繼上一個電子信息化3.0之后,，全球正日益融入網絡化的時代,，其中網絡互聯(lián)在工業(yè)制造領域的滲透，正加速新一代以智能制造為引領的工業(yè)自動化技術的革新,。工業(yè)4.0即是德國政府于2011年提出的一項高科技戰(zhàn)略工程,，旨在提升制造業(yè)的計算機化水平,。美國的制造業(yè)復興計劃也與此類似,，其核心驅動是工業(yè)自動化水平的進一步提升；同時,，CPS（cyber-physicalsystems,，網絡物理系統(tǒng)）與物聯(lián)網技術的深度應用，帶來的工業(yè)機器人＋物理互聯(lián)網的數(shù)字化生產方式,，將構建出更富彈性,、更趨扁平、信息指令雙向流動的智能化制造時代,。
國內機器化率水平提升空間廣闊,，正駛入成長快車道：據(jù)統(tǒng)計，2013年中國萬名工人的機器人擁有量是23臺,，全球平均水平是58臺,，不及全球平均水平的40%。近10年來機器人成本以每年5%的速度下降,，而勞動力成本以每年10%的速度增長,，前者的比價優(yōu)勢愈發(fā)突出。
隨著人口紅利逐步消失,，近年來我國工業(yè)機器人每年新增裝機數(shù)量超30%,，全球同期在10%。2013年中國成為全球最大的工業(yè)機器人市場,，實現(xiàn)銷售額109億元,，同比增長31.3%，銷量約37000臺,，其中國產份額占比1/4,。在機器替代人工與國產替代進口的時代背景下，國內工業(yè)機器人產業(yè)的發(fā)展將緊扣中國工業(yè)4.0時代的嶄新脈動,。
中國制造迎來機器人時代
工業(yè)機器人的發(fā)展為中國制造業(yè)轉型的關鍵：中國經濟面臨新挑戰(zhàn),，增速幾乎降至24年以來最低，投資減少,，信貸收縮,，工業(yè)減產；勞動力市場上,，中國人口結構呈現(xiàn)倒金字塔,，勞動力成本上升，自動化成本下降,，機器人成本和勞動力成本趨于一致,；同時，中國的自動化水平只有發(fā)達國家平均水平的67%,，提高生產力和效率,、提高產品品質和生產環(huán)境的安全性,、并幫助解決環(huán)境問題的挑戰(zhàn)，是中國需要采取的應對措施,。
研究表明,，機器人密度與工業(yè)生產率正相關；中國制造業(yè)環(huán)境尚處于嬰兒期,，機器人時代還未真正到來,。而工業(yè)機器人有望解決中國制造業(yè)的現(xiàn)實困境，生產周期方面,，柔性生產技術使制造商有能力及時應對市場變化,，縮短生產周期，提高競爭力,；生產效率方面,，機器人可以提高產能，改善產品穩(wěn)定性,，節(jié)省空間,，減少招工困難；能源效率方面,，機器人可以降低單位產品能耗及成本,。
機器人應用范圍將持續(xù)擴大：一方面，工業(yè)機器人將從“高大上”的汽車,、裝備等應用行業(yè)延伸到傳統(tǒng)制造業(yè),；另一方面，傳統(tǒng)服務行業(yè)機器人市場目前幾乎尚未被開發(fā),。2014年中國機器人市場中,，按照應用行業(yè)分類，工業(yè)機器人仍主要由汽車行業(yè)的需求驅動,，汽車及零配件行業(yè)市場份額占據(jù)半壁江山,，食品加工等服務類機器人雖有加快增長，但國內真正運用機器人的服務型企業(yè)數(shù)量不足1%,，機器人向服務領域的延伸發(fā)展前景廣闊,，市場潛力巨大。類似的應用可能是鐵路旅客的餐飲,、大型連鎖酒店的大型會議餐飲制作等,，此類大規(guī)模的、普及化的,、標準化的工作,，都存在服務機器人的替代可能。
工業(yè)機器人的高速增長將延續(xù)：預計中國工業(yè)機器人在2015~2018年的銷量分別為75000臺,、95000臺,、120000臺、150000臺,，年均增長率25%左右,。機器換人的優(yōu)先領域包括危險、惡劣,、有害的作業(yè)環(huán)境（炸藥,、核輻射、焊接,、拋光打磨）,，勞動密集的工序（裝配、手工作業(yè)）,，勞動強度大的工種（鍛造,、搬運），高精密,、高清潔的作業(yè)（半導體,、平板顯示器制造），自動化生產線上下料（機加工,、熱加工）,，超常態(tài)制造（極高溫、極低溫,、極高壓）,。
中國制造2025需要實施并型戰(zhàn)略：全球制造業(yè)處于重大變革之中，我國已經成為制造業(yè)大國,，但是仍然存在各種問題,，亟待轉型升級；我國處于工業(yè)化的中后期,、還是一個發(fā)展中國家,，制造業(yè)產品大部分屬于勞動密集、附加值較低的產品,，我國制造業(yè)的整體生產力水平處于工業(yè)2.0走向工業(yè)3.0的階段,；中國制造2025的并行戰(zhàn)略包括，工業(yè)2.0補課,，工業(yè)3.0普及,，工業(yè)4.0示范；以智能制造的方向和技術,，融入工業(yè)2.0補課和工業(yè)3.0普及中,，加快向工業(yè)4.0邁進，并在工業(yè)4.0示范中,，發(fā)揮引領,、移植的雙重作用,。
服務機器人有望成為新藍海：服務機器人可以分為個人/家庭服務機器人和專業(yè)服務機器人；專業(yè)服務機器人包括醫(yī)療,、農牧,、國防、檢修,、物流,、救援、公共,；其本質在于“服務”,，有別于工業(yè)機器人的“生產”。未來服務機器人的行業(yè)規(guī)?；驅⒊^工業(yè)機器人,，成為新藍海。
我國服務機器人發(fā)展的機遇與挑戰(zhàn)：機遇主要包括市場廣闊,、政策支持,、產業(yè)基礎。市場方面,，人口老齡化趨勢嚴重,、殘疾人群體數(shù)量巨大催生助殘機器人需求、機器人進入家庭成為必然趨勢,。政策支持方面,，國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要、智能制造科技發(fā)展“十二五”規(guī)劃專題,、發(fā)改委及地方政府的政策及基金支持,。
產業(yè)基礎方面，互聯(lián)網及物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展全球領先,、智能產品的研發(fā)制造銷售形成體系,、大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新形成的投資創(chuàng)業(yè)環(huán)境。挑戰(zhàn)主要包括核心技術欠缺,，創(chuàng)新不足,，產業(yè)發(fā)展初期的技術、價格,、人才瓶頸,。服務機器人的核心技術包括人機交互、導航及路徑規(guī)劃,、多機器人協(xié)調,、人工智能、云計算等，具體涉及語音,、語義,、處理器、算法,、通訊,、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網等,，以實現(xiàn)服務機器人的自主性、適應性,、智能型,。
醫(yī)療護理機器人即將爆發(fā)：醫(yī)療護理領域對機器人的需求包括健身、急性期康復,、恢復期康復,、步行訓練、移乘移動輔助等多個階段,。老齡化社會,，醫(yī)護人員急劇減少，催生大量醫(yī)療機器人的需求,，到2025年,，老齡化將成為全球共同的社會問題。護理行業(yè)現(xiàn)狀：護理人員的時間及體力上負擔較重,，為了護理而辭職的人數(shù)增加,，對于未來護理人員不足的擔憂（機器人護理設備目前幾乎沒有實際使用的產品，機器人與非機器人護理設備的界限模糊）,。
康復機器人的發(fā)展路徑及特征：康復機器人的一般發(fā)展路徑為裝具-電刺激-電動馬達輔助-康復機器人,；康復機器人的特征是擁有傳動器等能動機構，應用機器人技術,，能對動作進行編程的康復機器,；能根據(jù)狀況進行靈活修正；利用人工智能技術等ICT,，能夠實時與人溝通,。其實現(xiàn)需要的核心難點在于：高扭矩小型伺服馬達、輕便小巧的穿著型設備,、實現(xiàn)人體動作柔和,、適用醫(yī)療器械的安全性、可靠性,。
機器人在工業(yè)4.0中的作用：工業(yè)4.0要解決的問題是產品批量的減少,、產品更新?lián)Q代的快速響應、成本控制等；中國智能制造四部曲是生產制造自動化,、流程管理數(shù)字化,、企業(yè)信息網絡化、智能制造云端化,；工業(yè)自動化技術的變革是實現(xiàn)工業(yè)4.0的必要條件,，而工業(yè)智能化機器人是實現(xiàn)自動化的重要一環(huán)。工業(yè)4.0的實現(xiàn)需要分三步走,，第一步中機器人是實現(xiàn)生產制造自動化的關鍵工具,，為產品質量和生產速度的提高起關鍵作用；第二步中機器人必須有標準的通信接口,，使得機器人的所有運行狀況和工藝情況及時送入管理層,；第三步中機器人建立CPS，實現(xiàn)機器與機器的通信,。
四大因素支撐機器人行業(yè)延續(xù)高景氣
我國機器人行業(yè)正處在高速發(fā)展初期,，四大因素支持其在未來五年繼續(xù)延續(xù)高景氣：（1）近年來由于環(huán)境污染、能源枯竭,、人口紅利逐步消失等原因,，由投資和出口為主導的經濟發(fā)展模式向消費為主導的發(fā)展模式轉變是經濟向后工業(yè)化發(fā)展的必然趨勢，因此投資領域將發(fā)生重大改變,，國家將重點扶持包括機器人在內的戰(zhàn)略性新興產業(yè),；（2）政策和市場雙重驅動人力成本不斷上升。從政策上看,，人均最低工資標準不斷上升,，從人口結構和市場供求看，勞動力供給結構性短缺導致勞動力成本提高,；（3）規(guī)模效益和進口替代驅動自動化設備采購成本趨勢下降,；（4）企業(yè)提高生產效率和產品質量的內生需求。
從美日機器人發(fā)展歷史看,，全球機器人市場已進入平穩(wěn)增長期,。
根據(jù)IFR數(shù)據(jù)顯示，2013年全球工業(yè)機器人銷售量17.9萬臺,，同比增長12.33%,，行業(yè)總產值約為275億美元，創(chuàng)歷史高峰,。汽車和電子是工業(yè)機器人應用最多的領域,，合計占比高達59%。四大工業(yè)機器人巨頭占全球市場份額約50%,，兩家日本公司壟斷機器人減速器70%以上的全球市場份額,。
美國雖是世界首個工業(yè)機器人的誕生地，但由于美國當時失業(yè)率高而導致政府沒有采取有力的機器人引導和扶持政策而錯過了機器人的黃金發(fā)展期。日本由于戰(zhàn)后勞動力短期政府積極支持機器人產業(yè)發(fā)展,，并恰逢日本經濟繁榮期,，固定資產投資加速使得日本成為世界公認的“機器人王國”。發(fā)達國家的歷史經驗顯示：（1）勞動力短缺及成本上升是機器人產業(yè)初期發(fā)展的最主要內生因素,；（2）政府扶持在機器人產業(yè)發(fā)展初期同樣扮演重要的角色,；（3）工業(yè)機器人行業(yè)作為價格昂貴的投資設備，其快速發(fā)展與制造業(yè)投資密切相關,；（4）發(fā)達國家機器人行業(yè)發(fā)展后期主要依賴于全球擴張,。
國內將形成千億級工業(yè)機器人市場
2013年中國已超越日本成為全球最大的工業(yè)機器人市場，估計2020年中國的機器人市場規(guī)模將達到2000億,，大部分需求將來自于汽車以外的一般制造業(yè),。而國內一般制造業(yè)的自動化需求分為三個階段：2008年以前主要是具有國際視野的大企業(yè)有需求；2008年以后是國內大企業(yè)逐漸在推動自動化改造,，直接原因是人工短缺和人力成本飆升,；估計2-3年以后會進入第三個階段,，廣大中小型制造企業(yè)大規(guī)模使用機器人,，屆時國內工業(yè)機器人市場將走向成熟。
今年是工業(yè)機器人國產化元年,。一方面,，關鍵零部件有所突破，例如,，蘇州綠的的諧波減速機已經實現(xiàn)量產,。另外一方面，埃夫特等國產機器人本體銷量今年有望同比實現(xiàn)高增長,，正在逐步逐步接近盈虧平衡點,。參照富士康機器人的發(fā)展經驗，估計未來幾年可能出現(xiàn)本體年銷量超萬臺的國產機器人企業(yè),。
長期來看,，估計國內工業(yè)機器人領域，有望出現(xiàn)百億級的龍頭企業(yè),。目前國內工業(yè)機器人企業(yè),，如新松機器人、埃夫特,、博實股份等,，目前體量相對較小，仍有很大的增量空間,。
參考PC和工業(yè)計算機的市場容量對比,，未來服務機器人有望達到千億美元級的市場。目前服務機器人還處于產業(yè)化前期，掃地機器人和無人機等單功能服務機器人已經產業(yè)化,。另外,，人口老齡化正在推動醫(yī)療及護理機器人快速產業(yè)化。美國已經有手術機器人上市公司直覺外科,，以及外骨骼機器人上市公司REWALK,，預計國內未來3-5年內會出現(xiàn)成規(guī)模的醫(yī)療或護理機器人企業(yè)。
我們認為未來服務機器人的終極目標是人形機器人,，將隨著人工智能的成熟而產業(yè)化,。由于服務機器人兼具標準品和消費品的屬性，成長爆發(fā)程度遠高于工業(yè)機器人,，這點從近幾年科沃斯掃地機器人和大疆無人機增速可以得到驗證,。而且市場空間更大，因此未來服務機器人將給相關上市公司帶來巨大的估值空間,。