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1、 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。1 證券研究報告 計算機計算機 從從 ABB 看看工業機器人演化趨勢工業機器人演化趨勢 華泰研究華泰研究 計算機計算機 增持增持 (維持維持)研究員 謝春生謝春生 SAC No.S0570519080006 SFC No.BQZ938 +(86)21 2987 2036 聯系人 林海亮林海亮 SAC No.S0570122060076 +(86)21 2897 2228 行業行業走勢圖走勢圖 資料來源:Wind,華泰研究 重點推薦重點推薦 股票名稱股票名稱 股票代碼股票代碼 目標價目標價 (當地幣種當地幣種)投資評級投資評級 柏楚電
2、子 688188 CH 256.04 買入 科大訊飛 002230 CH 80.80 買入 寶信軟件 600845 CH 65.50 買入 資料來源:華泰研究預測 2023 年 7 月 25 日中國內地 專題研究專題研究 從從 ABB 看工業機器人演化趨勢看工業機器人演化趨勢 通過復盤全球工業機器人發展歷程,我們看到工業機器人經歷了從特種到通用、從機械到智能、從單一到復雜的演變過程。隨著工業機器人開始應用到各類下游行業,逐步替代人類重復勞動,產業價值開始逐步顯現。以 ABB 為例,拆解產業鏈環節來看,工業機器人核心部件包括傳感、執行、決策三層,其中 IT 架構是決定機器人智能化程度的核心,軟件
3、重要性有望逐步提升。與此同時,隨著 ChatGPT 等大預言模型的興起,機器人正開始向具身智能演進,產業變革有望加速到來。建議關注:柏楚電子、科大訊飛、寶信軟件。工業機器人逐步走向智能化工業機器人逐步走向智能化/通用化,產業應用前景可期通用化,產業應用前景可期 全球工業機器人大致經歷三個發展階段:1)技術萌芽階段:最初的工業機器人主要用于軍事、核工業等高危領域,以示教再現型機器人為主;2)產業崛起階段:ABB、庫卡、發那科等領軍企業開始崛起,工業機器人開始具備感知和處理外界信息能力;3)產業升級階段:向通用工業場景延伸,智能化水平不斷提升。據 IFR 數據,2021 年全球新增工業機器人安裝量
4、為 51.7萬臺,同比增長 31.2%;據 Inkwood Research 預測,2021-2028 年年全球工業機器人產值的 CAGR 將達 14.7%。我們認為,隨著工業機器人智能化不斷升級,人口供給收縮和下游需求釋放驅動行業增長,產業應用前景可期。I IT T 架構是架構是決定機器人智能化程度的核心,軟件重要性有望逐步提升決定機器人智能化程度的核心,軟件重要性有望逐步提升 以 ABB 為例,拆解核心環節來看,工業機器人產業鏈包括上游核心部件、中游機器人本體及軟件、下游系統集成與應用,主要成本集中在減速器、伺服系統等上游核心零部件。從功能分類來看,工業機器人部件可以分為感知、執行、決策三
5、層。ABB 在傳感器、伺服系統/控制器、算法軟件等各層級均有布局,形成工業機器人全棧解決方案。我們認為,隨著工業機器人向智能化發展,已經逐步進入軟件定義階段,機器人正逐步演化為 IT 產品,軟件算法的差異將對機器人最終能夠實現的智能化水平產生重要影響,軟件地位有望逐步提升。AI 賦能有望助力產業變革加速到來賦能有望助力產業變革加速到來 我們看到,對于簡單的機器人任務,ChatGPT 已經能夠以 zero-shot 的方式解決,對于課程學習、AirSim 避障等復雜任務,ChatGPT 可以在人類用戶on-the-loop 交互下實現。從工業領域落地情況來看,目前具身智能還處在產業發展早期,AI
6、 應用集中在部分簡單場景。以 ABB 為例,2020 年 2 月ABB 與 Covariant 合作推出智能分選機器人,通過機器視覺算法提升識別效率和準確率。此外,2023 年 7 月,ABB 宣布與微軟合作,將 GPT-4 應用于工業分析等場景?;诖?,我們認為,隨著 ChatGPT 等大模型的出現,機器人正開始向具身智能演進,產業變革有望加速到來。風險提示:宏觀經濟波動;技術應用落地不及預期。(17)(1)163248Jul-22Nov-22Mar-23Jul-23(%)計算機滬深300 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。2 計算機計算機 正文目錄正文目錄 工業機
7、器人:逐步走向智能化工業機器人:逐步走向智能化/通用化,產業應用前景可期通用化,產業應用前景可期.4 發展歷程:工業機器人走向智能化/通用化發展.4 市場現狀:“四大家族”占據的穩增長市場.6 驅動力:人口供給收縮和下游需求釋放驅動行業增長.7 IT 架構是智能化核心,軟件重要性有望逐步提升架構是智能化核心,軟件重要性有望逐步提升.9 感知層:工業機器人的信息最初來源.10 執行層:決定工業機器人實際運動的準確度.11 機器人的“肌肉”伺服系統.11 機器人的“關節”減速器.13 決策層:決定工業機器人性能的關鍵.14 IT 架構:軟件地位有望逐步提升.17 AI 賦能有望助力產業變革賦能有望
8、助力產業變革加速到來加速到來.20 產業趨勢:工業機器人正在向具身智能演進.20 落地情況:ABB 等頭部廠商積極擁抱產業變化.22 風險提示.24 圖表目錄圖表目錄 圖表 1:主要機器人公司研發起始時間.4 圖表 2:工業機器人發展歷程.5 圖表 3:ABB 發展歷程.5 圖表 4:ABB 工業機器人業務發展歷程.6 圖表 5:2011-2021 全球新增工業機器人安裝量及增速.6 圖表 6:全球工業機器人市場規模.6 圖表 7:2020 年全球工業機器人競爭格局.7 圖表 8:機器人四大家族概覽.7 圖表 9:1961-2021 世界各國生育率(每名婦女生育數).7 圖表 10:中國制造業
9、人均工資增速與 GDP 增速.7 圖表 11:中國新能源汽車銷量迎來爆發.8 圖表 12:全球半導體市場規模穩步上升.8 圖表 13:工業機器人產業鏈全景圖.9 圖表 14:2020 年工業機器人成本占比.9 圖表 15:2020 年工業機器人各環節毛利率.9 圖表 16:工業機器人主要傳感器分類.10 圖表 17:工業機器人可在多部位搭載多個不同功能傳感器.10 圖表 18:機器人傳感器市場規模.10 圖表 19:機器人傳感器市場競爭格局.10 圖表 20:ABB 集成力控傳感器硬件.11 YYuX3XQYhZzW8ObP7NpNrRsQoNiNpPsNlOmOtN6MqQvMxNnOrMw
10、MtOuN 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。3 計算機計算機 圖表 21:電動伺服系統工作原理.11 圖表 22:ABB 伺服驅動器產品.12 圖表 23:ABB 伺服電機產品.12 圖表 24:ABB 伺服產品配套軟件工具.12 圖表 25:諧波減速器 VS RV 減速器.13 圖表 26:“四大家族”減速器外購情況.13 圖表 27:2020 年全球減速器市場競爭格局.13 圖表 28:控制器組成部分.14 圖表 29:控制器工作原理.14 圖表 30:控制器在機器人結構中的位置及連接方式.14 圖表 31:ABB Omnicore 控制器產品系列.15 圖表
11、32:ABB IRC5 產品系列.15 圖表 33:ABB IRC5 模塊化分布設計.15 圖表 34:ABB TrueMove 技術.16 圖表 35:ABB QuickMove 技術與競爭對手對比.16 圖表 36:機器人可被完全集成在貝加萊系統中.16 圖表 37:IRC5 機器人硬件和軟件.17 圖表 38:單柜型 IRC5 控制器硬件結構.17 圖表 39:部分工業機器人公司操作系統構成.18 圖表 40:控制器軟件包括操作系統和算法庫.18 圖表 41:Robot Ware 的軟件安裝界面.18 圖表 42:ABB 應用軟件包產品.18 圖表 43:Robot Studio 產品.
12、19 圖表 44:ChatGPT 將人類從機器人 pipeline 中的 in-the-loop 變為 on-the-loop.20 圖表 45:人類用戶在機器人 pipeline 中評估 ChatGPT 輸出的質量和安全性.20 圖表 46:ChatGPT 能夠以 zero-shot 的方式解決簡單的機器人任務.21 圖表 47:教授 ChatGPT 簡單的拾取和放置物體技能.21 圖表 48:ABB 機器人利用 Coviarant AI 對不同包裹進行分類.22 圖表 49:ABB Item Picker 界面.22 圖表 50:ABB 與微軟合作將生成式 AI 功能整合到工業數字化解決方
13、案中.23 圖表 51:重點推薦公司一覽表.24 圖表 52:重點推薦公司最新觀點.24 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。4 計算機計算機 工業機器人:工業機器人:逐步走向智能化逐步走向智能化/通用化,產業應用前景可期通用化,產業應用前景可期 發展歷程發展歷程:工業機器人走向智能化工業機器人走向智能化/通用化通用化發展發展 工業工業機器人的發展歷程可以分為機器人的發展歷程可以分為三三個階段個階段:技術技術萌芽萌芽階段(階段(20 世紀世紀 50-60 年代年代,第一代工業機器人),第一代工業機器人):第二次世界大戰期間工業機器人的雛形始成,其最初是出于軍事、核工業的
14、發展需要,用來滿足代替人類進行放射性物質處理的遙控機械手。此后,美國發明家喬治 德沃爾最早提出工業機器人的概念并于 1954年申請“可編輯關節式轉移物料裝置”的專利。1958 年,世界上第一家機器人公司 Unimation成立,并于 1959 年利用喬治德沃爾的專利推出了世界上第一臺真正意義上的工業機器人Unimate,開創了機器人發展的新紀元。在此期間主要為第一代工業機器人,即沒有自主決策能力和環境感知能力的示教再現型機器人。產業崛起產業崛起階段(階段(20 世紀世紀末期末期,第二代工業機器人),第二代工業機器人):1968 年起,Unimation 先后將機器人制造技術轉讓給日本川崎、英國
15、 GKN 公司,工業機器人業務擴張到日本和歐洲,開始走向產業化和全球化。1969 年,ASEA 公司研制出全球首臺噴涂機器人,川崎成功推出了日本第一臺液壓動力機器人“川崎 Unimate 2000”。此后,更多公司入局工業機器人領域,形成了以 ABB、庫卡為代表的歐洲機器人企業以及以川崎、發那科、安川為代表的日本機器人企業格局,機器人市場穩步增長。在此期間,工業機器人從第一代發展到第二代,能夠感知外界信息并進行簡單的處理和反饋。圖表圖表1:主要機器人公司研發起始時間主要機器人公司研發起始時間 資料來源:各公司官網、ABB 工業機器人應用技術全集,龔仲華,2020 年、華泰研究 產業產業升級階段
16、(升級階段(21 世紀初期,世紀初期,第三代工業機器人第三代工業機器人):隨著工業自動化的發展,工業機器人不斷拓展應用場景、發展核心技術。1)從應用場景來看,工業機器人能達到更快速度、更高精準度,以及更大范圍的大小型號和負載,實現在大型工件搬運生產、物流運輸、食品飲料、生物制藥、汽車制造等更加廣泛和智能的場景應用。2)從技術發展來看,工業機器人核心技術得到快速發展。2002 年美國波士頓公司和日本公司共同申請了第一臺“機械狗”智能軍用機器人專利;2004 年安川和 ABB 均開發了可以同步控制多臺機器人的控制器;2006 年意大利柯馬公司推出了第一款無線示教器;2015 年 ABB 推出世界上
17、第一臺真正意義上的協作機器人 YuMi。在此期間工業機器人進入第三代,具備智能化特點,可以利用各種傳感器、測量器獲取信息并利用智能技術進行識別、理解和反饋。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。5 計算機計算機 圖表圖表2:工業機器人發展歷程工業機器人發展歷程 資料來源:各公司官網、華泰研究 工業機器人四大家族憑借在原有業務的領先優勢和對機器人技術的高度掌握占據高位。工業機器人四大家族憑借在原有業務的領先優勢和對機器人技術的高度掌握占據高位。以ABB 的發展歷程為例,公司成立于 1988 年,是由具有百年歷史的兩家著名電氣公司電氣照明和發電機制造商 ASEA 和高壓電氣傳
18、輸公司 BBC 合并而來,此后 ABB 成為了電氣和自動化領域的技術領導者,提供全面且日益數字化的電氣化、運動和自動化解決方案。在此基礎之上,ABB 對業務結構進行調整,延續其前身 ASEA 公司在工業機器人領域的領先布局,開始快速發展機器人業務,自 1974 年推出世界上第一臺微電腦控制的機器人以來,ABB 不斷取得突破性創新,不斷完善工業機器人在產業鏈上的產品布局,并通過技術創新提升性能。圖表圖表3:ABB 發展歷程發展歷程 資料來源:公司官網、億歐智庫、華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。6 計算機計算機 圖表圖表4:ABB 工業機器人業務發展歷程工業機
19、器人業務發展歷程 資料來源:ABB 官網、華泰研究 市場市場現狀現狀:“四大家族”占據的穩增長市場“四大家族”占據的穩增長市場 工業機器人市場規模工業機器人市場規模穩步增長穩步增長,全球新增裝機量快速增長,全球新增裝機量快速增長。根據 IFR 數據,2021 年全球新增工業機器人安裝量為 51.7 萬臺,同比增長 31.2%,2012-2021 年復合增長率為 12.0%。根據 Inkwood Research 數據,未來全球工業機器人市場規模將保持穩定增長,從 2020 年的 553.7 億美元增長至 2028 年的 1653.5 億美元,2021-2028 年復合增長率為 14.7%。圖表
20、圖表5:2011-2021 全球新增工業機器人安裝量及增速全球新增工業機器人安裝量及增速 圖表圖表6:全球工業機器人市場規模全球工業機器人市場規模 資料來源:IFR、華泰研究 資料來源:Inkwood Research,華泰研究 工業機器人市場工業機器人市場集中度較高,以機器人“四大家族”為主集中度較高,以機器人“四大家族”為主。根據 IFR 數據,2020 年全球工業機器人市場中,發那科、ABB、安川、庫卡四家占比超過 65%,其中發那科排名第一占比 17.3%,ABB 第二占比 15.7%,安川和庫卡分別占比 12.9%和 12.1%?!八拇蠹易濉钡闹饕獦I務和在機器人領域的核心技術各不相同
21、,安川和庫卡以機器人業務為核心,而發那科和 ABB 則分別起家于工廠自動化設備和電力業務。其中 ABB 的業務以電氣、運動控制、過程自動化、機器人與離散自動化為核心的,2022 年電氣業務營收占比 47.9%,機器人與自動化業務占比 10.8%。16.615.917.822.125.430.44042.339.1 39.451.7-4.2%11.9%24.2%14.9%19.7%31.6%5.7%-7.6%0.8%31.2%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%01020304050602011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
22、 2020 2021全球新增工業機器人安裝量(萬臺)同比增速(%,右)78.10 90.14 55.37 81.01 92.80 104.65 117.18 129.12 141.24 153.38 165.35-60%-40%-20%0%20%40%60%0204060801001201401601802018201920202021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E全球工業機器人市場規模(十億美元)同比增速(%,右)免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。7 計算機計算機 圖表圖表7:2020 年年全球工業機器人競爭格局全球工業機器
23、人競爭格局 圖表圖表8:機器人四大家族概覽機器人四大家族概覽 資料來源:IFR、華泰研究 資料來源:發那科官網、安川官網、庫卡官網、ABB 官網、華泰研究 驅動力:人驅動力:人口口供給收縮和下游需求供給收縮和下游需求釋放驅動行業增長釋放驅動行業增長 人口老齡化導致人力成本上升,機器替人為大勢所趨。人口老齡化導致人力成本上升,機器替人為大勢所趨。世界各國的生育率已連續多年下降,據國家統計局,2021 年中國 15-64 歲人口占比已降至 68.3%。企業用人成本不斷攀升,根據國家統計局數據,2022 年中國制造業就業人員人均工資已達 86933 元,同比增長 5.2%,高于 GDP 增速。勞動力
24、成本上升的長期趨勢將成為工業機器人產業發展的強大驅動力。圖表圖表9:1961-2021 世界各國生育率(每名婦女生育數)世界各國生育率(每名婦女生育數)資料來源:世界銀行、華泰研究 圖表圖表10:中國制造業中國制造業人均工資人均工資增速增速與與 GDP 增速增速 資料來源:世界銀行、華泰研究 發那科17.3%ABB15.7%安川12.9%庫卡12.1%其他42.0%0%100%200%300%400%500%600%700%800%1960196219641966196819701972197419761978198019821984198619881990199219941996199820
25、002002200420062008201020122014201620182020世界日本中國美國印度2%4%6%8%10%12%20182019202020212022制造業人均工資增速GDP增速 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。8 計算機計算機 新能源汽車的爆發為工業機器人帶來需求釋放。新能源汽車的爆發為工業機器人帶來需求釋放。由于新能源汽車的帶動,汽車行業進入下一輪擴張周期,工業機器人將持續受益。以中國為例,據同花順數據,從 2021 年起新能源汽車銷量進入爆發式增長階段,2023 年 6 月銷量超過 80 萬輛。半導體、光伏、鋰電等行業半導體、光伏、鋰電等
26、行業也有望帶來大量工業機器人需求也有望帶來大量工業機器人需求。汽車與 3C 電子是工業機器人需求量最大的兩個行業,如今 3C 電子需求相對疲軟,大部分企業開始積極探索汽車和 3C之外的業績增長點,如半導體、光伏、鋰電等。2022 年全球半導體市場規模達 5735 億美元,隨著 AI 帶動算力芯片設計、制造、封裝等產業需求,半導體擴產有望帶動工業機器人建設需求。圖表圖表11:中國新能源汽車銷量迎來爆發中國新能源汽車銷量迎來爆發 圖表圖表12:全球半導體市場規模穩步上升全球半導體市場規模穩步上升 資料來源:同花順、華泰研究 資料來源:WSTS、華泰研究 0200,000400,000600,000
27、800,0001,000,000Jan-15Jul-15Jan-16Jul-16Jan-17Jul-17Jan-18Jul-18Jan-19Jul-19Jan-20Jul-20Jan-21Jul-21Jan-22Jul-22Jan-23中國新能源汽車月銷量-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%01,0002,0003,0004,0005,0006,0007,00020152016201720182019202020212022全球半導體市場規模(億美元)yoy 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。9 計算機計算機 IT 架構是智能化核心,軟件重要性
28、有望逐步提升架構是智能化核心,軟件重要性有望逐步提升 工業機器人產業鏈工業機器人產業鏈:可分為上游核心零部件、中游機器人本體及軟件以及下游系統集成及應用三個環節。上游核心零部件包括傳感器、控制器、減速器、伺服系統,傳感器主要分為內部傳感器和外部傳感器,伺服系統主要包括伺服驅動器和伺服電機兩個部件;中游包括機器人本體制造及配套軟件產品;下游包括系統集成及應用,系統集成即將各種機器人、傳感器、控制器、軟件等組合以形成一個完整的自動化生產線,工業機器人應用覆蓋廣泛,其中主要應用領域為汽車制造、電子電氣、食品制造、金屬加工及制藥行業等。圖表圖表13:工業機器人產業鏈全景圖工業機器人產業鏈全景圖 資料來
29、源:工業機器人技術基礎,林燕文等,2019、CSDN、華泰研究 上游上游核心零部件為工業機器人主要成本來源核心零部件為工業機器人主要成本來源,盈利能力強勁,盈利能力強勁。從成本來看,2020 年工業機器人 60%的成本由上游核心零部件構成,其中減速器、伺服系統、控制器分別占比 35%、25%、10%,機器人本體僅占比 15%。從毛利率來看,盈利能力較強的環節主要集中在上游核心零部件,2020 年減速器、伺服系統、控制器的毛利率分別約為 40%、35%和 25%,中游本體制造毛利率較低僅 15%,下游系統集成毛利率較高為 35%。圖表圖表14:2020 年工業機器人成本占比年工業機器人成本占比
30、圖表圖表15:2020 年年工業機器人各環節毛利率工業機器人各環節毛利率 資料來源:OFweek 機器人網、華泰研究 資料來源:OFweek 機器人網、華泰研究 減速器35%伺服系統25%本體15%控制器10%其他,15%40%35%25%15%35%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%減速器伺服系統控制器本體系統集成產業鏈上游下游 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。10 計算機計算機 以以 ABB 為例,為例,按照具體功能結構,按照具體功能結構,我們我們可以將可以將工業機器人工業機器人核心部件歸納為:感知層、執行核心部件歸納為:感知層、執行層、決
31、策層。層、決策層。具體來看:具體來看:感知層:工業機器人的信息最初來源感知層:工業機器人的信息最初來源 傳感器是機器人的“感知器官”傳感器是機器人的“感知器官”,是機器人實現與環境交互,是機器人實現與環境交互及精準運動的信息來源及精準運動的信息來源。傳感器用來感應和采集各種信息,并按照一定規律將被測量的信息轉化成便于傳輸和處理的有用信號。傳感器通常由敏感元件和轉換元件組成,其中敏感元件是指傳感器中直接感應被測量的部分,轉換元件是指傳感器能將敏感元件的輸出轉換為適于傳輸和處理的電信號部分。傳感器一般分為內部和外部傳感器,內部傳感器主要測量機器人內部系統狀態,如溫度、轉速、電壓等;外部傳感器主要測
32、量外界環境的信息,包括位置傳感器、速度傳感器、力傳感器、視覺傳感器等。圖表圖表16:工業機器人主要傳感器分類工業機器人主要傳感器分類 圖表圖表17:工業機器人可在多部位搭載多個不同功能傳感器工業機器人可在多部位搭載多個不同功能傳感器 資料來源:工業機器人基礎,李衛國,2018、華泰研究 資料來源:TDK 官網、華泰研究 機器人傳感器機器人傳感器市場市場規模穩步增長,市場規模穩步增長,市場集中度較低。集中度較低。根據 Mordor Intelligence 預測,全球機器人傳感器市場規模預計將從 2023 年的 6.16 億美元升至 2028 年的 9.24 億美元,2024-2028 年 CA
33、GR 為 8.4%。機器人傳感器市場主要參與者來自全球不同國家的眾多企業,包括瑞士寶盟集團、泰科電子;美國 ATI、Tekscan、Futek、森薩塔、霍尼韋爾;日本發那科、TDK、歐姆龍集團等。圖表圖表18:機器人傳感器市場規模機器人傳感器市場規模 圖表圖表19:機器人傳感器市場競爭格局機器人傳感器市場競爭格局 資料來源:Mordor Intelligence、華泰研究 資料來源:Mordor Intelligence、華泰研究 6.169.2401234567891020232028傳感器市場規模(億美元)1.5X 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。11 計算機計
34、算機 力傳感器是工業機器人的重要傳感器,力傳感器是工業機器人的重要傳感器,ABB 集成力控技術是集成力控技術是力傳感器力傳感器主要技術之一。主要技術之一。工業機器人大多為機械臂形態,由機器人的動力關節和連接桿件組成,力傳感器可以對機械臂上的力度進行實時監控并進行反饋。隨著機器人向智能化發展,對與外界交互的柔順控制需求更高,對力控技術提出了更高的要求。為了提高傳感器的靈活度和精度,2014 年 ABB成功開發了集成力控技術,基于此技術,ABB 提供 3 種集成式力控傳感器,兼容其 IRB 140到 IRB 6700 的大部分工業機器人。配備該技術的機器人能根據外部實時回饋信號應對制造過程中的細微
35、變化,像人類一樣拿捏易碎物品或執行精密作業,編程時間也可縮短。圖表圖表20:ABB 集成力控傳感器硬件集成力控傳感器硬件 資料來源:ABB 官網、華泰研究 執行層:執行層:決定決定工業機器人實際運動工業機器人實際運動的準確度的準確度 機器人的“肌肉”機器人的“肌肉”伺服系統伺服系統 伺服系統是機器人的“肌肉”,伺服系統是機器人的“肌肉”,是一種自動控制系統,能夠精確地跟隨或復現某個過程是一種自動控制系統,能夠精確地跟隨或復現某個過程。伺服系統由驅動器、驅動電機、伺服編碼器及配套軟件組成。伺服驅動器控制伺服電機,其作用是將控制信號轉換為電機運動的驅動信號,一般通過位置、速度和力矩三種方式對伺服電
36、機進行控制,實現高精度的傳動系統定位。伺服電機是控制機械元件進行運轉的發動機,接收到伺服驅動器的驅動信號后,將電能轉化為機械能,即將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。伺服編碼器一般安裝在伺服電機末端,用于測量轉角及轉速,是伺服系統的信號反饋裝置,對伺服系統的精度有著關節作用。圖表圖表21:電動伺服系統工作原理電動伺服系統工作原理 資料來源:智能無人系統產業發展研究報告(2022 版),張濤,2022、華泰研究 ABB 伺服驅動器伺服驅動器及伺服電機及伺服電機產品性能優越,覆蓋電壓及功率范圍較大。產品性能優越,覆蓋電壓及功率范圍較大。ABB 的伺服驅動器能滿足大部分電壓范圍應用場合,定位精
37、度較高。MicroFlex e190 和 MotiFlex e180 高度集成了以太網的靈活連接和電機反饋技術,并針對要求苛刻的運動應用進行優化。ABB 伺服電機也同樣擁有完整的產品系列,功率覆蓋范圍滿足大部分應用場合,高轉速及高轉矩滿足能夠實現高動態響應及精準控制。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。12 計算機計算機 圖表圖表22:ABB 伺服驅動器產品伺服驅動器產品 E530 伺服驅動器伺服驅動器 E530 伺服驅動器伺服驅動器 MotiFlex e180 伺服驅動器伺服驅動器 MicroFlex e190 伺服驅動器伺服驅動器 支持的電機支持的電機 DSM 系列
38、同步伺服電機 異步電機、同步電機、直線伺服電機 異步電機、同步電機、直線伺服電機 支持電機功率支持電機功率 200W-2kW 1.5-1.5kW 0.1-2kW 電壓范圍電壓范圍 單/三相 200V-240V 交流電 200-480V AC 200-240V AC 通信方式通信方式 Modbus TCP/IP EtherCAT,POWERLINK,PROFINET IO,EtherNet/IP,Modbus TCP/IP EtherCAT,POWERLINK,PROFINET IO,EtherNet/IP,Modbus TCP/IP 資料來源:ABB 官網、華泰研究 圖表圖表23:ABB 伺服
39、電機產品伺服電機產品 DSM 伺服電機伺服電機 eSM 伺服電機伺服電機 HDS 系列伺服電機系列伺服電機 BSM 系列伺服電機系列伺服電機 類型類型 永磁同步電機 永磁同步電機 交流永磁伺服電機 交流無刷伺服電機 電壓電壓 三相 220V AC 三相 0220-400VAC 230-460VAC/額定功率額定功率 0.05-2.0kW 0.1-15kW 0.19-7.6kW/額定轉矩額定轉矩 0.16-9.55 Nm 0.32-95.5 Nm 0.6-54 Nm 0.45-120Nm 額定轉速額定轉速 50W-750W:3000 rpm 1kW-2kW:2000rpm 1500-6000rp
40、m 1500-3000rpm/資料來源:ABB 官網、華泰研究 ABB 為其伺服產品提供了專門的選型和調試工具。為其伺服產品提供了專門的選型和調試工具。Servosize 是針對 ABB 伺服產品的選型工具,支持的產品有 MotiFlexe180、MicroFlexe190 和 E530 伺服驅動器以及 eSM、DSM和 HDS 伺服電機。MintWorkbench、ServoComposer 和 AutomationBuilder 是針對 ABB產品的編程和調試工具。MintWorkbench 可用于 MotiFlexe180 和 MicroFlexe190 伺服驅動器的編程和調試,Serv
41、oComposer 可用于 E530 伺服驅動器的調試,而 AutomationBuilder則可用于運動控制 PLC 的編程和調試。圖表圖表24:ABB 伺服產品配套軟件工具伺服產品配套軟件工具 資料來源:ABB 官網、華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。13 計算機計算機 機器人的“關節”機器人的“關節”減速器減速器 減速器減速器機器人的“關節”,機器人的“關節”,是連接伺服電機和執行機構的中間裝置是連接伺服電機和執行機構的中間裝置。減速器通過齒輪嚙合將伺服電機高轉速的動力轉化為低轉速、高轉矩的機械運動傳遞到執行機構上,起到匹配轉速和傳遞轉矩的作用。減速器
42、的輸出轉速、傳動精度、輸出轉矩等決定了對應運動軸的運動速度、定位精度和承載能力。一般來說,工業機器人的每一個關節都需要搭配一個減速器,工業機器人大多為六軸,故一般一臺工業機器人需要六個減速器。減速器可以分為諧波減速器和 RV 減速器,諧波減速器使用簡單、精度較高,但結構剛性不及 RV 減速器,日本哈莫納科為全球最大諧波減速器生產商;RV 減速器結構剛性較好、輸出轉矩大,但其內部結構較為復雜、制造成本高、傳動精度略低,日本納博特斯克為全球最大 RV 減速器生產商。圖表圖表25:諧波減速器諧波減速器 VS RV 減速器減速器 諧波減速器諧波減速器 RV 減速器減速器 產品型號產品型號 哈莫納克 C
43、SG-50-100-2UH 那波特斯克 RV-80E-101 基本減速比基本減速比 100 101 額定輸出轉矩(額定輸出轉矩(Nm)611 784 傳動傳動效率效率 70-85%80-95%傳動精度(傳動精度(x10E-04 rad)1.5 2.4 資料來源:ABB 工業機器人應用技術全集,龔仲華,2020 年、華泰研究 工業機器人企業減速器自產程度較低,大多采取外購。工業機器人企業減速器自產程度較低,大多采取外購。減速器市場集中程度較高,據哈工大 2021 年發布的中國機器人產業發展報告,日本哈默納科、納博特斯克和住友占據了85%的份額,其中納博特斯克是 RV 減速器的發明者,占據全球工業
44、機器人減速器市場的60%,并在以及數控機床自動換刀(ATC)裝置的 RV 減速器市場占比 80%,工業機器人四大家族減速器自產能力較弱,均外購納博特斯克的減速器。日本哈默納科是全球最早研發生產諧波減速器的企業,減速器市場占比第二位 15%。圖表圖表26:“四大家族”“四大家族”減速器外購情況減速器外購情況 圖表圖表27:2020 年全球減速器市場競爭格局年全球減速器市場競爭格局 資料來源:各公司官網、華泰研究 資料來源:中國機器人產業發展報告,哈工大,2021 年、華泰研究 日本納博特斯克60.0%日本哈默納科15.0%日本住友10.0%斯洛伐克SPINEA5.0%其他10.0%免責聲明和披露
45、以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。14 計算機計算機 決策層:決定工業機器人性能的關鍵決策層:決定工業機器人性能的關鍵 控制器在機器人結構中承擔“小腦”的作用,是決定機器人性能的主要因素??刂破髟跈C器人結構中承擔“小腦”的作用,是決定機器人性能的主要因素??刂破鹘邮諅鞲行畔⒉松蓪目刂浦噶?,控制機器人完成動作任務??刂破靼ㄓ布蛙浖刹糠?,硬件為控制計算機和示教器,其中示教器是進行機器人手動操縱及配置與編程的手持裝置;軟件主要為以控制算法為核心的運用軟件和系統??刂破鞯墓ぷ髟硎菍z測單元的輸入信號與設定值信號進行比較,并對偏差信號進行運算,然后將運算結果輸出到執行器,又
46、執行器改變操縱變量再輸出到被控對象。圖表圖表28:控制器組成部分控制器組成部分 圖表圖表29:控制器工作原理控制器工作原理 資料來源:中國機器人產業聯盟(CRIA)、IFR、華泰研究 資料來源:工業機器人基礎,李衛國,2018、華泰研究 圖表圖表30:控制器在機器人結構中的位置及連接方式控制器在機器人結構中的位置及連接方式 資料來源:工業技術網、華泰研究 以以 ABB 為例,為例,OmniCore 工業機器人控制器工業機器人控制器為工業機器人提供強勁性能為工業機器人提供強勁性能。其中 C 系列是 OmniCore 家族的緊湊型控制器,不僅在尺寸上大大減小,而且具備靈活的集成能力;E系列是超緊湊
47、控制器,旨在滿足客戶運行緊湊電子產品裝配線的需要;V 系列(特韌型)是模塊化 OmniCore 控制器系列中的中型控制器,主要面向工業環境中的中型和大型機器人進行優化,例如 MH/MT、弧焊。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。15 計算機計算機 圖表圖表31:ABB Omnicore 控制器產品系列控制器產品系列 E10 緊湊型緊湊型 C30 緊湊型緊湊型 C90XT 堅固堅固&緊湊型緊湊型 V250XT 多功能型多功能型 適用機器人類型適用機器人類型 多關節機器人、SCARA 協作機器人、并聯機器人、多關節機器人、SCARA 多關節機器人、SCARA 多關節機器人、
48、碼垛機器人 適用機器人負載范圍適用機器人負載范圍 最高 11kg(IRB 1300)最高 11kg(IRB 1300);10kg(IRB1600)最高 11kg(IRB 1300);10kg(IRB 1600)最高 300kg(IRB 6700)寬寬*深深*高高 449*338*89mm 449*443*170mm 500*355*520mm 650*480*960mm 支持機械臂支持機械臂 IRB 910INV、IRB 920、IRB 1010、IRB 1100(E10 不支持 CRB 1100 型號)、IRB 1200 OmniCore、IRB 1300 CRB1100,CRB1300,C
49、RB15000、IRB360 OmniCore,IRB365,IRB 910INV,IRB920,IRB930,IRB1100,IRB1200 OmniCore,IRB1300,IRB 14050 CRB1300,IRB910INV,IRB920,IRB930,IRB 1100,IRB1200 OmniCore,IRB 1300 IRB 460、IRB 660、IRB 2600、IRB 4600、IRB 5710、IRB 5720、IRB 6650S、IRB 6700 應用行業應用行業 電子通用工業 電子、食品飲料、通用工業 電子、食品飲料、通用工業 汽車、食品引領、電子 資料來源:ABB 官
50、網、華泰研究 ABB 的的 IRC5 是機器人控制器技術的行業標桿。是機器人控制器技術的行業標桿。ABB IRC5 控制器包含單柜型、雙柜型和緊湊型,其中單柜型 IRC5 由控制器和 FlexPendant 示教器兩個硬件部分組成。使用者可以在 FlexPendant 示教器或 FlexPendant 示教器上的 RobotStudio 上對機器人進行編程。此外,IRC5 采取靈活的模塊化分布設計。模塊化分布設計較集中式控制器更為靈活,IRC5由控制模塊和驅動模塊組成,可選增過程模塊,使得 IRC5 可以靈活控制一臺六軸機器人和伺服驅動工件定位器。其中,控制模塊自帶主計算機,能夠執行高級控制算
51、法,為多達 36個伺服軸進行復合路徑計算,并可指揮四個驅動模塊。此外,IRC5 還提供靈活性、安全性、模塊化、應用程序接口、多機器人控制和 PC 工具支持。圖表圖表32:ABB IRC5 產品系列產品系列 圖表圖表33:ABB IRC5 模塊化分布設計模塊化分布設計 資料來源:ABB 官網、華泰研究 資料來源:現代機械設計手冊第 5 卷(第二版),秦大同等,2019、華泰研究 ABB 控制器由其優越的運動控制技術支持??刂破饔善鋬炘降倪\動控制技術支持。QuickMove、TrueMove 和 MultiMove 是 ABB的核心運動控制技術,它們對于機器人的精度、速度、周期時間、可編程性以及與
52、外部設備同步性等機器人性能指標的提升起到了重要作用。TrueMove 保證了機器人的路徑精度,能夠確保不論速度或運行模式如何,甚至是在安全保護停止、進程停止、程序停止或斷電后,機器人的運動路徑也會遵循編程路徑;QuickMove 則能夠在短時間內實現運動控制,可以根據不同的工作任務自動優化軸的加速度和速度,從而實現更高效、更精準的運動控制,提高機器人的生產效率和精度,循環速度比競爭對手快 25%;MultiMove 的引入進一步鞏固了 ABB 在先進機器人系統和功能方面的領先地位,可以確保多達 4 臺機器人協同運行。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。16 計算機計算機
53、 圖表圖表34:ABB TrueMove 技術技術 圖表圖表35:ABB QuickMove 技術與競爭對手對比技術與競爭對手對比 資料來源:ABB 官網、華泰研究 資料來源:ABB 官網、華泰研究 貝加萊控制系統為貝加萊控制系統為 ABB 機器人提供強大集成架構。機器人提供強大集成架構。據公司官網,2017 年 4 月 ABB 宣布收購貝加萊,貝加萊在工業軟件行業處于領先地位,是 PLC、工業 PC 機、伺服系統控制的真正領導者,其擁有完整的集成架構。2019 年,ABB 和貝加萊聯合開發了一種將 ABB 機器人集成到貝加萊機器控制系統中的解決方案。該方案簡化了機器人的編程,實現工作臺和機器
54、人的并行工作、提高了機器人運動和傳感器的同步、實現對機器人的仿真模擬,使開發更加便捷。圖表圖表36:機器人可被完全集成在貝加萊系統機器人可被完全集成在貝加萊系統中中 資料來源:貝加萊官網、華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。17 計算機計算機 IT 架構:軟件地位有望逐步提升架構:軟件地位有望逐步提升 以以 ABB 為例,工業機器人為例,工業機器人 IT 架構是決策系統的底座架構是決策系統的底座。在工業機器人的決策系統中,我們看到控制器起到了調度機器人行為、執行復雜指令的重要作用。拆解決策系統來看,底層的基礎控制硬件和控制軟件,是工業機器人 IT 架構中的核心
55、底座。圖表圖表37:IRC5 機器人硬件和軟件機器人硬件和軟件 類型類型 部件部件 控制硬件控制硬件 多處理器系統 PCI 總線 大容量閃存盤 停電備用電源 USB 存儲器接口 控制軟件控制軟件 實時 OS RAPID 編程語言 PC-DOS 文件格式 預裝軟件+DVD 版 RobotWare 功能組 資料來源:ABB 官網、華泰研究 硬件:主控設備由硬件:主控設備由 DSQC1000 主計算機等核心硬件構成主計算機等核心硬件構成。單柜型 IRC5 搭載 DSQC1000主計算機,是整個控制器的大腦,用來接收機器人運動數據和外圍信號,并將信號發送到各單元;軸計算機接收機器人軸串行測量板返回的位
56、置數據,并與原來的位置數據進行比較和運算輸出新的位置和速度控制參數;主伺服驅動器用來驅動分布在機器人 6 個軸上的伺服電機;I/O 模塊用來連接外部信號,是用戶自定義的輸入、輸出信號板;安全面板用來連接安全相關的信號,正常工作時 LED 燈保持點亮。圖表圖表38:單柜型單柜型 IRC5 控制器硬件結構控制器硬件結構 資料來源:ABB 官網、華泰研究 軟件:軟件:一般由操作系統和算法庫構成。一般由操作系統和算法庫構成。操作系統主要包括 VxWor(嵌入式實時操作系統)及使用較多的開源操作系統 Windows CE、嵌入式 Linux、嵌入式 Linux、C/OS-以及通用 ROS 平臺。其中算法
57、庫包括底層算法庫和應用工藝算法庫,底層算法庫是直接在計算機操作系統上開發出的算法,控制算法用來規劃機器人的運動點位,動力學算法用來識別機身負載物的轉動慣量;應用工藝算法庫是軟件使用人員二次開發的算法。RobotWare 是 ABB 嵌入式工業機器人控制器專用軟件系列,用于控制 ABB 公司生產的各種工業機器人。所含選購插件可為機器人用戶提供一系列豐富系統功能,如多任務并行、對機器人傳輸文件信息、外部系統通信、先進運動任務等。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。18 計算機計算機 圖表圖表39:部分工業機器人公司操作系統構成部分工業機器人公司操作系統構成 品牌品牌 架構架
58、構 操作系統構成操作系統構成 應用編程語言應用編程語言 優勢優勢 ABB x86 VxWorks Rapid 控制算法 庫卡 x86 Windows+VxWorks KUKA ROBOT language 無 FANUC 未知 fanuc 自研 KAREL 產業整合 資料來源:工業技術網,華泰研究 圖表圖表40:控制器軟件包括操作系統和算法庫控制器軟件包括操作系統和算法庫 圖表圖表41:Robot Ware 的軟件安裝界面的軟件安裝界面 資料來源:工業技術網、華泰研究 資料來源:工業技術網、華泰研究 ABB還提供各種針對不同應用場景下不同功能的軟件包。還提供各種針對不同應用場景下不同功能的軟件
59、包。包括噴涂軟件包、上下料軟件包、拾料軟件包、機加工軟件包、切割軟件包、碼垛軟件包、PickMaster 揀選包裝軟件包等。為焊接、切割、拾料、碼垛等專門環節提供了定制化的軟件服務,提高特定生產環節的工作效率。圖表圖表42:ABB 應用軟件包產品應用軟件包產品 資料來源:ABB 官網、華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。19 計算機計算機 此外,此外,工業機器人的編程方法一般包括示教編程和虛擬仿真編程。工業機器人的編程方法一般包括示教編程和虛擬仿真編程。示教編程需要由操作者對機器人進行逐步的作業引導,通過示教器操作告知機器人需要完成的動作,示教操作完成后即生成
60、程序,機器人即可按照生成的程序復現全部示教動作,適用于自動生產線等重復作業機器人。虛擬仿真編程是通過編程軟件實現編程和仿真兩個功能,不僅可以編寫程序,還可以對機器人運動進行模擬仿真以驗證程序有效性。虛擬仿真編程需要配備機器人廠家專門的編程軟件,例如 ABB 的 Robot Studio。Robot Studio 是是 ABB 機器人仿真和編程軟件機器人仿真和編程軟件,一方面提供可視化編程環境是機器人編程更加靈活高效,另一方面強大的仿真功能可以幫助用戶進行機器人應用程序的開發和測試。2023 年 1 月,ABB 通過云功能增強了其 RobotStudio 機器人編程和仿真軟件,新的 RobotS
61、tudio Cloud 使個人和團隊能夠在任何設備上遠程實時協作進行機器人單元設計。圖表圖表43:Robot Studio 產品產品 資料來源:ABB 官網、華泰研究 IT 架構:軟件地位有望逐步提升架構:軟件地位有望逐步提升。我們認為,隨著工業機器人向智能化發展,已經逐步進入軟件定義階段,機器人不再是一個機械制造品(迭代慢/軟硬高度耦合),而逐步演化為 IT產品(迭代快速/軟硬解耦)。不論是操作系統、算法庫、還是編程開發軟件,在機器人迭代過程中,正扮演著越來越重要的角色,軟件算法的差異將對機器人最終能夠實現的智能化水平產生重要影響?;诖?,我們看好機器人產業變革下,IT 軟件發展機遇,軟件地
62、位有望逐步提升。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。20 計算機計算機 AI 賦能有望助力產業變革加速到來賦能有望助力產業變革加速到來 產業趨勢:工業產業趨勢:工業機器人正機器人正在在向具身智能演進向具身智能演進 ChatGPT 將人類從機器人流程中的將人類從機器人流程中的 in-the-loop 變為變為 on-the-loop。目前,機器人 pipeline(流程)需要一個專門的工程師 in-the-loop 編寫代碼來改進流程。而 ChatGPT 的引入,可以替代人類在循環中的位置,人類(技術或非技術均可)用戶可以以 on-the-loop 的形式,通過高級語言命
63、令與語言模型交互,實現無縫部署各種平臺和任務。圖表圖表44:ChatGPT 將人類從機器人將人類從機器人 pipeline 中的中的 in-the-loop 變為變為 on-the-loop 資料來源:微軟、華泰研究 人類用戶在機器人人類用戶在機器人 pipeline 中評估中評估 ChatGPT 輸出的質量和安全性輸出的質量和安全性。人類在機器人 pipeline中的任務主要包括:1)定義高級機器人函數庫。高級機器人函數庫(high-level robot function library)一方面面向機器人平臺,能夠調用和指導機器人相關動作;另一方面面向 ChatGPT,保證庫中函數的命名應
64、能便于 ChatGPT 理解和遵循。2)構建 prompt。Pompt 描述任務目標,并標識允許 ChatGPT 使用的高級函數庫中的函數。此外,還可以包括約束信息,或者告知 ChatGPT 如何組織其響應。3)分析評估 ChatGPT 輸出結果并反饋。用戶以 on-the-loop的形式,通過直接分析或模擬來評估 ChatGPT 輸出的代碼,并就輸出代碼的質量和安全性向 ChatGPT 提供反饋。4)迭代。不斷迭代 chatgpt 生成的結果直到符合人類預期,并確保最終的代碼可以部署到機器人上執行。圖表圖表45:人類用戶在機器人人類用戶在機器人 pipeline 中評估中評估 ChatGPT
65、 輸出的質量和安全性輸出的質量和安全性 資料來源:微軟、華泰研究 簡單任務:簡單任務:ChatGPT 能夠以能夠以 zero-shot 的方式解決簡單的機器人任務。的方式解決簡單的機器人任務。對于簡單的機器人任務,用戶只需提供 prompt 和函數庫描述,不需要提供具體的代碼示例,ChatGPT 即可zero-shot 解決時空推理、控制真實無人機和無人機工業檢測等問題。1)時空推理:要求ChatGPT 控制一個平面機器人,用視覺伺服捕捉籃球位置。2)真實世界無人機飛行:使用 ChatGPT 和 API 控制一個真實的無人機,完成物體尋找任務。3)AirSim 工業檢測:基于 AirSim 模
66、擬器,利用 ChatGPT 控制模擬域無人機進行工業巡檢。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。21 計算機計算機 圖表圖表46:ChatGPT 能夠以能夠以 zero-shot 的方式解決簡單的機器人任務的方式解決簡單的機器人任務 資料來源:微軟、華泰研究 復雜任務:復雜任務:在人類用戶在人類用戶on-the-loop交互下,交互下,ChatGPT能夠完成更復雜的機器人控制任務。能夠完成更復雜的機器人控制任務。對于更復雜的問題,ChatGPT 沒法 zero-shot 完成或者完成效果有限,此時人類用戶可以以文本反饋交互的方式輔助 ChatGPT,完成課程學習、AirS
67、im 避障等任務。1)課程學習:教授 ChatGPT 簡單的拾取和放置物體技能,并將所學會的技能按邏輯組合用于更復雜的區塊排列任務。2)AirSim 避障:ChatGPT 構建了避障算法的大部分關鍵模塊,但仍需要人工反饋無人機朝向等部分信息。人工反饋均是高級的自然語言,但 ChatGPT 能夠理解并在適當的位置進行代碼修正。圖表圖表47:教授教授 ChatGPT 簡單的拾取和放置物體技能簡單的拾取和放置物體技能 資料來源:微軟、華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。22 計算機計算機 落地情況落地情況:ABB 等頭部廠商積極擁抱產業變化等頭部廠商積極擁抱產業變化
68、 工業機器人領域工業機器人領域 AI 應用還處于探索階段,賦能部分智能識別和智能編程環節。應用還處于探索階段,賦能部分智能識別和智能編程環節。以 ABB 為例,通過其人工智能機器人物品揀選器賦能電商物流領域。根據 Statista 的數據,未來五年內全球電子商務收入預計將增長 50%以上,從 2019 年的 1.7 萬億歐元增至 2024 年的 2.6萬億歐元。ABB 積極發掘人工智能機器人解決方案在物流、倉儲、包裹和郵件分揀等廣泛應用中的巨大機遇,據公司官網,2020 年 2 月公司和硅谷人工智能初創公司 Covariant 宣布建立合作伙伴關系,將人工智能機器人解決方案推向市場。Covar
69、iant 的協變大腦是一種通用人工智能,它允許機器人在周圍的世界中觀察、推理和行動,完成對于傳統編程機器人來說過于復雜和多樣化的任務。Covariant 的軟件使機器人能夠進行強化學習:通過反復試驗自行適應新任務,從而不斷擴大它們可以挑選的物體范圍。ABB 和 Covariant AI 支持解決方案在 Active Ants 首次部署,該公司是荷蘭電商服務領先提供商。圖表圖表48:ABB 機器人利用機器人利用 Coviarant AI 對不同包裹進行分類對不同包裹進行分類 資料來源:ABB 官網、華泰研究 AI 和機和機器視覺提升賦予機器人人類靈巧性,提升揀選智能識別效率和揀選速度器視覺提升賦
70、予機器人人類靈巧性,提升揀選智能識別效率和揀選速度。據公司官網,2023 年 4 月 25 日,ABB 通過推出基于人工智能和視覺可以在倉庫和履行中心的非結構化環境中準確檢測和揀選物品,大大提高揀選速度和精準度。使用機器視覺和人工智能,物品拾取器可以在吸力夾具拾取物品并將其放入指定的箱子之前確定每個物品的最佳抓取點。該系統不需要任何人工監督或有關其挑選的物品的物理屬性的信息,能夠在動態和非結構化環境中處理各種物品,并通過 ABB 視覺系統實現高精度揀選,準確度超過 99.5%,每小時可拾取多達 1,400 個未分類的物品。該產品目前適用于各種負載和應用,可安裝到三種 ABB 機器人之一-IRB
71、1200、IRB 1300 和 IRB 2600。圖表圖表49:ABB Item Picker 界面界面 資料來源:ABB 官網、華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。23 計算機計算機 ABB 與微軟合作,利用生成式與微軟合作,利用生成式 AI 賦能工業分析賦能工業分析。據公司官網,2023 年 7 月 5 日,ABB 與微軟合作將生成式 AI 功能整合到工業數字化解決方案中,本次合作旨在通過部署 Copilot功能,使 ABB Ability Genix 工業分析和 AI 套件及其應用可以進行更直觀的用戶交互,進一步發揮關聯數據的價值,從而提升效率和可持續發
72、展性。ABB Ability Genix 是一個綜合性的模塊化工業物聯網、分析和 AI 平臺。ABB 將通過 Azure OpenAI 服務,包括 GPT-4 等大型語言模型(LLM)將生成式 AI 整合到 Genix 平臺和應用中,實現代碼、圖像和文本生成等功能。新的 Genix Copilot 應用將提供直觀的功能并簡化各個流程和運營的關聯數據流來增強用戶體驗。通過為行業管理人員、職能專家和車間工程師提供實時的可執行洞見,改善決策質量并提高生產力。據 ABB,此類洞見有望將資產生命周期延長高達 20%,并將意外停機時間減少多達 60%。圖表圖表50:ABB 與微軟合作將生成式與微軟合作將生
73、成式 AI 功能整合到工業數字化解決方案中功能整合到工業數字化解決方案中 資料來源:ABB 官網、華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。24 計算機計算機 圖表圖表5151:重點重點推薦推薦公司一覽表公司一覽表 收盤價收盤價 目標價目標價 市值市值(百萬百萬)EPS(元元)PE(倍倍)股票名稱股票名稱 股票代碼股票代碼 投資評級投資評級(當地幣種當地幣種)(當地幣種當地幣種)(當地幣種當地幣種)2022 2023E 2024E 2025E 2022 2023E 2024E 2025E 柏楚電子 688188 CH 買入 216.39 256.04 31,656
74、3.28 4.86 6.74 9.26 65.97 44.52 32.11 23.37 科大訊飛 002230 CH 買入 64.31 80.80 148,921 0.24 0.55 1.01 1.39 267.96 116.93 63.67 46.27 寶信軟件 600845 CH 買入 49.54 65.50 119,024 1.09 1.31 1.68 2.13 45.45 37.82 29.49 23.26 注:數據截至 2023 年 07 月 25 日 資料來源:Bloomberg,華泰研究預測 圖表圖表52:重點推薦公司最新重點推薦公司最新觀點觀點 股票名稱股票名稱 最新觀點最新觀
75、點 柏楚電子柏楚電子(688188 CH)機器人產業鏈布局完善,或持續受益于機器人產業趨勢演進機器人產業鏈布局完善,或持續受益于機器人產業趨勢演進 公司基于 CAD、CAM、數字控制、傳感器、硬件五大核心技術,打造智能焊接機器人解決方案,反映了公司在機器人產業鏈中的完善布局。從機器人控制角度,涉及傳感、控制、執行多個層級系統的協調工作,在智能焊接解決方案中,公司實現了自研 3D 相機、尋縫器、焊接應用軟件 CypWeld、焊接機器人的協同工作,體現了對機器人多環節技術的觸達,公司有望憑借在機器人產業鏈多環節的布局,持續受益于機器人產業趨勢演進。預計2023-2025 年 EPS 為 4.86/
76、6.74/9.26 元,可比公司平均 23E 52.7x PE(Wind),給予 23E 52.7xPE,目標價 256.04 元,維持“買入”評級。風險提示:宏觀經濟波動;技術落地效果不及預期。報告發布日期:2023 年 07 月 17 日 點擊下載全文:柏楚電子點擊下載全文:柏楚電子(688188 CH,買入買入):關注公司機器人產業鏈布局關注公司機器人產業鏈布局 科大訊飛科大訊飛(002230 CH)訊飛訊飛 23H1 預計營收同比下降預計營收同比下降 2.8%;歸母凈利潤同比下降;歸母凈利潤同比下降 71%-80%公司 23H1 預計實現營收 78 億,同比下降 2.8%;毛利 31
77、億,與去年基本持平;歸母凈利潤 5,500-8,000 萬,同比下降 71%-80%;扣非凈利潤為-3.30 億至-2.70 億,同比減少約 5.50-6.00 億。鑒于訊飛加大大模型投入,我們下調公司 23-25 年歸母凈利潤為 12.70/23.31/32.14 億(前值為17.80/24.30/32.52 億),對應 EPS 為 0.55/1.01/1.39 元。鑒于訊飛 23 年大模型投入較大,因此我們參考可比公司 2024E 平均 69xPE(Wind),由于訊飛已率先實現大模型及 AI 產品化及商業化變現,給予訊飛 24E 80 xPE,對應目標價 80.80 元(前值 83.93
78、 元),給予“買入”評級。風險提示:大模型商業化變現低于預期;大模型競爭加劇。報告發布日期:2023 年 07 月 11 日 點擊下載全文:科大訊飛點擊下載全文:科大訊飛(002230 CH,買入買入):大模型商業化進度超預期大模型商業化進度超預期 寶信軟件寶信軟件(600845 CH)寶信寶信 23Q1:營收同比增長:營收同比增長 0.99%,歸母凈利潤同比增長,歸母凈利潤同比增長 9.66%寶信 23Q1 實現營收 25.22 億,同比增長 0.99%;歸母凈利潤 5.00 億,同比增長 9.66%;扣非凈利潤 4.87 億,同比增長 10.46%;經營性凈現金流3.77 億,同比下滑 6
79、3.94%,系本期預收賬款及應收票據到期凈承兌較同比減少近 5 億所致。維持 23 年 EPS 為 1.31 元,鑒于公司工業軟件產品線的不斷擴張及 IDC 新產能逐步釋放,我們上調 24-25 年 EPS 分別為 1.68/2.13 元(前值 1.62/1.99 元)??杀裙酒骄?23E 48.8x PE(Wind),鑒于寶信在工業軟件及 IDC 領域的雙龍頭地位,給予公司 23E 50 xPE,目標價 65.5 元(前值 70.61 元),維持“買入”評級。風險提示:下游需求低于預期,產品拓展低于預期。報告發布日期:2023 年 04 月 28 日 點擊下載全文:寶信軟件點擊下載全文:寶
80、信軟件(600845 CH,買入買入):Q1 平穩增長,加大研發夯實內功平穩增長,加大研發夯實內功 資料來源:Bloomberg,華泰研究預測 風險提示風險提示 宏觀經濟波動風險。宏觀經濟波動風險。宏觀經濟波動可能影響下游需求釋放節奏,若宏觀經濟波動較大,可 能對相關企業收入增速產生負面影響。技術應用技術應用落地不及預期。落地不及預期。AI 等新技術的商業化落地受算力、算法、數據、場景、用戶等多因素共同影響,若商業化落地不及預期,可能導致相關公司收入增長不及預期。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。25 計算機計算機 免責免責聲明聲明 分析師聲明分析師聲明 本人,謝春生
81、,茲證明本報告所表達的觀點準確地反映了分析師對標的證券或發行人的個人意見;彼以往、現在或未來并無就其研究報告所提供的具體建議或所表迖的意見直接或間接收取任何報酬。一般聲明及披露一般聲明及披露 本報告由華泰證券股份有限公司(已具備中國證監會批準的證券投資咨詢業務資格,以下簡稱“本公司”)制作。本報告所載資料是僅供接收人的嚴格保密資料。本報告僅供本公司及其客戶和其關聯機構使用。本公司不因接收人收到本報告而視其為客戶。本報告基于本公司認為可靠的、已公開的信息編制,但本公司及其關聯機構(以下統稱為“華泰”)對該等信息的準確性及完整性不作任何保證。本報告所載的意見、評估及預測僅反映報告發布當日的觀點和判
82、斷。在不同時期,華泰可能會發出與本報告所載意見、評估及預測不一致的研究報告。同時,本報告所指的證券或投資標的的價格、價值及投資收入可能會波動。以往表現并不能指引未來,未來回報并不能得到保證,并存在損失本金的可能。華泰不保證本報告所含信息保持在最新狀態。華泰對本報告所含信息可在不發出通知的情形下做出修改,投資者應當自行關注相應的更新或修改。本公司不是 FINRA 的注冊會員,其研究分析師亦沒有注冊為 FINRA 的研究分析師/不具有 FINRA 分析師的注冊資格。華泰力求報告內容客觀、公正,但本報告所載的觀點、結論和建議僅供參考,不構成購買或出售所述證券的要約或招攬。該等觀點、建議并未考慮到個別
83、投資者的具體投資目的、財務狀況以及特定需求,在任何時候均不構成對客戶私人投資建議。投資者應當充分考慮自身特定狀況,并完整理解和使用本報告內容,不應視本報告為做出投資決策的唯一因素。對依據或者使用本報告所造成的一切后果,華泰及作者均不承擔任何法律責任。任何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效。除非另行說明,本報告中所引用的關于業績的數據代表過往表現,過往的業績表現不應作為日后回報的預示。華泰不承諾也不保證任何預示的回報會得以實現,分析中所做的預測可能是基于相應的假設,任何假設的變化可能會顯著影響所預測的回報。華泰及作者在自身所知情的范圍內,與本報告所指的證券或投資標
84、的不存在法律禁止的利害關系。在法律許可的情況下,華泰可能會持有報告中提到的公司所發行的證券頭寸并進行交易,為該公司提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等相關服務或向該公司招攬業務。華泰的銷售人員、交易人員或其他專業人士可能會依據不同假設和標準、采用不同的分析方法而口頭或書面發表與本報告意見及建議不一致的市場評論和/或交易觀點。華泰沒有將此意見及建議向報告所有接收者進行更新的義務。華泰的資產管理部門、自營部門以及其他投資業務部門可能獨立做出與本報告中的意見或建議不一致的投資決策。投資者應當考慮到華泰及/或其相關人員可能存在影響本報告觀點客觀性的潛在利益沖突。投資者請勿將本報告視為投資或其他決定的唯
85、一信賴依據。有關該方面的具體披露請參照本報告尾部。本報告并非意圖發送、發布給在當地法律或監管規則下不允許向其發送、發布的機構或人員,也并非意圖發送、發布給因可得到、使用本報告的行為而使華泰違反或受制于當地法律或監管規則的機構或人員。本報告版權僅為本公司所有。未經本公司書面許可,任何機構或個人不得以翻版、復制、發表、引用或再次分發他人(無論整份或部分)等任何形式侵犯本公司版權。如征得本公司同意進行引用、刊發的,需在允許的范圍內使用,并需在使用前獲取獨立的法律意見,以確定該引用、刊發符合當地適用法規的要求,同時注明出處為“華泰證券研究所”,且不得對本報告進行任何有悖原意的引用、刪節和修改。本公司保
86、留追究相關責任的權利。所有本報告中使用的商標、服務標記及標記均為本公司的商標、服務標記及標記。中國香港中國香港 本報告由華泰證券股份有限公司制作,在香港由華泰金融控股(香港)有限公司向符合證券及期貨條例及其附屬法律規定的機構投資者和專業投資者的客戶進行分發。華泰金融控股(香港)有限公司受香港證券及期貨事務監察委員會監管,是華泰國際金融控股有限公司的全資子公司,后者為華泰證券股份有限公司的全資子公司。在香港獲得本報告的人員若有任何有關本報告的問題,請與華泰金融控股(香港)有限公司聯系。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。26 計算機計算機 香港香港-重要監管披露重要監管披
87、露 華泰金融控股(香港)有限公司的雇員或其關聯人士沒有擔任本報告中提及的公司或發行人的高級人員。柏楚電子(688188 CH):華泰金融控股(香港)有限公司、其子公司和/或其關聯公司在本報告發布日擔任標的公司證券做市商或者證券流動性提供者。有關重要的披露信息,請參華泰金融控股(香港)有限公司的網頁 https:/.hk/stock_disclosure 其他信息請參見下方“美國“美國-重要監管披露”重要監管披露”。美國美國 在美國本報告由華泰證券(美國)有限公司向符合美國監管規定的機構投資者進行發表與分發。華泰證券(美國)有限公司是美國注冊經紀商和美國金融業監管局(FINRA)的注冊會員。對于
88、其在美國分發的研究報告,華泰證券(美國)有限公司根據1934 年證券交易法(修訂版)第 15a-6 條規定以及美國證券交易委員會人員解釋,對本研究報告內容負責。華泰證券(美國)有限公司聯營公司的分析師不具有美國金融監管(FINRA)分析師的注冊資格,可能不屬于華泰證券(美國)有限公司的關聯人員,因此可能不受 FINRA 關于分析師與標的公司溝通、公開露面和所持交易證券的限制。華泰證券(美國)有限公司是華泰國際金融控股有限公司的全資子公司,后者為華泰證券股份有限公司的全資子公司。任何直接從華泰證券(美國)有限公司收到此報告并希望就本報告所述任何證券進行交易的人士,應通過華泰證券(美國)有限公司進
89、行交易。美國美國-重要監管披露重要監管披露 分析師謝春生本人及相關人士并不擔任本報告所提及的標的證券或發行人的高級人員、董事或顧問。分析師及相關人士與本報告所提及的標的證券或發行人并無任何相關財務利益。本披露中所提及的“相關人士”包括 FINRA 定義下分析師的家庭成員。分析師根據華泰證券的整體收入和盈利能力獲得薪酬,包括源自公司投資銀行業務的收入??拼笥嶏w(002230 CH)、中科創達(300496 CH):華泰證券股份有限公司、其子公司和/或其聯營公司在本報告發布日之前的 12 個月內擔任了標的證券公開發行或 144A 條款發行的經辦人或聯席經辦人。中科創達(300496 CH):華泰證
90、券股份有限公司、其子公司和/或其聯營公司在本報告發布日之前 12 個月內曾向標的公司提供投資銀行服務并收取報酬。柏楚電子(688188 CH):華泰證券股份有限公司、其子公司和/或其聯營公司在本報告發布日擔任標的公司證券做市商或者證券流動性提供者。華泰證券股份有限公司、其子公司和/或其聯營公司,及/或不時會以自身或代理形式向客戶出售及購買華泰證券研究所覆蓋公司的證券/衍生工具,包括股票及債券(包括衍生品)華泰證券研究所覆蓋公司的證券/衍生工具,包括股票及債券(包括衍生品)。華泰證券股份有限公司、其子公司和/或其聯營公司,及/或其高級管理層、董事和雇員可能會持有本報告中所提到的任何證券(或任何相
91、關投資)頭寸,并可能不時進行增持或減持該證券(或投資)。因此,投資者應該意識到可能存在利益沖突。評級說明評級說明 投資評級基于分析師對報告發布日后 6 至 12 個月內行業或公司回報潛力(含此期間的股息回報)相對基準表現的預期(A 股市場基準為滬深 300 指數,香港市場基準為恒生指數,美國市場基準為標普 500 指數),具體如下:行業評級行業評級 增持:增持:預計行業股票指數超越基準 中性:中性:預計行業股票指數基本與基準持平 減持:減持:預計行業股票指數明顯弱于基準 公司評級公司評級 買入:買入:預計股價超越基準 15%以上 增持:增持:預計股價超越基準 5%15%持有:持有:預計股價相對
92、基準波動在-15%5%之間 賣出:賣出:預計股價弱于基準 15%以上 暫停評級:暫停評級:已暫停評級、目標價及預測,以遵守適用法規及/或公司政策 無評級:無評級:股票不在常規研究覆蓋范圍內。投資者不應期待華泰提供該等證券及/或公司相關的持續或補充信息 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。27 計算機計算機 法律實體法律實體披露披露 中國中國:華泰證券股份有限公司具有中國證監會核準的“證券投資咨詢”業務資格,經營許可證編號為:91320000704041011J 香港香港:華泰金融控股(香港)有限公司具有香港證監會核準的“就證券提供意見”業務資格,經營許可證編號為:AOK
93、809 美國美國:華泰證券(美國)有限公司為美國金融業監管局(FINRA)成員,具有在美國開展經紀交易商業務的資格,經營業務許可編號為:CRD#:298809/SEC#:8-70231 華泰證券股份有限公司華泰證券股份有限公司 南京南京 北京北京 南京市建鄴區江東中路228號華泰證券廣場1號樓/郵政編碼:210019 北京市西城區太平橋大街豐盛胡同28號太平洋保險大廈A座18層/郵政編碼:100032 電話:86 25 83389999/傳真:86 25 83387521 電話:86 10 63211166/傳真:86 10 63211275 電子郵件:ht- 電子郵件:ht- 深圳深圳 上海
94、上海 深圳市福田區益田路5999號基金大廈10樓/郵政編碼:518017 上海市浦東新區東方路18號保利廣場E棟23樓/郵政編碼:200120 電話:86 755 82493932/傳真:86 755 82492062 電話:86 21 28972098/傳真:86 21 28972068 電子郵件:ht- 電子郵件:ht- 華泰金融控股(香港)有限公司華泰金融控股(香港)有限公司 香港中環皇后大道中 99 號中環中心 58 樓 5808-12 室 電話:+852-3658-6000/傳真:+852-2169-0770 電子郵件: http:/.hk 華泰證券華泰證券(美國美國)有限公司有限公司 美國紐約公園大道 280 號 21 樓東(紐約 10017)電話:+212-763-8160/傳真:+917-725-9702 電子郵件:Huataihtsc- http:/www.htsc- 版權所有2023年華泰證券股份有限公司