机器人行业研究报告: 【新制造】服务机器人发展空间广阔(上)
公司重视人才,持续投入技术研发。2015-2019年,公司本科及以上学历员工占比 不断增长,2019 年达到 32.06%;技术人员占比稳定、小幅增长,2019 年达到 14.27%。研发投入方面,公司保持稳定增长,2019年研发支出达2.77亿元,2015-2019年研发支出占营业收入比重基本围绕3%波动,算术平均为3.58%。
图33:2015-2019 年技术员工、高学历员工占比稳定爬升

图34:2015-2019年研发支出稳定增长

4.3.2. 石头科技 石头科技成立于 2014 年 7 月,是一家专注于家用智能清洁机器人及其他智能电器 研发和生产的公司。公司主营智能清洁设备为扫地机器人,旗下产品有石头扫地机 器人、米家扫地机器人、小瓦扫地机器人,同时也销售米家手持吸尘器。
图35:米家/石头/小瓦扫地机器人产品示例

公司营业收入高速增长,利润水平逐渐升高。公司 2019 年实现营业收入 42.05 亿 元,同比增长37.81%;2018年,公司归母净利润为7.83亿元,同比增长154.51%。 2019年扫地机器业收入39.58亿元,该业务占到总营收94.14%。
图36:2016-2019年营业收入快速增长

图37:2016-2019年归母净利润转盈后快速增长

图38:2016-2018年扫地机器人业务增长迅速,一直是营收主力贡献

公司品牌丰富,石头扫地机器人拉动整体毛利率。公司扫地机器人于 2017 年从米 家品牌拓展石头品牌,2018年增加小瓦品牌,构成品牌丰富的产品体系。2018年 公司整体智能清洁设备的毛利率为28.56%,而米家/石头/小瓦品牌扫地机器人的毛 利率分别为 14.99%/42.06%/23.96%,其中石头品牌近两年算术平均毛利率为 43.47%。2018年,石头品牌业务收入占比也从2017年的9.63%增长至48.44%。 不难看出,石头品牌毛利水平较高,其营收比重的增加拉动公司整体毛利率升高。
图39:石头品牌逐渐成为主要品牌

图40:石头品牌毛利率维持高位

5. 专用机器人关注物流领域,智能物流趋势升级
专用服务机器人主要服务于专业性较强的领域,包括国防、农业、物流、医疗、救 援等,最终用户以企业客户为主。例如,由于近年电商行业的快速崛起,推动了物 流仓库自动化设备的增长,亚马逊、阿里、京东等电商巨头都在布局移动机器人。 医疗行业最有名的是达芬奇外科手术机器人,达芬奇机器人结合了高像素的视觉和 高精度的机械臂,可以执行一些更细微的手术任务,目前该产品在全球范围已经售 出了3500台。
物流行业是专用服务机器人重点领域。IFR数据显示,2018年全球专业用途服务机 器人的销售额增长了 32%,市场价值达到了 92 亿美元。其中用于物流行业的机器 人占比最大,例如 AGV 等产品,在专用服务机器人市场中占比 41%。第二大类是 用于检查和维护的机器人,占比39%。同年,全球售出专用服务机器人的总数是27.1 万台,比2017年的16.8万台增长了61%。其中物流行业售出近11.1万台,包括 用于制造业的0.77万台和非制造业环境中的10.3万台。
5.1. 智能物流行业需求升级,物流机器人是重要力量 智能物流行业市场规模高速扩大,即时物流订单快速增长。国家邮政局数据显示, 2012年我国智能物流行业市场规模突破千亿,截至2018年增长至4070亿元,年 均增长率达22%。即时物流订单数量从2012年的8亿,增长至2018年的124亿, 实现了超过15倍的增长。
图41:智能物流市场规模保持快速增长

图42:2012-2018年即时物流订单高速增长

物流机器人是重要力量。物流行业扩张迅速,对传统的人工搬运、分拣、码垛工作 提出挑战,为适应不断增长的需求,物流机器人逐渐进入物流行业。近年,随着京 东、阿里巴巴、亚马逊、申通、顺丰等电商、快递龙头企业不断对搬运、分拣、码 垛机器人以及无人仓等领域加大投入,智能物流已成为行业重点领域,对未来行业 的走向及发展起到重大影响。
5.2. 物流机器人销量持续上涨,满足多种行业需求 物流机器人是指应用于仓库、分拣中心、以及运输途中等场景,进行货物转移、搬 运等操作的机器人。在不同的应用场景下,物流机器人可以分为搬运机器人、码垛 机器人、分拣机器人,已经成为物流行业一大热点。
5.2.1. 自动导引运输车(AGV) AGV 机器人是指一种高性能的移动运输职能设备,主要用于货运的搬运和移动。目 前广泛应用在工厂内部工序间的搬运环节、制造系统和物流系统连续的运转以及国 际化大型港口的集装箱自动搬运等。
AGV 机器人销量增长迅速。中商产业研究院数据显示,2017 年 AGV 销量达 1.35 万台,同比增长101.6%,2018年AGV销量将持续增长至1.89万台。
图43:中国AGV 销售量持续增长

5.2.2. 码垛机器人
码垛机器人常用于仓储、码头、工厂等场所,具体应用于纸箱、袋装、罐装、箱体、 瓶装等各种形状的包装物品的码垛/拆垛作业,包括关节式机器人、直角坐标式机器 人和极坐标式机器人。
码垛机器人销量平稳增长,市场规模进一步扩大。中商产业研究院数据显示,2017 年码垛机器人销量为 4.3 万台,同比增长 33%,预计 2020 年销售量超 10 万台。 2017年码垛机器人市场规模为81亿元,同比增长29%,随着智能仓储及智慧工厂 趋势扩大,京东、快仓、顺丰等企业不断加码,2020年市场规模有望超165亿元。
图44:中国码垛机器人销售量保持快速增长

图45:中国码垛机器人市场规模保持快速扩大

5.2.3. 分拣机器人 分拣机器人主要用于货物分拣,通过传感器、物镜、图象识别系统和多功能机械手 等设备,根据图象识别系统识别物品形状,机械手抓取物品并放到指定位置,通过 这些设备实现货物快速分拣。
自动化输送分拣技术主要分两个领域:传统自动化分拣系统,由输送线、分拣机构 成,不断结合信息、物联网技术,以智能化发展产品细节;小型AGV 分拣系统,其 柔性化程度高,分拣小件能力优秀。每种设备和技术都有其最适用的领域,针对自 动分拣系统可处理货物的重量,可以简单划分出不同类型设备的应用范围。
表2:按处理货物质量区分的分拣设备

5.3. 物流服务机器人关注公司 5.3.1. 海康机器人 杭州海康机器人技术有限公司(海康机器人),是面向全球的移动机器人、机器视觉 产品提供商。公司移动机器人聚焦内物流,专注机器人核心技术,为客户提供可靠 的智能移动机器人产品及系统,构建服务于工厂的智慧内物流解决方案。公司AGV 及移动机器人包括潜伏、叉车、移载、重载四个系列。
图46:AGV 移动机器人潜伏/叉车/移载/重载系列产品示例

公司智慧物流包括智能仓储、智能搬运、智能分拣三种行业解决方案。
图47:智能仓储解决方案

图48:智能搬运解决方案

图49:智能分拣解决方案

5.3.2. 京东 X 事业部 京东X事业部成立于2016年5月,专注于“互联网+物流”,致力于打造着眼未来 的智能仓储物流系统。目前事业部正自主研发京东全自动物流中心、京东无人机、 京东仓储机器人以及京东自动驾驶车辆送货等一系列备受瞩目的尖端智能物流项目。
京东无人仓解决方案包括密集存储、货到人拣选、智能搬运、机器臂拣选、智能分 拣及全流程无人仓。
图50:京东X事业部无人仓解决方案

京东无人车包括智能配送车、服务机器人、小型仓库巡检车。
图50:京东X事业部无人仓解决方案

随着京东无人技术战略的不断深化,京东智能物流将能够满足甚至创建出更丰富的 应用场景,贴合复杂多变的用户需求,实现运营效率和用户体验的提升,成为京东 智能化商业的重要一环。
5.3.3. 快仓科技 上海快仓智能科技有限公司成立于 2014 年,是全球第二大的智能仓储机器人系统 解决方案提供商。快仓致力于打造下一代智能机器人及机器人集群操作系统,让智 能机器人成为智能制造、智能物流的基础设施,实现“四面墙内智能驾驶-让人类不 再搬运”的伟大愿景。
公司“四面墙内智能驾驶”解决方案体系包括智能货架搬运、智能移栽搬运、智能 料箱搬运、智能托盘搬运,以及四向穿梭机器人。
图52:“四面墙内智能驾驶”解决方案体系

6. 新冠疫情催生服务机器人防疫抗疫新需求
新冠疫情暴发突然,减少甚至杜绝人际接触是疫情防护的要点,疫情也对国内外一 线医疗资源以及防护检测资源提出了艰巨挑战。服务机器人作为自主智能产品,可 以满足无人接触的物品配送需求,弥补一线医疗资源不足,辅助疫情防护检测,因 此在配送、医疗、巡检领域均做出了重大贡献。
6.1. 疫情需求:减少人际接触助推无人配送 无人配送是指在物品流通环节中没有或是少量人工参与,而用机器替代人工或人机 协作来运送物品的配送方式。“最后一公里”是指物流配送的最后一个环节,即从物 流企业的城市社区节点将货物通过不同方式派送到客户手中的过程。但由于派件目 的地分散,其存在周边环境复杂、需求过多、人员良莠不齐等问题。无人配送初始 解决的是物流配送“最后一公里”的痛点,目的是提高效率并降低人工成本。
对服务机器人无人配送功能的需求在疫情阶段大幅提高。疫情突发之下,传统的人 工派件模式难以完全适应当前减少接触的防疫需求,而减少外出带来的大量网络订 单也显著增加了物流压力。同时餐饮、医疗等场景内由于固有属性的限制必然会导 致人群相对集中,其服务性质使得传统的医疗服务和餐饮服务难以完全满足疫情防 护要求。因此,在配送领域应用服务机器人成为新的重要解决方案。
无人配送,根据应用场景的不同可分为室外配送和室内配送。室内配送的设备主要 是配送机器人,室外配送则是配送物流车和无人机。
图53:无人配送物流车示例

图54:无人机配送示例

1) 室外配送:为社区、医院、工业园区等配送生活资源 室外配送一般是指100米距离以上,涉及非封闭环境的配送。接受配送范围内订单 后,指挥调度中心将分配订单派给配送物流车,然后配送车取货后自动行驶至目的 地的无人接触配送接收点,下单客户则做好疫情防护自行提取送达货品(无接触配 送是美团、盒马、京东等公司于疫情阶段推出的配送方式,目的在于隔绝人际接触, 控制疫情传播途径)。
2月18日,美团宣布无人配送车“魔袋”在北京顺义等多个社区投入运营,其将会 为在美团下单买菜的用户提供配送服务。据美团官方数据显示,该无人配送车续航 能力在 100 公里左右,一次最高能配送 100KG 的货物,在美团买菜的场景下每次 可配送3-5个订单。 、
图55:美团“魔袋”无人配送运输车示例

2) 室内配送:在办公楼、酒店、机场、医院等场景内部配送 室内配送通常是指100米以内的封闭环境配送,由于室内环境天然较为稳定,主要 障碍来源于人员流动、室内设施等。
疫情阶段医院方面的无人配送是重点领域,国内企业做出卓越贡献。普渡科技、赛 特智能科技向广东等地医院提供配送机器人,为隔离人群提供提送化验单、药品、 食品等工作;擎朗智能向全国各地提供数百台配送机器人,为隔离人员配送生活物 资;云迹科技向武汉火神山医院以及杭州定点隔离酒店捐赠十数台配送机器人及配 套产品。
图56:医院内部无人配送示例

6.2. 疫情需求:医疗资源紧张刺激医疗服务机器人应用 在新冠疫情阶段,医院是重点防护地段,也是压力最大的抗疫阵地。尤其疫情一线 的医院面临从医疗物资到人员的巨大资源紧缺问题。医疗服务机器人初步取得成效: 一方面医疗机器人可以替代医护人员进行简单的智能导诊、消毒杀菌,节省大量人 力以及时间,缓解医护人员压力;另一方面医疗机器人可以作为重要的手术、康复 器械帮助医护、患者来优化过程并提升效果。
医疗机器人可以分为康复机器人、辅助机器人、手术机器人、医疗服务机器人。赛迪研究院数据显示,2019 年国内医疗机器人市场规模已达 43.2 亿元,占国内服务 机器人市场的28.2%,其中上述四类医疗机器人分别占比达47%/17%/23%/13%。 在对抗疫情阶段,医疗服务机器人效果亮眼,帮助医护人员进行送药、消毒、导诊, 起到重要作用。
图57:2019年国内医疗机器人市场规模占比

北京金山宁静紧迫研发了 OrionStar 疫情防控协作机器人,该机器人可以实现医生 患者“远程双向视频问诊”。在护士台待命的疫情防控协作机器人,可以凭据医护人 员提倡的需求,到达指定位置或者病床举行问诊,包括测体温、检察舌苔情况等; 还可以随时接入各发烧门诊的机器人系统,实时显示现场的病人情况,在与病人远 程交流的同时,形成实时诊疗情况统计报表,从而用大数据支撑治理医疗决议。
图58:疫情防控协作机器人示例

6.3. 疫情需求:疫情防控催生巡检新需求 巡检机器人是以移动机器人作为载体,以可见光摄像机、红外热成像仪、其它检测 仪器作为载荷系统,以机器视觉—电磁场—GPS—GIS 的多场信息融合作为机器人 自主移动与自主巡检的导航系统,以嵌入式计算机作为控制系统的软硬件开发平台。
巡检机器人目前最成熟的应用是在电力行业,主要应用于输电、变电、配电环节, 电力行业包括“发电—输电—变电—配电—用电”五个环节。输电环节:输电即电 能输送,把发电厂和负荷中心联系起来,是现代社会重要的能源动脉;变电环节: 变电即通过一定设备将电压由低等级转变为高等级,或由更等级转变为低等级的过 程;配电环节:配电是指电力网中起电能分配作用的网络。
图59:电力行业“发电/输电/变电/配电/用电”环节示例
疫情期间出现巡检机器人新需求,在人流密集区域为防疫做出重要贡献。巡检机器 人可以在机场、车站、商场、广场等地段帮助一线防疫人员进行巡逻检查,高效率、 自动化检测人流中是否有体温异常的个体或未戴口罩行人,有效降低新冠病毒传染 的可能性,保护一线防疫人员安全。
联通 AI 创新应用中心于近期开发了 AI 助防-疫情巡检机器人,面向学校、交通枢 纽、商务办公、医院、商场超市等人流聚集的公共/半公共场所,提供人群管控、告 警、交互、宣传等一系列智能服务。
图60:疫情巡检机器人示例

7. 风险提示
市场风险:宏观环境变化,居民收入消费能力下降,会影响服务机器人行业需求; 技术风险:技术进步缓慢,无法满足消费者或企业客户的需求,影响行业增长; 企业风险:某些公司受上游供应商制约,影响产品产销; 竞争风险:同质化竞争激烈,影响公司盈利水平。
报告来源:国泰金安证券

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