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2009-2018 年中国工业机器人保有量在全球保有量的占比稳步提升。据 IFR 数据，截止 2018 年底，中国工业机器人保有量达到 64.94 万台，全球占比为 26.97%。2013-2018 年 间中国新增工业机器人中国产品牌的占比约在 20%-30%之间。中国逐步成为工业机器人 的主要需求国，同时中国的工业机器人企业也在这一产业背景下逐步发展壮大。
我们认为控制工程网版权所有，长远视角来看，中国工业机器人产业具有两方面的驱动因素：1）适龄劳动力 供给持续收缩，工业机器人可用于替代繁重作业；2）机器人价格稳中有降，使用机器人 的经济性和效率提升。横向比较，中国工业机器人的渗透率大幅低于发达工业国家，仍有 较大提升空间，据 IFR，2018 年中国工业机器人密度为 140 台/万人制造业从业人数，而 美国和日本这一数据分别为 217、327 台/万人制造业从业人数，密度最高的新加坡和韩国 达到 831 和 774 台/万人制造业从业人数。
在这一产业背景下，中国的机器人产业链中规模以上企业数量逐步增加，据国家统计局www.cechina.cn， 截止 2019 年 7 月底，中国规模以上机器人与智能制造行业共有 1012 家企业，同比增长 36%。随之产生的问题就是，如何评判一家工业机器人企业的价值？
我们认为控制工程网版权所有，可以从经营价值、并购价值和潜在价值三个维度来评估机器人的企业价值。经 营价值是指在持续经营条件下公司的价值，即使用常规估值方法所得到的企业价值，核心 关注的变量在经营性净现金流（DCF 估值）、净利润（P/E 估值）等。并购价值主要是对 公司资本实力、股权结构、资源整合能力及行业影响力的衡量，体现公司通过对合意标的 的并购整合来获得协同效应、市场议价权及行业影响力的价值。在大数据时代，潜在价值 主要体现在机器人公司的人才技术储备及数据积累等因素，这些因素有望在未来为公司创 造更多价值。
全球制造业子行业比较：高端制造盈利能力更强，投资回报可观
我们通过对制造业全球上市公司的数据分析研究全球价值链和投资回报率的关系。我们期 望将制造业全球上市公司通过行业划分确定其所处产业链及产业链中的位置，通过对这些 公司近 10 年数据的采集和分析来探究价值链和投资回报的关系。我们根据 Bloomberg 行 业分类（BICS 3 级）筛选出共 18 个行业、776 家公司。这些公司的总市值（20190630） 合计约为 4 万亿美元，2018 年营业收入合计约为 2.6 万亿美元。
从总回报的角度看：近 5 年来新兴装备制造业超过传统装备制造业
以 3-5 年的时间跨度看，半导体制造、工厂自动化设备等新兴产业的总回报居前列。选取 总 回 报 （ 资 本 收 益 加 股 息 ） 数 据 作 为 衡 量标准， 在 全 球 制 造 业 中，近 3 年 （2016/06/30~2019/06/30，下同）总回报最高的细分行业分别为半导体制造（102%）、 环保设备（62%）、工业自动化控制（59%）、工业配送与租赁（59%）、原材料处理机械 （53%）。近 5 年（2014/06/30~2019/06/30，下同）总回报最高的行业为半导体制造（151%）、 工厂自动化设备（117%）、原材料处理机械（111%）、新能源设备（105%）、测量仪器（85%）。
从更长的时间跨度来看，近 10 年（2009/06/30~2019/06/30，下同）总回报最高的行业为 半导体制造（662%）、工业配送与租赁（564%）、工厂自动化设备（518%）、原材料处理 机械（509%）、飞机与零部件（476%）。
从盈利能力角度看：新兴装备制造企业具备更高的利润率
传统装备制造业的人均创收更高。人均创收主要用于衡量企业的经营效率，对设备制造企 业而言，人均创收指标的高低与自动化程度正相关，与劳动密集度负相关。2018 年人均 创收排名靠前的行业为工业配送与租赁、半导体制造、建筑与采矿机械、农业机械、飞机 与零部件，除半导体制造以外，均为产业发展较为成熟的传统装备制造业。
但新兴装备制造业具有更高的盈利能力。EBITDA 可用于衡量企业主营业务产生现金流的 能力，也可用于近似地衡量产业增加值率，而产业增加值率可以反映出该企业/细分行业在 价值链中的地位。2018 年 EBITDA 利润率排名靠前的行业为半导体制造、工厂自动化设 备、测量仪器、环保设备、工业自动化控制；净利率排名靠前的行业为环保设备、半导体 制造、测量仪器、工厂自动化设备、工业自动化控制。新兴装备制造业的现金流与净利润 的能力均强于传统装备制造业。
产业价值链与投资回报率关系：总回报与增加值正相关
制造业“微笑曲线”：上游与下游的产业增加值高于中游
按照迈克尔·波特的逻辑，每个企业都处在产业链中的某一环节，一个企业要赢得和维持 竞争优势不仅取决于其内部价值链，而且还取决于在一个更大的价值系统(即产业价值链) 中，一个企业的价值链同其供应商、销售商以及顾客价值链之间的联接。完整的产业价值 链包括原材料加工、中间产品生产、制成品组装、销售、服务等多个环节，实现供给、生 产、销售、服务的功能，从而保证该产业价值链中人流、物流、信息流、资金流的畅通， 进而实现互补、互动、双赢。
如果产业价值链当中的企业供给、生产、销售、服务都处于 一种良好的、动态自我调整的平衡状态，那么这个产业价值链就会很平稳地运行。但是一 旦该产业价值链中的某一个环节不能及时或不能提供充足的供给，这个良性的循环就会被 打破，从而引发上游企业或者下游企业不能正常运转。
EBITDA 利润率可用于近似衡量产业增加值率
产业增加值≈EBITDA+工资+租金+生产税，增加值率≈EBITDA 利润率+工资/租金占营 收比+生产税率。产业增加值为销售收入中扣除原材料/中间件/水电气成本后的剩余部分， 包括工资/租金/折旧摊销/利息/生产税/税前利润。而 EBITDA 为利润总额/折旧摊销/利息之 和，即扣除工资/租金/生产税的产业增加值。对同一个国家或行业而言，工资/租金占（收 入）比例与生产税率差别不大。因此，我们可以使用 EBITDA 利润率的高低去近似地衡量 产业增加值率的高低。
工业自动化产业价值链：产业增加值与总回报基本符合“微笑曲线”
在工业自动化行业价值链中，单元产品制造及工程后续服务的附加值更高，系统集成的附 加值较低。系统集成企业需要向上游延伸，提高设备自给化率增强盈利能力。从自动化工 程类上市公司 2018 年的盈利水平来看，设备自给率越高的公司盈利能力也越高，纯粹做 系统集成的公司盈利较差。对于国内自动化工程厂商来说，系统集成能力是发展的基础和 前提，而关键设备自给能力将影响企业的市场竞争力和盈利能力。
工业自动化行业的总回报与增加值呈现一定的正相关关系。从近 5-10 年的投资回报的角 度来看，关键零部件生产（继电器与工业控制、测量和控制设备）与模块零部件生产（工 厂自动化零部件与服务）的回报率较高，而加工组装（机器人本体生产）回报率较低。
从收入体量来看，工业自动化产业价值链各环节的龙头公司主要集中在日本，尤其是增加 值较高的关键零部件和模块零部件生产环节。例如工业自动化零部件龙头哈默尼克在近 10 年中回报率高达 1743%，其 2018 年 EBITDA 利润率也高达 34.14%，体现出较高的产 品附加值。
高增加值意味着具有更强的现金流创造能力，投资回报相对更高
高增加值意味着更强的现金流创造能力。一方面，具有高增加值产品的企业由于其较高的 盈利能力，可以获得更为丰厚的利润，即具有较高的价值创造能力。另一方面，具有高增 加值的产品的企业由于具有较高的壁垒往往在产业链中处于优势地位，拥有更强的议价权， 在产业链中表现为更强的上下游占款能力，即将创造的价值变现为现金流的能力。例如处 于产业链上游的关键零部件生产商基恩士，具有较高的 EBITDA 利润率，同时也具有较高 的经营性净现金流/营收比例，表现出较强的现金流变现能力。
更强的现金流创造能力往往会产生更高的投资回报率。当行业景气度向上时，价值链上游 （技术、专利、研发、关键和模块零部件）的规模经济效益更加显著，市场对现金流的乐 观预期一定程度上提升企业预期价值，有望实现较高的投资回报。当行业景气度向下时， 价值链中游（加工组装）经营状况紧张，现金流变差，企业或存在较大的流动性风险，因 此或将成为投资者最先抛售的资产。更强的现金流创造能力体现了企业的经营稳定性及在 经济下行周期中更强的韧性，因此会获得投资者的青睐，或体现出更高的投资回报率。
从工业自动化全球龙头的成长路径谈中国制造升级的趋势
中国正处于制造业升级阶段，自动化和 AI 技术有望加快升级趋势
对全球价值链的参与度和增加值的提升是获得主导地位的基础。一个国家想要在全球价值 链处于主导地位的主要过程是 1）先通过资源开采及半成品生产实现全球价值链的参与， 2）通过生产率的提高及技术复杂度的提升逐步拉高该国家对整体价值链中增加值的贡献 比例，从而在全球价值量中攀爬至主导地位。
1）中国制造业升级的根本目标在于提升制造业的价值创造能力，增强在全球产业价值链 中的地位
制造业属于典型的生产者驱动价值链，增加值收益主要来自生产环节的规模经济、技术改 进等方面，从生产环节到流通环节的价值增值率呈现边际递减效应。因此，制造业产业升 级的重点在于工艺和产品升级上，且升级难度较大，而集中在流通领域的功能升级相对容 易。相对产品升级，工艺升级的难度更大。产品升级可以通过引进新设备或新产品，对其 中包含的知识进行编码来交易控制工程网版权所有，而工艺升级需要的隐性知识很难编码和交易。生产者驱动 价值链的升级轨迹是沿着功能升级、产品升级、工艺升级、链条升级，由易到难依次推进。在升级过程中，会遇到许多竞争者的挤压，如果不积极进行技术创新，将会不断被新竞争 者赶超，压在全球价值链分工的底端。
2）中国制造业发展的主要制约：产品结构失调与创新能力不足
产品结构不能适应市场需求，低水平产能过剩和高附加值产品短缺并存。主要工业品中， 大部分产品的生产产能利用率不足，但每年仍需进口大量高技术产品及部分高附加值产品。以半导体产业、新能源动力电池产业、工业机器人产业为例。
研发投入与企业创新能力不足，拥有的自主知识产权不多。据国家统计局www.cechina.cn，2018 年国内 研发经费支出合计 1.97 万亿元，占 GDP 比例为 2.18%，按折合全时工作量计算的全国研 发人员总量为 419 万人；其中基础研究支出 1,118 亿元，占总支出的 5.69%。而据《中国 研发经费报告 2018》，创新型国家基础研究支出占整体研发支出比重在 10%以上，其中 2016 年日本为 12%，美国为 17%，法国占比最高，达到 24%。
3）自动化和人工智能技术有望加快劳动密集型制造转变为资本密集型制造的趋势
全球价值链从 1990 年代到 2000 年代初逐步扩张，劳动力成本成为企业选择生产所在地 的重要决策因素，尤其是那些提供生产劳动密集型商品和服务的行业。但与人们的普遍认 识相悖的是，据麦肯锡全球研究院，2017 年仅有 18%的商品贸易属于劳动成本套利型贸 易（此处的“劳动成本套利”指出口国人均 GDP 不高于进口国的 1/5）。换言之，如今超 过 80%的全球商品贸易并不是从低工资国家流向高工资国家。除了工资成本之外，决策者 选择生产所在地时还要考虑其他因素CONTROL ENGINEERING China版权所有，包括能否在当地获取熟练劳动力或自然资源、是否 邻近消费市场，以及基础设施质量如何。
龙头发展路径：技术壁垒是核心竞争力，差异化附加值提供高盈利能力
1）核心零部件环节：技术壁垒是核心竞争力。
哈默尼克：整体运动控制的领军企业
1970 年，日本长谷川齿轮有限公司与美国 USM 公司合资设立了 Harmonic Drive Systems Inc.，开始销售谐波齿轮装置，主要用于机器人与机床的连接和驱动装置。公司的 HarmonicDrive?具备小型、轻量、高精度等特点CONTROL ENGINEERING China版权所有，可广泛用于汽车、数字设备、半导体 晶片、平板显示器生产工序中的产业用机器人关节部分，在全球市场中获得了较高份额。此外，在人型机器人、测量试验装置、人工卫星、石油采掘装置等更大的用途领域，公司 也提供其他机构难以实现的差异化附加值产品。
哈默尼克以精密加工技术和控制技术为基础，以更高定位精度为目标，推动整体运动控制 向更高层次发展。不仅是产品的研究与开发活动，即使是在生产与加工技术以及应用与设 计技术方面，也是从中长期的视野出发推动基础性的研究与技术开发。公司将精密测量和 加工技术作为产品制造的基础，运用 HarmonicDrive?研究开发和生产所培育的精密切削、 超薄金属零部件加工、小模块齿轮加工、精密研削、精密测量等核心技术，实现了减速装 置产品阵容的高性能化。此外，公司还运用积累的特殊伺服电机设计技术与研削技术、精 密测量技术，推动可高精度定位的机电一体化产品阵容向事业化发展。
HarmonicDrive1981 年发售的 R 系列（左侧）和现在主打的 CSF 系列（中间）已实现厚度为 R 系列 3/5 的薄型化产品，并且旋转精度和传递扭矩提 高了 1 倍。此外，超扁平型的 CSD 系列（右侧）运用了最新的技术和技能，实际厚度仅 为 R 系列的 1/3，但却成功实现了高旋转精度和高扭矩。HarmonicDrive?由此向形状更加 紧凑、更大力量、更高精度传递的装置不断进化。公司除减速机外，通过电机、传感器、 驱动器、控制器、其他系统元件相关的研究开发和产品制造，所培育的有形、无形技术或 技能对于客户要求提供的高水准运动控制必不可少，也是公司的竞争力源泉。
营业、生产、开发一体化的事业运营。公司将客户的需求体现于产品制造和开发中，营业 部门、生产部门、技术开发部门密切协作，开展事业运营。日本长野县的穗高工厂集中了 这些主要部门，从接单开始构建了技术讨论、试制、获得订单、生产、出货的业务流程效 率化推进体制。
2）加工组装环节：摆脱单一的工业机器人与自动化设备生产制造，向核心的软件系统拓展。
安川电机：聚焦工业机器人数字化转型
日本安川电机一直以变频器、控制器等工业用电器为主要业务。公司成立于 1915 年，在 机器人的零部件端（伺服电机和控制器）有着深厚的技术积淀，在伺服电机和运动控制等 机器人核心技术方面处于世界领先水平。
公司 2017-2018 财年收入及归母净利润保持稳定增长。2018 财年公司实现营业收入 4746.4 亿日元/+5.82%，归母净利润 411.6 亿日元/+3.56%。公司收入和归母净利润均在 2016 财年触底回升。2013-2018 财年公司净利率、毛利率及期间费用率保持稳定，毛利 率维持在 29%-34%之间，净利率维持在 4.5%-9%之间。
工业机器人及运动控制业务收入占比接近，是公司两大核心业务。2018 财年公司工业机 器人实现收入2054.2亿日元/yoy-4.54%，收入下滑主要系下游手机等消费电子需求疲软， 收入占比为 37.5%，运动控制业务实现收入 1780 亿日元/+6.71%，收入占比达 43.28%。
安川电机推出 i3 -Mechatronics 概念，进一步推进工业自动化与数字化转型。2018 年 10 月，安川电机推出 i3 -Mechatronics 概念。i3所对应的是 Integrated（系统化）、Intelligent （智能化）、Innovative（推进技术革新）。生产过程中的各个环节在 i3 -Mechatronics 中都 可以做到实时监控，生产过程中出现的各种问题会被收集并反馈到云端，进行大数据分析、 模块化学习，之后把分析结果应用在生产中，调整参数、满足客户定制化需求，实现智能 化生产。2019 年 2 月 1 日，安川电机和阿里云签署协议，阿里云将帮助 i3 -Mechatronics 推动工业机器人的数字化转型。
发那科：数控系统全球龙头，FIELD 工业物联网平台打造服务闭环
数控系统全球龙头。日本发那科公司最早为 1956 年成立的富士通自动化数控部门，于 1972 年正式从富士通剥离。凭借着数十年的技术积累，发那科在数控系统市场中占据着 龙头地位，据 Transparency Market Research 数据显示，其 2015 年的全球销量份额达 到了 25%。发那科公司主营业务包括机器人、工厂自动化、数控机床和相关服务。
数控机床大幅下滑拖累整体收入。2019 财年（截至 2019 年 3 月 31 日），发那科实现营 业收入 6,356 亿日元/yoy-12.53%。其中，机器人与工厂自动化两大业务收入同比分别下 滑 4.52%和 5.02%，数 控机床收入大幅下滑 39.5%，主要受到机械设备产量减缓和中美汽 车制造商投资延后的影响。
盈利水平同比下滑，现金流良好。2019 财年，发那科的毛利率为 41.82%/yoy-3.35 pct， 营业利润率为 25.69%/yoy-5.91 pct，净利率为 24.58%/yoy-0.64 pct，盈利水平接近 2010 财年的最低值。Bloomberg 数据显示，发那科计划在 2019 年将月度机器人产量由 7 千台 套提升至 1.1 万台套，期望通过规模效应提升整体营业利润率至最高 35%的水平。
FIELD 系统：发那科的工业物联网方案。发那科于 2016 年推出 FIELD 系统，可将发那科 产品和其他工厂内设备联网，同时提供一套开源平台，客户可根据自身需求进行定制化开 发。Bloomberg 数据显示，截止 2019 财年，发那科已在自有的 15 座工厂中安装 19 套 FIELD 系统，约 923 台设备已联网。目前 FIELD 系统的外部使用者均为日本公司，包括 THK、NSK 和 Keyence。
从全球龙头的发展路径来看，技术壁垒是核心竞争力，差异化附加值提供高盈利能力，对 全球价值链的参与度和增加值的提升是获得主导地位的基础。中国制造业升级的根本目标 在于提升制造业的价值创造能力，增强在全球产业价值链中的地位。中国制造业发展的主 要制约是产品结构失调与创新能力不足，低水平产能过剩和高附加值产品短缺并存。自动 化和人工智能技术有望加快劳动密集型制造转变为资本密集型制造的趋势。建议关注具备 核心竞争力的本土机器人企业。
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