自動化行業(yè)研究教材

1、自動化行業(yè)研究,周瑞騫 2014年4月14日,投資方向&研究思路 機(jī)器人 3D打印 供電/配電自動化,目錄,昊君重點(diǎn)投資領(lǐng)域,新一代信息技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)/大數(shù)據(jù)/云計(jì)算,先進(jìn)制造 精密制造/機(jī)器人/3D打印,新能源 新能源；頁巖氣；儲能；節(jié)能；電動車；能源互聯(lián)網(wǎng),尋求“中國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級”當(dāng)中的投資機(jī)會！ 增量升級制造業(yè)向高科技的轉(zhuǎn)型。投資標(biāo)的為高附加值、高成長性的新型高科技制造企業(yè)。具體指以整合計(jì)算機(jī)軟件、電子信息、光學(xué)、新材料、節(jié)能環(huán)保等高新技術(shù)，以及先進(jìn)的管理理念，從而實(shí)現(xiàn)智能化、自動化、信息化、柔性化、生態(tài)化生產(chǎn)，并最終取得良好經(jīng)濟(jì)效益的新型科技型企業(yè)。主要涉及物聯(lián)網(wǎng)、自動化、新能源環(huán)保等

2、細(xì)分領(lǐng)域。 先進(jìn)制造：代表中國工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的方向，是最需要、也是有基礎(chǔ)的發(fā)展領(lǐng)域，是未來科技產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。 新一代信息技術(shù)：為人類生活、生產(chǎn)方式帶來巨大改變的產(chǎn)業(yè)?；ヂ?lián)網(wǎng)思維。 新能源：新時代的主旋律，社會與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大前提。 存量升級制造業(yè)的整合與并購。中國目前有很多產(chǎn)業(yè)“傳統(tǒng)，但非夕陽”，市場規(guī)模大，在世界上具有一定的競爭力，但具體企業(yè)面臨產(chǎn)能過剩、過度分散、沒有規(guī)模效應(yīng)、技術(shù)創(chuàng)新能力不足等困難。對這些產(chǎn)業(yè)進(jìn)行一定的整合將極大改善企業(yè)的盈利能力，從而通過管理提升、提高持續(xù)研發(fā)與環(huán)境保護(hù)的投入，促進(jìn)企業(yè)乃至整個行業(yè)的升級轉(zhuǎn)型,智慧地球 智慧城市,傳統(tǒng)制造業(yè)的整合與并購,精密制造/機(jī)器人產(chǎn)業(yè),

3、全球產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀： 美國掌握最先進(jìn)技術(shù)；歐日美掌握整機(jī)及關(guān)鍵零部件的高端制造（伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動器、高精度減速機(jī)、高精度傳感器）；市場增長潛力巨大。 國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況： 中國正進(jìn)入機(jī)器人需求爆發(fā)期；技術(shù)模仿與追趕，產(chǎn)業(yè)化有所突破，產(chǎn)業(yè)鏈逐步完備； 貼近客戶，服務(wù)優(yōu)勢，價(jià)格優(yōu)勢； 整機(jī)公司實(shí)力不強(qiáng)，批量小，集中在特種設(shè)備的應(yīng)用開發(fā)，品牌認(rèn)可度不足； 基礎(chǔ)工業(yè)“欠賬多”，關(guān)鍵部件依賴進(jìn)口。 標(biāo)的的考察：綜合能力“研發(fā)與技術(shù)+市場銷售+內(nèi)部管理+團(tuán)隊(duì)”，關(guān)注短板,精密制造、機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D,精密制造/機(jī)器人產(chǎn)業(yè),工信部2013年12月30日發(fā)布關(guān)于推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)是：

4、 到2020年，形成較為完善的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)體系。工業(yè)機(jī)器人行業(yè)和企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力和國際競爭能力明顯增強(qiáng)，高端產(chǎn)品市場占有率提高到45%以上，機(jī)器人密度（每萬名員工使用機(jī)器人臺數(shù)）達(dá)到100以上，基本滿足國防建設(shè)、國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展需要 培育3-5家具有國際競爭力的龍頭企業(yè) 培育8-10個配套產(chǎn)業(yè)集群 選擇汽車、船舶、電子、民爆、國防軍工等重點(diǎn)領(lǐng)域，根據(jù)用戶需求，開展工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)檢測等核心技術(shù)研究，攻克伺服電機(jī)、精密減速器、伺服驅(qū)動器、末端執(zhí)行器、傳感器等關(guān)鍵零部件技術(shù)并形成生產(chǎn)力,是指機(jī)器設(shè)備、系統(tǒng)或過程（生產(chǎn)、管理過程）在沒有人或較少人的直接參與下，按照人的要求，

5、經(jīng)過自動檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)的過程。自動化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運(yùn)輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)和家庭等方面。采用自動化技術(shù)不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來，而且能擴(kuò)展人的器官功能，極大地提高勞動生產(chǎn)率，增強(qiáng)人類認(rèn)識世界和改造世界的能力,自動化（Automation,投資方向&研究思路 機(jī)器人 3D打印 供電/配電自動化,目錄,工業(yè)機(jī)器人（按運(yùn)動類型分類,常見工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域,常見工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域(續(xù),專業(yè)(服務(wù))機(jī)器人,機(jī)器人行業(yè)國內(nèi)外主要廠商,機(jī)器人的組成及構(gòu)造,機(jī)器人核心零部件及主要供應(yīng)商,機(jī)器

6、人成本結(jié)構(gòu),核心零部件減速器,核心零部件減速器(續(xù),減速機(jī)在原動機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，減速機(jī)是一種相對精密的機(jī)械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速。 機(jī)器人驅(qū)動系統(tǒng)要求傳動系統(tǒng)間隙小、剛度大、輸出扭矩高以及減速比大，常用的減速機(jī)構(gòu)有： 1）RV減速機(jī)構(gòu)； 2）諧波減速機(jī)械； 3）擺線針輪減速機(jī)構(gòu)； 4）行星齒輪減速機(jī)械； 5）無側(cè)隙減速機(jī)構(gòu)； 6）蝸輪減速機(jī)構(gòu)； 7）滾珠絲杠機(jī)構(gòu)； 8）金屬帶齒形減速機(jī)構(gòu)； 9）球減速機(jī)構(gòu),核心零部件減速器(續(xù),RV減速機(jī)由一個行星齒輪減速機(jī)的前級和一個擺線針輪減速機(jī)的后級組成，RV減速器具有結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比大，以及在一定條件下具有自鎖功能

7、的傳動機(jī)械，是最常用的減速機(jī)之一而且振動小，噪音低，能耗低。并且： (l)傳動比范圍大； (2)扭轉(zhuǎn)剛度大，在額定轉(zhuǎn)矩下，彈性回差??； (3)高精度和小間隙回差； (4)傳動效率高； (5)傳遞同樣轉(zhuǎn)矩與功率時的體積小,核心零部件減速器(續(xù),核心零部件減速器(續(xù),安川電機(jī)ES165Kg 成本組成,某國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人成本組成,核心零部件伺服電機(jī),核心零部件伺服電機(jī)(續(xù),伺服系統(tǒng)（servomechanism）又稱隨動系統(tǒng)，是用來精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個過程的反饋控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動控制系統(tǒng)。它的主要任務(wù)是按控制命令的要求、對

8、功率進(jìn)行放大、變換與調(diào)控等處理，使驅(qū)動裝置輸出的力矩、速度和位置控制非常靈活方便。在很多情況下，伺服系統(tǒng)專指被控制量（系統(tǒng)的輸出量）是機(jī)械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng)，其作用是使輸出的機(jī)械位移（或轉(zhuǎn)角）準(zhǔn)確地跟蹤輸入的位移（或轉(zhuǎn)角），其結(jié)構(gòu)組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒有原則上的區(qū)別,伺服電機(jī)（servo motor ）是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)，是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。伺服電機(jī)可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時間常數(shù)小、線性度高、始動

9、電壓等特性，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機(jī)兩大類，其主要特點(diǎn)是，當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降,核心零部件伺服電機(jī)(續(xù),伺服系統(tǒng)最初應(yīng)用于船舶駕駛和火炮控制，后來逐漸推廣到很多領(lǐng)域，如天線位置控制、制導(dǎo)和導(dǎo)航、數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人等。采用伺服系統(tǒng)主要是為了達(dá)到下面幾個目的： (1)以小功率指令信號去控制大功率負(fù)載?；鹋诳刂坪痛婵刂凭褪堑湫偷睦?。 (2)在沒有機(jī)械連接的情況下，由輸入軸控制位于遠(yuǎn)處的輸出軸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離同步傳動，例如軋鋼機(jī)和長距離多段傳送帶的運(yùn)動控制系統(tǒng)。 (3)使輸出機(jī)械位移精確地執(zhí)行某控制器發(fā)出的運(yùn)動指

10、令，這些指令可以是預(yù)先編制的，也可能是隨機(jī)產(chǎn)生的，如數(shù)控機(jī)床和行走機(jī)器人,核心零部件控制器,核心零部件控制器(續(xù),控制器（英文名稱：controller）是指按照預(yù)定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來控制電動機(jī)的啟動、調(diào)速、制動和反向的主令裝置。由程序計(jì)數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時序產(chǎn)生器和操作控制器組成，它是發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)”，即完成協(xié)調(diào)和指揮整個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作。 機(jī)器人控制器是根據(jù)指令以及傳感信息控制機(jī)器人完成一定的動作或作業(yè)任務(wù)的裝置，它是機(jī)器人的“大腦,核心零部件控制器(續(xù),控制器主要功能 多任務(wù)功能 一臺機(jī)器人可進(jìn)行多個任務(wù)的操作； 網(wǎng)絡(luò)功能 具有豐富的網(wǎng)絡(luò)

11、通信功能：RS-232、RS-485、以太網(wǎng)通信功能，機(jī)器人動作與通信并行處理，無通信時間的浪費(fèi)，生產(chǎn)效率更加提高； 操作歷史記錄功能 可記錄機(jī)器人的工作情況，以便于機(jī)器人的管理和維護(hù)； 海量存儲 大容量存儲器可存儲更多的程序和更多的歷史使用信息； 用戶接口豐富 具有鼠標(biāo)、鍵盤、顯示器和USB接口，控制器可作為一臺電腦使用，方便用戶操作；工業(yè)機(jī)器人控制器操作方式 （1）使用手編器操作機(jī)器人； （2）直接在機(jī)器人控制器上外接鼠標(biāo)、鍵盤、顯示器，通過鼠標(biāo)和鍵盤來控制機(jī)器人,機(jī)器人整機(jī)供應(yīng)商,機(jī)器人技術(shù)發(fā)展方向,機(jī)器人技術(shù)發(fā)展方向,市場規(guī)模,2011 年全球新安裝工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域分布,2011 年

12、中國安裝工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用行業(yè)分布,未來全球市場規(guī)模,1)預(yù)計(jì)到2017年全球工業(yè)機(jī)器人銷售量將達(dá)25萬臺/年 從2008年第四季度起，全球金融風(fēng)暴導(dǎo)致工業(yè)機(jī)器人的銷量急劇下滑。2010年全球工業(yè)機(jī)器人市場逐漸由2009年的谷底恢復(fù)。 2011年是全球工業(yè)機(jī)器人市場自1961年以來的行業(yè)頂峰，全年銷售達(dá)16.6萬臺。2012年全球工業(yè)機(jī)器人銷量為15.9萬臺，略有回落，主要原因是電氣電子工業(yè)領(lǐng)域的銷量有所下滑，但汽車工業(yè)機(jī)器人銷量延續(xù)增長態(tài)勢。 隨著全球制造業(yè)產(chǎn)能自動化水平提升，特別是中國制造業(yè)升級，預(yù)計(jì)到2017年全球工業(yè)機(jī)器人銷量達(dá)到25萬臺，年復(fù)合增長率9.5%。 數(shù)據(jù)來源：機(jī)器人網(wǎng),未來全

13、球市場規(guī)模(續(xù),2)預(yù)計(jì)到2017年全球工業(yè)機(jī)器人市場容量2700億 2012年全球機(jī)器人本體市場容量為530億元，本體加集成市場容量按本體大約三倍算，估計(jì)1600億元。 估計(jì)2013年至2017年，包含本體和集成在內(nèi)的全球工業(yè)機(jī)器人市場，年復(fù)合增長率約為11%。預(yù)計(jì)2017年全球工業(yè)機(jī)器人市場容量將達(dá)到2700億元。 (3)預(yù)計(jì)到2017年全球服務(wù)機(jī)器人市場容量接近500億 根據(jù)IFR數(shù)據(jù)，2012年全球個人(或家庭)用服務(wù)機(jī)器人市場容量為73億元，公共服務(wù)機(jī)器人市場容量為208億元。目前看公共服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化走在前面，市場容量更大。 預(yù)計(jì)2013-2017年個人(或家庭)用服務(wù)機(jī)器人市場容

14、量增長率為7%，公共服務(wù)機(jī)器人市場容量年均復(fù)合增長率為17%。到2017年，全球服務(wù)機(jī)器人市場容量將接近500億元。如果智能家居算是廣義的服務(wù)機(jī)器人，服務(wù)機(jī)器人市場容量會大很多。 數(shù)據(jù)來源：機(jī)器人網(wǎng),國內(nèi)主流應(yīng)用領(lǐng)域及用途,2011 年全球主要制造業(yè)國家工業(yè)機(jī)器人密度（臺/萬名制造業(yè)工人）比較,未來中國市場需求強(qiáng)勁,經(jīng)濟(jì)效益：智能設(shè)備相對人工的經(jīng)濟(jì)效益日益顯著 人力短缺：未來制造業(yè)用工受勞動力人口下降和勞動力向服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)移雙重?cái)D壓 提高品質(zhì)：工業(yè)機(jī)器人制造的產(chǎn)品，效率和質(zhì)量都優(yōu)于人工操作 “工程師紅利”：中國近五年科研人員年平均增長率為20%，新型人口紅利愈加明顯。接受高等教育、具備創(chuàng)新能力的中

15、高端人才正在迅速增加，有望取代過去依賴低成本的勞動競爭模式,未來中國市場規(guī)模,競爭策略：國內(nèi)企業(yè)必須先占領(lǐng)中低端市場,國內(nèi)超過80%的市場份額被外資品牌常年占據(jù) 中低端市場量大但不集中，外資品牌很難顧及全面 先通過集成應(yīng)用積累經(jīng)驗(yàn)，以非標(biāo)切入廣闊的“中低端”市場，擴(kuò)大市場份額 再形成自主品牌的機(jī)器人主機(jī)，進(jìn)而以“量”帶動產(chǎn)品品質(zhì)的提升，最終角逐“高端市場,2012 年國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場競爭格局,各地機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,各地機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)劃(續(xù),上海機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園,上海機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園(續(xù),上海機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園(續(xù),行業(yè)內(nèi)上市公司,并購案例科大智能5億收購永乾機(jī)電 進(jìn)軍工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域,2013年11月18日，科

16、大智能披露重大重組方案：公司擬通過發(fā)行股份結(jié)合現(xiàn)金支付的方式以5.26億元的價(jià)格收購永乾機(jī)電100%股權(quán)。 公告顯示，公司將向蔡劍虹、珠聯(lián)投資等11名交易對象以11.18元/股的價(jià)格發(fā)行3999.28萬股，并支付7888萬元現(xiàn)金完成交易。此外，公司還將向特定對象黃明松發(fā)行1565.30萬股，募集配套資金1.75億元，其中的7888萬元用于支付上述現(xiàn)金價(jià)款，剩余的9612萬元則用于增資永乾機(jī)電補(bǔ)充其營運(yùn)資金。 據(jù)悉，永乾機(jī)電主要從事工業(yè)生產(chǎn)智能化，產(chǎn)品包括智能移載系統(tǒng)、智能輸送系統(tǒng)、智能裝配系統(tǒng)與智能倉儲系統(tǒng)等，在工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人應(yīng)用方面處于國內(nèi)先進(jìn)水平，產(chǎn)品廣泛用于汽車、電力、軍工、機(jī)械等行業(yè)。

17、收購永乾機(jī)電意味著主要從事中壓電力載波通信的科大智能將借此進(jìn)入工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域,并購案例華昌達(dá)擬并購上海德梅柯,2014年4月3日晚間，華昌達(dá)（300278）發(fā)布發(fā)行股份及支付現(xiàn)金購買資產(chǎn)并募集配套資金暨關(guān)聯(lián)交易預(yù)案稱，公司將購買上海德梅柯100%的股權(quán)，并向公司實(shí)際控制人顏華以及九派創(chuàng)投發(fā)行股份募集配套資金。公司股票于4月4日復(fù)牌。市場分析人士認(rèn)為，本次收購有利于公司產(chǎn)品機(jī)器人應(yīng)用水平，同時接入上海大眾、上海通用等優(yōu)質(zhì)大客戶。 上海德梅柯作為工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)供應(yīng)商，自設(shè)立以來一直專注于工業(yè)機(jī)器人成套裝備及生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。上海德梅柯的主要產(chǎn)品是汽車焊裝生產(chǎn)線用工業(yè)機(jī)器人成套裝備及焊裝生產(chǎn)線整線，其產(chǎn)品在成套化、成線化、模塊化、柔性化方面具有較強(qiáng)競爭優(yōu)勢，上海德梅柯與上汽集團(tuán)、比亞迪等知名整車生產(chǎn)商形成了良好的合作關(guān)系，先后參與了上海大眾、上海通用、上海汽車、北汽薩博、江淮汽車、奇瑞汽車