将开始向中国几家主要的机器人制造商销售驱动控制器和伺服电机等用于机器人控制的关键部件。而通过这一推广计划,这家日本公司甚至考虑让中国公司在境外销售包含其核心零部件的机器人产品时,使用安川的品牌和销售渠道。

  四大家族产业链布局完备,涵盖上游核心零部件及下游系统集成。工业机器人产业链涵盖上游核心零部件(减速器、控制器、伺服电机),中游机器人本体以及下游系统集成。除减速器被日本的纳博特斯克与哈默纳科占据主要市场外,四大家族在工业机器人全产业链布局完备。凭借完备的全产业链布局,四大家族保持工业机器人第一梯队地位。

  四大家族研发投入与占比高,发那科研发投入占比突出。四大家族研发支出较高,2017年 ABB/安川/发那科/库卡研发费用分别为 13.65/1.65/4.29/1.45 亿美元(日本企业年报数据调整为 1 月 1 日起始财年),同比增长 4.60%/1.88%/16.76%/3.76%。其中,ABB 由于集团规模显著大于其他三家企业,研发费用远高于其他四大家族成员。四大家族中发那科 研 发 占 比 长 期 保 持 首 位 , 2017 年 ABB/ 安 川 / 发那科 / 库 卡 研 发 占 比 分 别 为3.98%/4.11%/7.05%/3.70%,发那科研发占比突出。

  四大家族关键零部件自产率高,减速器受限于上游厂商。四大家族关键零部件自产率较高,然而减速器均依赖纳博特斯克和哈默纳科供应。伺服系统与控制器方面,除 ABB 与库卡的伺服系统需要外购,其余零部件各公司均实现自产。发那科与安川是纳博的一级客户,而 ABB 与库卡为二级客户,购买的减速器价格更高且供货优先级不如日资企业。

  稳定性、精度、负载、运动控制各具优势,四大家族核心技术优势明显。四大家族技术优势明显,ABB 运动控制解决方案出色,其算法在四大家族中最好,有效提升六轴联合运作精准度。库卡重负载机器人领域有优势,在 120KG 以上的机器人中市场销量占优,尤其在400KG和600KG重载的机器人中销量最多。发那科优势在于数控系统带来的高精度,其多功能六轴小型机器人的重复定位精度可以达到正负 0.02mm。安川机器人稳定性好,可承受负载高,可在满负载满速度运行,甚至可承受过载运行。

  ABB 电力电机设备巨头,机器人业务占比小绝对销售额大。ABB 早期从事电气电网、电机设备等研发制造,其后逐渐掌握机器人本体和核心零部件技术后成为机器人巨头。ABB机器人业务占比不高,2017 年机器人及运动控制占营收比仅为 23.11%,纯机器人业务占比更小。然而由于 ABB 集团体量巨大,高基数下机器人销售绝对额大,2017 年 ABB 机器人及运动控制业务营收为 78.82 亿美元,2015-2017 年机器人业务收入基本保持稳定。

  安川驱动控制与机器人并重,收入结构保持稳定。安川第一大主营业务为驱动控制业务,包括伺服电机、控制器等。机器人业务与系统集成业务分别为第二、三主业。公司作为日本首家制造伺服电机的企业,在日本占据了最大的伺服电机份额。安川机器人业务与其他各项业务联系密切,主营构成比例稳定,2015-2017 年驱动控制、机器人与系统集成业务分别保持 46%/35%/13%左右占比。

  发那科立足数控系统核心业务,三大主业支撑公司稳定发展。发那科是当今世界上数控系统研发实力最强的公司之一,基于数控系统的工业自动化业务、机器人业务及机床业务结合带来协同效应,三大主业支撑发那科业务稳定发展。2015-2017 年,发那科机器人业务占比从 27.42%稳定增长至 32.35%,营收从 15.67 亿美元增长至 19.70 亿美元。工业自动化(驱动控制业务)营收持续增长,2017 年驱动业务营收为 19.08 亿美元。

  库卡系统集成业务优势突出,协同机器人业务应用于汽车领域。库卡系统集成业务广泛应用于汽车制造、电子加工等行业,与机器人本体业务相辅相成,为各行业提供全套完整的自动化解决方案。库卡营业结构稳定,以机器人业务与集成业务为主,占比 80%左右,其余业务为 2015 年收购瑞仕格形成的为医院、仓库及配送中心提供自动化解决方案的业务,占比 20%左右。2017 年库卡系统集成及机器人业务实现大幅增长,达 17.84/13.56 亿美元,同比增长 15.47%/23.27%。

  中国市场销量高增长,增速始终领先全球平均水平。受益于三大驱动力共同影响,我国工业机器人销量始终保持较高速增长,2016 年 IFR 统计口径我国销售工业机器人 8.70万台,同比增加 26.9%,工业机器人销量从 2007 年的 0.66 万台到 2016 年的 8.70 万台,CAGR 达到 33.2%。同时,我国工业机器人销量增速从 2003 年以来始终高于全球平均水平,2016 年我国 26.9%的销量增速比全球 16.0%的平均增速高出 10.9 pct。

  中国已成为全球最大工业机器人市场,占比接近 1/3。全球工业机器人销量自 2012年以来保持稳定增长,2016 年销量为 29.4 万台,同比增加 16.0%。我国目前已成为全球最大的工业机器人市场,销量占比连续多年保持全球第一,2010 年我国工业机器人销量占比仅为 12.42%,2016 年我国销量占比快速增加到 29.56%,领先第二的韩国 15.50pct,连续四年占比超过 20%。

  强劲市场需求带动中国成为四大家族主要收入来源地之一。中国作为全球最大的工业机器人市场,受到了四大家族的集体重视,在华业务也成为四大家族业务收入增长的重要引擎。以发那科为例,2017 年公司在华收入从 2016 年的 66.3 亿元增长到 2017 年的 127.5亿元,增幅达 92.3%,带动亚洲(除日本)地区收入占比达 45.4%,同比增长 9.1%,位居首位。此外,安川电机、库卡机器人整体销售额中,中国市场占比分别达 21%、20%,是公司销售收入的重要来源地之一。

  中国市场地位日益巩固,四大家族在华布局不断强化。近年来,中国工业机器人市场已进入发展关键期,工业机器人需求量不断攀升,四大家族自然不会错过抢占市场的机会,纷纷加快布局。发那科投资 1 亿元建设重庆技术中心项目,扩大在华产能;安川电机则追加武进高新区项目投资扩产,2018 年 ABB 重庆应用中心开业,旨在提供全价值链业务支持,而与被美的收购的库卡则分别在上海及顺德两地开设新厂,扩增机器人产能。

  ABB 营收规模远高于其余三家,发那科近年营收增速快。四大家族中,ABB 体量显著大于其余三家,其营收规模远高于其余公司。整体来看,四大家族经历 2016 年增速调整后,2017 年营收企稳,营业收入 ABB发那科安川库卡,分别为 343.12/60.90/40.10/39.30亿美元。2017 年营收同比增速发那科显著高于其他三家,发那科/库卡/安川/ABB 同比增速分别为 25.67%/20.42%/11.94%/9.84%。2017 年四大家族中 ABB 归母净利润最高,为 22.13 亿美元,安川同比增速最高为 81.07%。2018 年第一季度,四大家族营收与归母净利润受下业景气度影响,增速有所回落。

  四大家族发那科净利率一枝独秀,显著高于同业水平。比较四大家族净利率与毛利率可发现,发那科盈利能力显著高于其他三家。2017 年发那科净利率/毛利率分别为25.11%/44.50%,显著高于四大家族平均净利率/毛利率的 10.49%/32.33%。发那科利率水平高原因有两个,一是企业的伺服系统和控制系统与机床业务带来零部件协同规模效应;二是大量高毛利的软件系统业务,如机床 CNC 数控系统,有效提升企业整体毛利率。

  四大家族 ROE 维持稳定,安川 ROE 稳步提升超越同业。四大家族 ROE 始终维持在15%左右较为稳定的水平。2017 年,ROE 水平安川ABB发那科库卡,分别为19.27%/13.39%/14.42%/9.60%。其中安川 ROE 从 2010 年至 2017 年稳步提升,由 8%上升至 19%的水平,显示公司良好的投资决策能力与盈利能力。

  四大家族应收账款周转率维持稳定,安川与 ABB 营运能力强。2017 年安川/ABB/发那科/库卡应收账款周转率分别为 27.82%/22.11%/17.31%/10.98%,安川与 ABB 高水平的周转率体现出更强的营运能力。四大家族营收账款周转率历年基本保持稳定,除了从2014 年至 2016 年,ABB 应收账款周转率从 29%下降至 21%,此项变动主要是由 ABB 调整业务结构,将主营精简为电网、电气、机器人及运动控制、工业自动化四个部门所致。

  四大家族中发那科资产负债率显著低于同业水平。2017 年,库卡/ABB/安川/发那科的资产负债率分别为 67.18%/64.52%/46.62%/14.44%,发那科资产负债率显著低于行业平均水平,这得益于发那科充足的自有资金与稳定的现金流。

  四大家族市值规模庞大,远超国产机器人上市公司。四大家族作为国际工业机器人一流梯队企业,已发展到成熟阶段,市值规模体量大。2018 年 6 月,发那科/安川/库卡/ABB市值分别为 2682/624/282/3140 亿元,远高于国产机器人上市公司。ABB 其他三项业务占比高,总市值不能体现工业机器人业务的市值,其市值未在市值对照与对标中展现。我国对标四大家族的国产机器人公司,机器人(新松)/埃斯顿/拓斯达市值分别为 271/117/78亿元,对标发那科/安川/库卡现有市值,可以预见未来的成长空间巨大。

  四大家族估值水平与核心零部件企业接近,高于二线 年,ABB/发那科/安川/库卡的 PE 分别为 26/39/54/55 倍,ABB 的 PE 较低主要因为电力业务 PE 普遍较低,整体估值水平不完全体现机器人业务的估值水平,安川与库卡两大机器人与自动化业务为主的企业虽然处于不同交易市场,但其 PE 均超过 50 倍,是工业机器人行业估值的代表。四大家族的 PE 高于重资产的纳博但是低于资产较轻的哈默纳科,相对于那智不二越、欧地希等其他二线工业机器人本体与集成企业享有估值溢价。

  四大家族相对所在交易所估值表现不一,总体较高。以 2017 年 PE 为基准,ABB 市盈率略低于瑞士 SMI 指数,主要也是受电力业务板块较低的 PE 影响;发那科、安川、库卡估值均显著高于本国交易所估值水平。而总体而言,四大家族估值平均水平高于所在交易所。作为工业自动化的核心标的,市场对企业未来盈利空间有较好预期,给予较高估值。

  四大家族估值水平较国内工业机器人企业普遍偏低。相对于盈利能力较为稳定的四大家族,国产机器人企业直接面对全球最大的中国市场,在技术差距逐渐缩小的情况下,拥有本土化优势,故而国产工业机器人集成与本体企业近 3 年成长性与未来 3 年预期成长空间更大,市场普遍给与较高的估值水平,同时也显著高于沪深 300 指数估值。

  我国工业机器人爆发是必然趋势,百亿市场高速增长。1)经济性“剪刀差”促进企业自发进行自动化改造:全球工业机器人价格以年均 6%左右的速度下降,国内人力成本以8%左右的速度上升,国内工程师红利进一步催化机器人价格下行,“机器换人”成本端形成剪刀差,多功能机器人成本回收期已经小于 2 年,部分场景已小于 0.5 年,经济性有望带动多功能机器人需求进入爆发拐点。2)重要下游需求持续爆发:预计我国汽车产量将总体维持 2%-4%的增速,随着自动化解决方案突破更多工艺需求,其他领域的焊接、涂装、装配等工艺环节有需求且有潜力被替代。3)高层扶持工业机器人意志坚定:刘易斯拐点带来严峻的劳动力短缺预期,国家层面先后颁布在《中国制造 2025》《机器人产业发展规划(2016-2020 年)》“工业强基工程”等政策,规划到 2020 年我国工业机器人密度目标150 台/人,国内产量 20 万台、自主产量 10 万台。4)数百亿市场高速增长:我国工业机器人销量从 2007 年的 0.66 万台增加至 2016 年的 8.70 万台,CAGR 达到 33.2%,以每台工业机器人均价 15 万元估算我国工业机器人市场容量已超百亿。根据《机器人产业发展规划(2016-2020 年)》要求推算, 2020 年国产市场空间达 300 亿元。

  国际巨头垄断中高端市场,国产厂商充分享受行业爆发红利。整机端:ABB、发那科、安川与库卡依靠长期技术积累与广泛的行业认知牢牢占据全球工业机器人中高端市场,2016 年国内市场合计市占率达 57.4%。“四大家族”产能总体有限,2017 年我国多功能工业机器人进口量已达 8.13 万台,对于传统龙头的产能形成较大的挑战,导致了国内工业机器人旺盛的需求向国产厂商溢出,与巨大的市场的刺激下,国产厂商技术不断突破、市场口碑有效积累,其产品逐渐得到下游客户的认可,产品销售实现放量,2016 年国内市占率已超过 25%,并有不断扩张的趋势。新松机器人、拓斯达、埃斯顿等产能扩建项目在 2018和 2019 年密集投产,有望高效抢占正在爆发的国内市场。零部件端:国内本体控制器技术水平相对较高,固高科技在 PC based 控制器领域市占率接近 50%;但高端减速器与Harmonic Drive、Nabtesco 等国际巨头差距明显,国内企业在自身投入与国家支持的双重促进下不断实现减速器领域突破,绿地谐波 2017 年谐波减速器出货量已居国内第二位,中大力德 2018 年 5 月中标勃朗特 3 万台 RV 减速器大单,双环传动、秦川机床等企业也实现了不同方向的突破。

  2018 年关键指标发生重要边际变化,工业机器人整机与零部件企业有望迎来投资风口。2018 年,以中央+地方的工业互联网高速推进政策为标志,国家支持自动化、智能化改造进入了新的实质性施行阶段。2017 年 7 月以来,国产机器人数量/进口机器人数量从1.45 开始不断增加,2018 年 2 月首次突破 2,达到 2.03,机器人国产化趋势脉络更加清晰,我们认为 2018 年将是工业机器人国产化爆发拐点,国产本体、集成与核心零部件企业有望随之实现也即新一轮爆发。

  四大家族以本体为重要依托与切入点,真正的战略意图是在大自动化市场取得竞争优势。四大家族的模式值得借鉴,依靠在本体领域的技术积累,形成认知与品牌优势,在对于细分的下游市场的工艺流程不能全部认知的情况下,输出本体积极与集成商合作,一方面消化本体产能,另一方面卡位本体应用场景,为自身的集成业务在更多场景推广进行铺垫。

  我国机器人企业有两大模式有望胜出,自上而下与自下而上殊途同归。“新松模式”:全方位布局、坚持研发导向、紧握核心技术,以新松机器人为代表。“拓斯达模式”:从难度较低的系统集成切入,利用贴近市场、贴近客户的优势不断实现技术迭代,最终带动本体、核心零部件业务突破,以拓斯达为代表。新松模式有国家、科研院所与高校的大力支持,也有国内龙头企业积极应用响应的渠道优势;拓斯达模式有反应迅速、客户粘性高、盈利能力强的优势。两种模式在国内可以与四大家族进行不同维度的竞争,具有较强的竞争优势。两种模式均结合企业自身情况,从大自动化的不同环节切入,最终均可实现全产业链打通、多场景综合布局,在大自动化万亿市场中取得更多的份额。从最终目标反向推演实现可能性,选取产业链上具有大自动化改造技术优势与发展潜力的标的。推荐核本体生产先发标的机器人(国产机器人龙头,背靠中科院本体业务研发实力雄厚,集成经验丰富与本体协同性强)、民企全产业链先发标的埃斯顿(全产业链布局,贯通上下游实现技术全掌控),集成领域先发标的拓斯达(深耕注塑机自动化,自动化集成解决方案应用广泛,本体业务实现突破)。



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