智能制造装备行业的概况及发展现状
（1）智能制造装备行业概况
根据《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》对智能制造装备产业的定义，智能制造装备是具有感知、决策、执行功能的各类制造装备的统称，是我国高端装备制造业的重点发展方向和信息化与工业化深度融合的重要体现。智能制造装备产业对于加快制造业转型升级，提升生产效率、技术水平和产品质量，降低能源资源消耗，实现制造过程的智能化和绿色化发展具有重要意义。
智能制造装备产业主要包括高档数控机床、工业机器人、自动化成套生产线、精密仪器仪表、智能传感器、汽车自动化焊接线、柔性自动化生产线、智能农机、3D打印机、数字化车间设备等各分支领域。
参考观研天下发布《2018年中国智能制造行业分析报告-市场深度调研与发展趋势研究》
（2）智能制造装备行业发展现状
经过半个多世纪的发展，我国制造业规模已经跃居世界首位，建立起门类齐全、独立完整的制造体系，但与先进国家相比，大而不强的问题仍然存在。同时随着我国经济发展进入新常态，经济增速换档、结构调整阵痛、增长动能转换等多种形势相互交织，我国长期以来主要依靠资源要素投入、规模扩张的粗放型发展模式难以为继。如何探寻更为健康的经济发展模式成为我国亟需解决的重要问题，而构建以智能制造为重点的新型制造体系，着力强化工业基础能力是解决前述问题的重要路径。在此背景下，围绕实现制造强国的战略目标，国务院发布《中国制造2025》明确了制造业强国的五大工程和十大领域。智能制造工程作为五大工程之一，高档数控机床和机器人作为十大发展领域之一，成为国家全力打造制造强国的重要抓手。
整体而言，在智能制造技术的基础研究能力方面，中国的企业和高校与国际水准差距较大。无论是硬件还是软件产品，国内产品的可靠性相较国外品牌依然存在一定差距。目前，中国工业机器人行业内的核心零部件仍然主要依靠进口，工业软件实力发展缓慢，高端智能制造装备的相关关键性技术仍然掌握在外国企业手中。
近年来，随着国家出台一系列智能制造产业的鼓励政策，国内企业逐步加大智能制造领域相关核心技术的自主研发力度。与此同时，海外并购也成为国内企业获取关键技术的常见途径，而其中大部分的并购皆以技术为着眼点。经过近三十年的发展，目前中国在智能制造领域已经取得了一些成就，掌握了诸如机器人控制系统编程技术、感知技术、复杂制造系统、智能信息处理技术等智能制造领域的关键性技术，同时建设了一批相关的国家级研发基地。在政府政策和产业资本的大力支持下，国内涌现了新松机器人、新时达、智云股份等产业领军企业。
2、工业机器人行业概况、规模及发展现状
（1）工业机器人行业概况
根据机器人应用环境的不同，IFR将机器人划分为工业机器人和服务机器人，其中工业机器人是指应用于生产过程与环境的机器人，主要包括人机协作机器人和工业移动机器人；服务机器人是指除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人。
在此基础上，中国电子学会结合我国国情，将机器人划分为工业机器人、服务机器人以及特种机器人三类。其中工业机器人指面向工业应用领域的多关节机械手或多自由度机器人，在工业生产加工过程中通过自动控制来代替人类执行某些单调、频繁和重复的长时间作业，主要包括焊接机器人、搬运机器人、码垛机器人、包装机器人、喷涂机器人、切割机器人和净室机器人。公司所处细分行业为工业机器人行业。
（2）工业机器人行业规模
近年来，在全球范围内，随着自动化设备替代人力劳动生产的趋势不断加剧，工业机器人的销售量逐年提高。立足我国国情，在适龄劳动力数量减少、劳动力成本持续上升、自动化设备技术水平不断提高、国家产业升级政策支持等多方面因素的共同作用下，我国工业自动化行业的市场需求快速增长。在工业4.0发展、产业转型升级、人口结构调整等多重因素驱动下，我国已经成为 大的工业机器人市场。
目前，工业机器人在汽车、金属制品、电子、橡胶及塑料等行业已经得到了广泛应用。随着工业机器人性能的不断改善以及工业机器人所涉足的各种应用场景的多样化，工业机器人的市场规模快速增长。
①工业机器人全球市场规模
2017年，中国、韩国、日本、美国和德国等主要国家销售额总计约占全球销量的3/4，这些国家对工业自动化改造的需求激活了工业机器人市场，也使全球工业机器人使用密度大幅提升，目前在全球制造业领域，工业机器人使用密度已经达到78台/万人。2017年全球工业机器人销售额达到154亿美元，其中亚洲销售额99.2亿美元，欧洲销售额29.3亿美元，北美地区销售额达到19.8亿美元。2018 年，随着工业机器人进一步普及，销售额将有望突破160亿美元，其中亚洲仍将是 大的销售市场。
②工业机器人国内市场规模
我国工业机器人市场发展较快，约占全球市场份额三分之一，是全球第一大工业机器人应用市场。2017年，我国工业机器人保持高速增长，销量同比增长30 ％。当前，我国生产制造智能化改造升级的需求日益凸显，工业机器人的市场需求依然旺盛。
（3）工业机器人行业发展现状
①中国工业机器人行业规模持续增长，进一步巩固全球市场地位
据IFR统计，2017年我国工业机器人销量达13.8万台，预计2018年销量将超过15万台，市场规模将达到62.3亿美元。到2020年，国内市场规模将进一步扩大到93.5亿美元，进一步巩固其全球 大工业机器人市场的地位。
②中国工业机器人密度稳步提升，仍具有较大上升空间
随着国内制造业应用需求的高速增长，2017年中国机器人密度达88台/万人，将首次超过全球平均水平，呈现稳步上升的良好态势。但是，相较于我国在《机器人产业发展规划（2016-2020年）》提出的“力争到2020年实现工业机器人密度达到150台/万人以上”的目标，我国的工业机器人市场仍具有较大的发展空间。
③核心技术落后，国产企业力争后来居上
近年来，我国的智能制造装备行业虽然发展迅速，但与发达国家相比，我国智能制造装备行业技术水平仍存在差距，尤其在关键零部件如伺服电机、精密减速机、机器人控制器等方面的核心技术积累和自主生产能力较弱。关键零部件产业被国外厂商垄断，使得国内发展智能制造的成本居高不下。随着国内政策扶持力度的加大，同时得益于资本流入的规模扩大和科研技术水平沉淀积累，部分国内厂商已在机器人产业链中游和上游进行拓展，通过自主研发或收购等方式掌握零部件和本体的研制技术，结合本土系统集成商的服务优势，已经具备一定的竞争力，未来有望实现对国外品牌的进口替代。
④工业机器人软件的重要性日益凸显
控制系统、伺服系统、减速器被称为工业机器人“三大核心零部件”的论述由来已久，被广泛用作工业机器人行业论证的起点。近年来，国内涌现了一批新兴技术企业，在传统工业机器人三大核心零部件的部分关键技术上取得了突破，形成了拥有国内自主品牌的核心产品。然而，在工业机器人核心部件逐渐得到大力发展的同时，国内市场在机器人软件方面的研发起步较晚，且着力不足。
工业机器人软件设计是实现智能制造的基础性环节。智能制造包括智能化设计、仿真与验证；智能化采购、生产与交付；智能化运行、维修与回收等三个阶段。前期的设计软件，是智能产品成型的第一步；后期运维服务软件提供智能设备实际运行参数和健康状态的分析，是智能化生产线的运行平台；中期经营生产管理软件将生产线和上下游集成起来，构成智能工厂。高端工业软件控制着设计、制造和使用阶段的产品全生命周期数据，能够主导制造业的发展方向。工业机器人的智能化需求和数字化工厂的整合需求都将促使工业机器人软件技术成为决定中国智能制造的方向和深度的重要因素。工业机器人软件的升级及开发将成为工业机器人发展进程中至关重要的一步。
同时，根据《科技部关于发布国家重点研发计划智能机器人等重点专项2017 年度项目申报指南的通知》，离线编程软件和工业机器人传统三大核心零部件相关技术一同被列为智能机器人急需突破的重大关键共性技术，是国家重点研发计划“智能机器人”重点专项研究的方向之一。
3、工业机器人系统集成行业概况、规模及发展现状
（1）工业机器人系统集成行业概况
工业机器人系统集成商处于机器人产业链的下游应用端，产业链分析参见本节之“二、公司所处行业的基本情况”之“（四）公司所处行业的产业链、经营模式”的相关内容。系统集成商为终端客户提供综合的系统集成应用解决方案，其负责工业机器人应用二次开发和周边自动化配套设备的系统集成，是工业机器人自动化应用的重要组成部分，机器人本体需要通过系统集成之后才能为终端客户所用。从产业链的角度看，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机器人商业化、大规模普及的关键。
相较于机器人本体供应商，机器人系统集成供应商还需具备产品设计能力、对终端客户应用需求的工艺理解以及相关项目经验等，能够提供可适应各种不同应用领域的标准化、个性化成套装备。因此，系统集成行业具有较高的技术壁垒和资金壁垒，且市场规模远大于本体市场。
（2）工业机器人系统集成行业规模
在工业机器人领域，中国企业目前主要的竞争优势在系统集成方面，中国超过80%的机器人企业都集中在该领域。随着越来越多的系统集成商围绕工业机器人做整线集成，机器人和电气元件等原材料的价格逐年下调，国内企业凭借性价比和技术服务等优势逐渐实现对进口产品的替代，在系统集成行业市场份额稳步上升。
工业机器人系统集成以工业机器人本体、功能部件及工业机器人软件为基础，是未来制造型企业提高生产效率、增加市场竞争力的主要方式之一。根据 GGII新预测，到2022年，中国工业机器人系统集成行业规模有望突破1,400亿元，2017年至2022年复合增长率将超过20%。
（2）工业机器人系统集成行业发展现状
①发展模式
工业机器人的产业化过程可以归纳为三种不同的发展模式，即日本模式、欧洲模式和美国模式。
日本模式：各司其职，分层面完成交付工程。即机器人制造厂商以开发新型机器人和批量生产优质产品为主要目标，并由其子公司或社会上的工程公司来设计制造各行业所需要的机器人成套系统，并完成交付工程；
欧洲模式：一揽子交付工程。即机器人的生产和用户所需要的系统设计制造，全部由机器人制造厂商完成；
美国模式：采购与成套设计相结合。美国国内基本上不生产普通的工业机器人，在企业有相关需求时，机器人本体通常由系统集成公司进口，再自行设计、制造配套的外围设备，完成交付工程。机器人公司集中在机器人系统集成领域。
目前，国内的机器人企业多为系统集成商。根据国际经验来看，国内的机器人产业发展更接近于美国模式，即以系统集成为主，核心部件外购或贴牌，为客户提供整体交付工程。
②应用方向
从应用工序而言，中国工业机器人系统集成产品主要应用在焊接喷涂、装配包装、码垛搬运、抛光打磨等工序。
以打磨抛光工序为例，传统的“打磨抛光”工序都是靠人工完成，需要大量的劳动力。打磨抛光是典型的劳动力密集型产业，对员工的技能要求非常高，并且费时费力效率低，产品一致性差；在打磨抛光作业过程中，粉尘大，噪音大，劳动强度高，长期从事手工抛光的工人往往手指、颈椎变形，甚至患上尘肺病。另外，随着人口红利的消失，打磨抛光行业内的工人一直处于紧缺状态，年轻一代的人员基本上已不涉足这个行业，而打磨抛光工人动辄过万的薪酬成本也让中小企业难以承受，人员的严重缺失对企业的生产影响较大，因此，打磨抛光产业的“机器换人”需求日益迫切。在此背景下，打磨抛光机器人凭借其生产作业的精度高、效率高、安全性好等特点，逐步实现了对工人的替代，使工人从恶劣的工作环境中解放出来，在打磨抛光工艺领域引起广泛的重视，并且使用范围越来越广，逐步从卫浴产品制造领域，拓展到汽车仪表、电子电器、家具等领域。
从应用行业而言，中国工业机器人系统集成产品主要应用在汽车行业、电子电器、金属制品、仓储物流、塑料及化学制品、食品饮料烟草等领域。
汽车行业自动化程度已经较高，整个市场处于相对成熟的状态。目前，3C 行业成为了国内系统集成商发展的重要领域，主要原因分为两方面：一方面，中国是全球 大的3C制造基地，自动化升级需求强劲，市场发展空间较大，有望超过汽车行业成为第一大机器人市场；另一方面，3C行业的机器人应用场景较为多样，外资品牌难以复制在汽车产业的经验。基于上述原因，国内企业已实现对外国企业在部分细分领域的反超。根据GGII的行业调研报告，2014年至2017 年，应用于汽车行业的工业机器人需求呈下降趋势，而应用于3C电子行业的工业机器人应用需求占比则快速上升。
智能制造产业的发展趋势
1、国家政策大力扶持，智能制造产业进入快速增长阶段
在全球范围内新一轮科技革命和产业变革的浪潮下，中国经济也在加速转型，推动传统产业升级。随着劳动力增长放缓，以人力为主要生产力的传统产业开始寻求新的发展方向。为了提振制造业，国务院于2015年5月8日正式颁布了《中国制造2025》，将创新定位于发展制造业的核心位置，鼓励企业自主研发关键技术，并大力推进信息化与工业化融合，将智能制造作为中国制造业的重点发展领域，从而推动其成为推动经济增长的新引擎。《智能制造装备产业“十二五”发展规划》提出了“到2020年将我国智能制造装备产业培育成为具有国际竞争力的先导产业。建立完善的智能制造装备产业体系，产业销售收入超过30,000亿元，实现装备的智能化及制造过程的自动化，使产业生产效率、产品技术水平和质量得到显著提高，能源、资源消耗和污染物的排放明显降低”的发展目标，因此，未来较长的一段时间仍将是我国智能制造业实现突破的关键时期，行业有望保持快速增长趋势。
2、工业机器人大规模普及，系统集成市场增速将超过 20%
从产业链角度看，位于工业机器人产业链上的企业依次是机器人核心部件制造商、机器人本体制造商、机器人软件提供商和机器人系统集成商。目前，欧美、日本等一些国际工业机器人公司在中国不直接提供机器人自动化系统的集成服务，而是将机器人零部件和本体销售给系统集成商，由系统集成商再对终端用户提供系统集成服务，因此工业机器人的大规模普及将为国内相关系统集成商带来巨大的发展机遇。根据GGII预测，到2022年中国工业机器人系统集成行业规模有望突破1,400亿元，2017年至2022年复合增长率将超过20%。
3、工业机器人硬件趋同，企业差异化将进入软件决定时代
工业机器人和计算机一样，是一种非常典型的软硬件结合、机电一体产品。硬件决定性能边界，而软件发挥硬件性能并定义产品（机器人）的行为。在相对成熟的市场中，当硬件趋于一致时，通过软件设计实现产品差异化并创造价值是市场的发展趋势。核心零部件厂商针对减速器和伺服系统一直在持续不断地进行减少体积、提高响应性、降低传动误差等方面性能的改进，上述改进是循序渐进的性能改良而非技术的实质性突破。而工业机器人的应用领域从 初的组装变速箱扩展到如今的焊接、喷涂、装配、贴片等数十个领域，很大程度依靠的是机器人控制系统在架构、控制、规划、工艺流程、人机交互等方面的革新。近年来，国产机器人企业中涌现了一批在工业机器人核心零部件技术层面取得突破性进展的企业，工业机器人的硬件进一步趋同，而在此背景下，随着社会对于工业机器人智能化程度要求的不断提高，工业机器人软件将在未来的智能化进程中发挥重要作用，工业机器人行业将经历一个从“硬件定义机器”时代到“软件定义机器”时代的本质转变。
从应用角度分类，机器人软件可以分为仿真软件、编程软件、监控软件等。编程软件按编程方式，分为示教编程和离线编程。示教编程作为机器人第一代编程手段，给予了机器人 基本的动作指令，作为第二代编程手段的离线编程，通常与仿真软件相结合，进一步促进了工业机器人的智能化。离线编程软件提供更复杂的动作规划与控制逻辑，同时借助3D仿真技术，可视化的评估与分析运动行为，优化运动控制。对于多机器人工作站和生产线，可以做节拍分析，优化站点配置。在复杂路径规划、复杂逻辑控制、多机器人与生产线规划应用中，离线编程软件有其强大的应用优势，更加适应“多品种、多批次、小批量”的柔性化生产需要，可将机器人推向更宽广的行业、实现更高端的应用。离线编程的进一步发展，一方面是与视觉、力觉、温度等传感器相结合，用于事先设置外界信息输入的响应机械，另一方面，根据行为大数据分析，模拟人的经验，对外界输入做出智能响应，从而向着智能化不断前进。
4、工业机器人系统集成业务的长期目标是数字化工厂的发展
数字化工厂的发展，是智能工业发展的新方向，也是工业机器人系统集成行业发展的长期目标。数字化工厂利用物联网的技术和设备监控技术加强信息管理和服务；清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预、即时正确地采集生产线数据，以及合理地进行生产计划编排。数字化工厂的核心是数字化，这一核心贯穿生产的各个环节。凭借稳定的架构程序，数字化工厂的运行将降低从设计到生产制造之间的不确定性，从而缩短产品设计到生产的转化时间，提高产品的可靠性与成功率。
数字化工厂要求系统具有自主能力，可采集与理解外界及自身的资讯，并据以分析判断及规划自身行为，要求各组成部分可依据工作任务，自行组成 佳系统结构，结合讯号处理、推理预测、仿真及多媒体技术，将实境扩增展示现实生活中的设计与制造过程。通过系统自我学习功能，数字化工厂在制造过程中能够落实资料库补充、更新及自动执行故障诊断，并具备对故障排除与维护功能以及自动执行正确系统的能力， 终形成深度的人机交互的关系。由此可见，数字化工厂是系统的工厂。系统集成商未来的业务发展方向是数字化工厂，而数字化工厂的形成不仅依赖于硬件设备的集成，更为重要的是顶层架构设计和软件系统的集成。
5、智能制造产业升级催生了相关产业人才的巨大需求
随着传统制造业智能化升级改造趋势的不断加剧，智能制造产业的人才需求也在不断扩大。根据教育部、人力资源和社会保障部及工业和信息化部联合发布的《制造业人才发展规划指南》，以高档数控机床和机器人产业为例，2025年人才总需求将达900万，人才缺口预测为450万。
（1）智能制造装备行业概况
根据《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》对智能制造装备产业的定义，智能制造装备是具有感知、决策、执行功能的各类制造装备的统称，是我国高端装备制造业的重点发展方向和信息化与工业化深度融合的重要体现。智能制造装备产业对于加快制造业转型升级，提升生产效率、技术水平和产品质量，降低能源资源消耗，实现制造过程的智能化和绿色化发展具有重要意义。
智能制造装备产业主要包括高档数控机床、工业机器人、自动化成套生产线、精密仪器仪表、智能传感器、汽车自动化焊接线、柔性自动化生产线、智能农机、3D打印机、数字化车间设备等各分支领域。
参考观研天下发布《2018年中国智能制造行业分析报告-市场深度调研与发展趋势研究》
（2）智能制造装备行业发展现状
经过半个多世纪的发展，我国制造业规模已经跃居世界首位，建立起门类齐全、独立完整的制造体系，但与先进国家相比，大而不强的问题仍然存在。同时随着我国经济发展进入新常态，经济增速换档、结构调整阵痛、增长动能转换等多种形势相互交织，我国长期以来主要依靠资源要素投入、规模扩张的粗放型发展模式难以为继。如何探寻更为健康的经济发展模式成为我国亟需解决的重要问题，而构建以智能制造为重点的新型制造体系，着力强化工业基础能力是解决前述问题的重要路径。在此背景下，围绕实现制造强国的战略目标，国务院发布《中国制造2025》明确了制造业强国的五大工程和十大领域。智能制造工程作为五大工程之一，高档数控机床和机器人作为十大发展领域之一，成为国家全力打造制造强国的重要抓手。
整体而言，在智能制造技术的基础研究能力方面，中国的企业和高校与国际水准差距较大。无论是硬件还是软件产品，国内产品的可靠性相较国外品牌依然存在一定差距。目前，中国工业机器人行业内的核心零部件仍然主要依靠进口，工业软件实力发展缓慢，高端智能制造装备的相关关键性技术仍然掌握在外国企业手中。
近年来，随着国家出台一系列智能制造产业的鼓励政策，国内企业逐步加大智能制造领域相关核心技术的自主研发力度。与此同时，海外并购也成为国内企业获取关键技术的常见途径，而其中大部分的并购皆以技术为着眼点。经过近三十年的发展，目前中国在智能制造领域已经取得了一些成就，掌握了诸如机器人控制系统编程技术、感知技术、复杂制造系统、智能信息处理技术等智能制造领域的关键性技术，同时建设了一批相关的国家级研发基地。在政府政策和产业资本的大力支持下，国内涌现了新松机器人、新时达、智云股份等产业领军企业。
2、工业机器人行业概况、规模及发展现状
（1）工业机器人行业概况
根据机器人应用环境的不同，IFR将机器人划分为工业机器人和服务机器人，其中工业机器人是指应用于生产过程与环境的机器人，主要包括人机协作机器人和工业移动机器人；服务机器人是指除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人。
在此基础上，中国电子学会结合我国国情，将机器人划分为工业机器人、服务机器人以及特种机器人三类。其中工业机器人指面向工业应用领域的多关节机械手或多自由度机器人，在工业生产加工过程中通过自动控制来代替人类执行某些单调、频繁和重复的长时间作业，主要包括焊接机器人、搬运机器人、码垛机器人、包装机器人、喷涂机器人、切割机器人和净室机器人。公司所处细分行业为工业机器人行业。
资料来源：中国电子学会《2017年中国机器人产业发展报告》
（2）工业机器人行业规模
近年来，在全球范围内，随着自动化设备替代人力劳动生产的趋势不断加剧，工业机器人的销售量逐年提高。立足我国国情，在适龄劳动力数量减少、劳动力成本持续上升、自动化设备技术水平不断提高、国家产业升级政策支持等多方面因素的共同作用下，我国工业自动化行业的市场需求快速增长。在工业4.0发展、产业转型升级、人口结构调整等多重因素驱动下，我国已经成为 大的工业机器人市场。
目前，工业机器人在汽车、金属制品、电子、橡胶及塑料等行业已经得到了广泛应用。随着工业机器人性能的不断改善以及工业机器人所涉足的各种应用场景的多样化，工业机器人的市场规模快速增长。
①工业机器人全球市场规模
2017年，中国、韩国、日本、美国和德国等主要国家销售额总计约占全球销量的3/4，这些国家对工业自动化改造的需求激活了工业机器人市场，也使全球工业机器人使用密度大幅提升，目前在全球制造业领域，工业机器人使用密度已经达到78台/万人。2017年全球工业机器人销售额达到154亿美元，其中亚洲销售额99.2亿美元，欧洲销售额29.3亿美元，北美地区销售额达到19.8亿美元。2018 年，随着工业机器人进一步普及，销售额将有望突破160亿美元，其中亚洲仍将是 大的销售市场。
2013-2020年全球工业机器人销售额及预测
数据来源：中国电子学会
②工业机器人国内市场规模
我国工业机器人市场发展较快，约占全球市场份额三分之一，是全球第一大工业机器人应用市场。2017年，我国工业机器人保持高速增长，销量同比增长30 ％。当前，我国生产制造智能化改造升级的需求日益凸显，工业机器人的市场需求依然旺盛。
2012-2020我国工业机器人销售额及预测
数据来源：中国电子学会
（3）工业机器人行业发展现状
①中国工业机器人行业规模持续增长，进一步巩固全球市场地位
据IFR统计，2017年我国工业机器人销量达13.8万台，预计2018年销量将超过15万台，市场规模将达到62.3亿美元。到2020年，国内市场规模将进一步扩大到93.5亿美元，进一步巩固其全球 大工业机器人市场的地位。
②中国工业机器人密度稳步提升，仍具有较大上升空间
随着国内制造业应用需求的高速增长，2017年中国机器人密度达88台/万人，将首次超过全球平均水平，呈现稳步上升的良好态势。但是，相较于我国在《机器人产业发展规划（2016-2020年）》提出的“力争到2020年实现工业机器人密度达到150台/万人以上”的目标，我国的工业机器人市场仍具有较大的发展空间。
③核心技术落后，国产企业力争后来居上
近年来，我国的智能制造装备行业虽然发展迅速，但与发达国家相比，我国智能制造装备行业技术水平仍存在差距，尤其在关键零部件如伺服电机、精密减速机、机器人控制器等方面的核心技术积累和自主生产能力较弱。关键零部件产业被国外厂商垄断，使得国内发展智能制造的成本居高不下。随着国内政策扶持力度的加大，同时得益于资本流入的规模扩大和科研技术水平沉淀积累，部分国内厂商已在机器人产业链中游和上游进行拓展，通过自主研发或收购等方式掌握零部件和本体的研制技术，结合本土系统集成商的服务优势，已经具备一定的竞争力，未来有望实现对国外品牌的进口替代。
④工业机器人软件的重要性日益凸显
控制系统、伺服系统、减速器被称为工业机器人“三大核心零部件”的论述由来已久，被广泛用作工业机器人行业论证的起点。近年来，国内涌现了一批新兴技术企业，在传统工业机器人三大核心零部件的部分关键技术上取得了突破，形成了拥有国内自主品牌的核心产品。然而，在工业机器人核心部件逐渐得到大力发展的同时，国内市场在机器人软件方面的研发起步较晚，且着力不足。
工业机器人软件设计是实现智能制造的基础性环节。智能制造包括智能化设计、仿真与验证；智能化采购、生产与交付；智能化运行、维修与回收等三个阶段。前期的设计软件，是智能产品成型的第一步；后期运维服务软件提供智能设备实际运行参数和健康状态的分析，是智能化生产线的运行平台；中期经营生产管理软件将生产线和上下游集成起来，构成智能工厂。高端工业软件控制着设计、制造和使用阶段的产品全生命周期数据，能够主导制造业的发展方向。工业机器人的智能化需求和数字化工厂的整合需求都将促使工业机器人软件技术成为决定中国智能制造的方向和深度的重要因素。工业机器人软件的升级及开发将成为工业机器人发展进程中至关重要的一步。
同时，根据《科技部关于发布国家重点研发计划智能机器人等重点专项2017 年度项目申报指南的通知》，离线编程软件和工业机器人传统三大核心零部件相关技术一同被列为智能机器人急需突破的重大关键共性技术，是国家重点研发计划“智能机器人”重点专项研究的方向之一。
3、工业机器人系统集成行业概况、规模及发展现状
（1）工业机器人系统集成行业概况
工业机器人系统集成商处于机器人产业链的下游应用端，产业链分析参见本节之“二、公司所处行业的基本情况”之“（四）公司所处行业的产业链、经营模式”的相关内容。系统集成商为终端客户提供综合的系统集成应用解决方案，其负责工业机器人应用二次开发和周边自动化配套设备的系统集成，是工业机器人自动化应用的重要组成部分，机器人本体需要通过系统集成之后才能为终端客户所用。从产业链的角度看，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机器人商业化、大规模普及的关键。
相较于机器人本体供应商，机器人系统集成供应商还需具备产品设计能力、对终端客户应用需求的工艺理解以及相关项目经验等，能够提供可适应各种不同应用领域的标准化、个性化成套装备。因此，系统集成行业具有较高的技术壁垒和资金壁垒，且市场规模远大于本体市场。
（2）工业机器人系统集成行业规模
在工业机器人领域，中国企业目前主要的竞争优势在系统集成方面，中国超过80%的机器人企业都集中在该领域。随着越来越多的系统集成商围绕工业机器人做整线集成，机器人和电气元件等原材料的价格逐年下调，国内企业凭借性价比和技术服务等优势逐渐实现对进口产品的替代，在系统集成行业市场份额稳步上升。
工业机器人系统集成以工业机器人本体、功能部件及工业机器人软件为基础，是未来制造型企业提高生产效率、增加市场竞争力的主要方式之一。根据 GGII新预测，到2022年，中国工业机器人系统集成行业规模有望突破1,400亿元，2017年至2022年复合增长率将超过20%。
（2）工业机器人系统集成行业发展现状
①发展模式
工业机器人的产业化过程可以归纳为三种不同的发展模式，即日本模式、欧洲模式和美国模式。
日本模式：各司其职，分层面完成交付工程。即机器人制造厂商以开发新型机器人和批量生产优质产品为主要目标，并由其子公司或社会上的工程公司来设计制造各行业所需要的机器人成套系统，并完成交付工程；
欧洲模式：一揽子交付工程。即机器人的生产和用户所需要的系统设计制造，全部由机器人制造厂商完成；
美国模式：采购与成套设计相结合。美国国内基本上不生产普通的工业机器人，在企业有相关需求时，机器人本体通常由系统集成公司进口，再自行设计、制造配套的外围设备，完成交付工程。机器人公司集中在机器人系统集成领域。
目前，国内的机器人企业多为系统集成商。根据国际经验来看，国内的机器人产业发展更接近于美国模式，即以系统集成为主，核心部件外购或贴牌，为客户提供整体交付工程。
②应用方向
从应用工序而言，中国工业机器人系统集成产品主要应用在焊接喷涂、装配包装、码垛搬运、抛光打磨等工序。
以打磨抛光工序为例，传统的“打磨抛光”工序都是靠人工完成，需要大量的劳动力。打磨抛光是典型的劳动力密集型产业，对员工的技能要求非常高，并且费时费力效率低，产品一致性差；在打磨抛光作业过程中，粉尘大，噪音大，劳动强度高，长期从事手工抛光的工人往往手指、颈椎变形，甚至患上尘肺病。另外，随着人口红利的消失，打磨抛光行业内的工人一直处于紧缺状态，年轻一代的人员基本上已不涉足这个行业，而打磨抛光工人动辄过万的薪酬成本也让中小企业难以承受，人员的严重缺失对企业的生产影响较大，因此，打磨抛光产业的“机器换人”需求日益迫切。在此背景下，打磨抛光机器人凭借其生产作业的精度高、效率高、安全性好等特点，逐步实现了对工人的替代，使工人从恶劣的工作环境中解放出来，在打磨抛光工艺领域引起广泛的重视，并且使用范围越来越广，逐步从卫浴产品制造领域，拓展到汽车仪表、电子电器、家具等领域。
从应用行业而言，中国工业机器人系统集成产品主要应用在汽车行业、电子电器、金属制品、仓储物流、塑料及化学制品、食品饮料烟草等领域。
汽车行业自动化程度已经较高，整个市场处于相对成熟的状态。目前，3C 行业成为了国内系统集成商发展的重要领域，主要原因分为两方面：一方面，中国是全球 大的3C制造基地，自动化升级需求强劲，市场发展空间较大，有望超过汽车行业成为第一大机器人市场；另一方面，3C行业的机器人应用场景较为多样，外资品牌难以复制在汽车产业的经验。基于上述原因，国内企业已实现对外国企业在部分细分领域的反超。根据GGII的行业调研报告，2014年至2017 年，应用于汽车行业的工业机器人需求呈下降趋势，而应用于3C电子行业的工业机器人应用需求占比则快速上升。
2014-2017年工业机器人应用行业分布情况
资料来源：高工产研机器人研究所（GGII）
智能制造产业的发展趋势
1、国家政策大力扶持，智能制造产业进入快速增长阶段
在全球范围内新一轮科技革命和产业变革的浪潮下，中国经济也在加速转型，推动传统产业升级。随着劳动力增长放缓，以人力为主要生产力的传统产业开始寻求新的发展方向。为了提振制造业，国务院于2015年5月8日正式颁布了《中国制造2025》，将创新定位于发展制造业的核心位置，鼓励企业自主研发关键技术，并大力推进信息化与工业化融合，将智能制造作为中国制造业的重点发展领域，从而推动其成为推动经济增长的新引擎。《智能制造装备产业“十二五”发展规划》提出了“到2020年将我国智能制造装备产业培育成为具有国际竞争力的先导产业。建立完善的智能制造装备产业体系，产业销售收入超过30,000亿元，实现装备的智能化及制造过程的自动化，使产业生产效率、产品技术水平和质量得到显著提高，能源、资源消耗和污染物的排放明显降低”的发展目标，因此，未来较长的一段时间仍将是我国智能制造业实现突破的关键时期，行业有望保持快速增长趋势。
2015-2020年制造装备产业增长趋势
数据来源：国务院
2、工业机器人大规模普及，系统集成市场增速将超过 20%
从产业链角度看，位于工业机器人产业链上的企业依次是机器人核心部件制造商、机器人本体制造商、机器人软件提供商和机器人系统集成商。目前，欧美、日本等一些国际工业机器人公司在中国不直接提供机器人自动化系统的集成服务，而是将机器人零部件和本体销售给系统集成商，由系统集成商再对终端用户提供系统集成服务，因此工业机器人的大规模普及将为国内相关系统集成商带来巨大的发展机遇。根据GGII预测，到2022年中国工业机器人系统集成行业规模有望突破1,400亿元，2017年至2022年复合增长率将超过20%。
3、工业机器人硬件趋同，企业差异化将进入软件决定时代
工业机器人和计算机一样，是一种非常典型的软硬件结合、机电一体产品。硬件决定性能边界，而软件发挥硬件性能并定义产品（机器人）的行为。在相对成熟的市场中，当硬件趋于一致时，通过软件设计实现产品差异化并创造价值是市场的发展趋势。核心零部件厂商针对减速器和伺服系统一直在持续不断地进行减少体积、提高响应性、降低传动误差等方面性能的改进，上述改进是循序渐进的性能改良而非技术的实质性突破。而工业机器人的应用领域从 初的组装变速箱扩展到如今的焊接、喷涂、装配、贴片等数十个领域，很大程度依靠的是机器人控制系统在架构、控制、规划、工艺流程、人机交互等方面的革新。近年来，国产机器人企业中涌现了一批在工业机器人核心零部件技术层面取得突破性进展的企业，工业机器人的硬件进一步趋同，而在此背景下，随着社会对于工业机器人智能化程度要求的不断提高，工业机器人软件将在未来的智能化进程中发挥重要作用，工业机器人行业将经历一个从“硬件定义机器”时代到“软件定义机器”时代的本质转变。
从应用角度分类，机器人软件可以分为仿真软件、编程软件、监控软件等。编程软件按编程方式，分为示教编程和离线编程。示教编程作为机器人第一代编程手段，给予了机器人 基本的动作指令，作为第二代编程手段的离线编程，通常与仿真软件相结合，进一步促进了工业机器人的智能化。离线编程软件提供更复杂的动作规划与控制逻辑，同时借助3D仿真技术，可视化的评估与分析运动行为，优化运动控制。对于多机器人工作站和生产线，可以做节拍分析，优化站点配置。在复杂路径规划、复杂逻辑控制、多机器人与生产线规划应用中，离线编程软件有其强大的应用优势，更加适应“多品种、多批次、小批量”的柔性化生产需要，可将机器人推向更宽广的行业、实现更高端的应用。离线编程的进一步发展，一方面是与视觉、力觉、温度等传感器相结合，用于事先设置外界信息输入的响应机械，另一方面，根据行为大数据分析，模拟人的经验，对外界输入做出智能响应，从而向着智能化不断前进。
4、工业机器人系统集成业务的长期目标是数字化工厂的发展
数字化工厂的发展，是智能工业发展的新方向，也是工业机器人系统集成行业发展的长期目标。数字化工厂利用物联网的技术和设备监控技术加强信息管理和服务；清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预、即时正确地采集生产线数据，以及合理地进行生产计划编排。数字化工厂的核心是数字化，这一核心贯穿生产的各个环节。凭借稳定的架构程序，数字化工厂的运行将降低从设计到生产制造之间的不确定性，从而缩短产品设计到生产的转化时间，提高产品的可靠性与成功率。
数字化工厂要求系统具有自主能力，可采集与理解外界及自身的资讯，并据以分析判断及规划自身行为，要求各组成部分可依据工作任务，自行组成 佳系统结构，结合讯号处理、推理预测、仿真及多媒体技术，将实境扩增展示现实生活中的设计与制造过程。通过系统自我学习功能，数字化工厂在制造过程中能够落实资料库补充、更新及自动执行故障诊断，并具备对故障排除与维护功能以及自动执行正确系统的能力， 终形成深度的人机交互的关系。由此可见，数字化工厂是系统的工厂。系统集成商未来的业务发展方向是数字化工厂，而数字化工厂的形成不仅依赖于硬件设备的集成，更为重要的是顶层架构设计和软件系统的集成。
5、智能制造产业升级催生了相关产业人才的巨大需求
随着传统制造业智能化升级改造趋势的不断加剧，智能制造产业的人才需求也在不断扩大。根据教育部、人力资源和社会保障部及工业和信息化部联合发布的《制造业人才发展规划指南》，以高档数控机床和机器人产业为例，2025年人才总需求将达900万，人才缺口预测为450万。
制造业十大重点领域人才需求预测
单位：万人
| 序号 |
十大重点领域 |
2015年 |
2020年 |
2025年 |
||
| 人才总量 |
人才总量预测 |
人才缺口预测 |
人才总量预测 |
人才缺口预测 |
||
| 1 |
新一代信息技术产业 |
1,050 |
1,800 |
750 |
2,000 |
950 |
| 2 |
高档数控机床和机器人 |
450 |
750 |
300 |
900 |
450 |
| 3 |
航空航天装备 |
49.1 |
68.9 |
19.8 |
96.6 |
47.5 |
| 4 |
海洋工程装备及高技术船舶 |
102.2 |
118.6 |
16.4 |
128.8 |
26.6 |
| 5 |
先进轨道交通装备 |
32.4 |
38.4 |
6 |
43 |
10.6 |
| 6 |
节能与新能源汽 |
17 |
85 |
68 |
120 |
103 |
| 7 |
电力装备 |
822 |
1,233 |
411 |
1,731 |
909 |
| 8 |
农机装备 |
28.3 |
45.2 |
16.9 |
72.3 |
44 |
| 9 |
新材料 |
600 |
900 |
300 |
1,000 |
400 |
| 10 |
生物医药及高性能医疗器械 |
55 |
80 |
25 |
100 |
45 |
数据来源：《制造业人才发展规划指南》。
资料来源：中国电子学会，观研天下整理，转载请注明出处（TC）
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