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慢慢地发展壮大。
我们认为，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。
我们认为，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，潜在价值大多数表现在机器人公司的人才技术储备及数据积累等因素，这一些因素有望在未来为公司创造更多价值。
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，通过对这一些企业近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。这一些企业的总市值（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。
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起的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%）。
传统装备制造业的人均创收更高。人均创收大多数都用在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。
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，来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异常运转。
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。产业增加值为出售的收益中扣除原材料/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为总利润/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，我们大家可以使用EBITDA利润率的高低去近似地衡量产业增加值率的高低。
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纯收入能力也越高，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。
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，能够得到更为丰厚的利润，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某些特定的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，企业或存在比较大的流动性风险，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。
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，增加值收益大多数来源于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，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。
产品结构不能适应市场需求，低水平产能过剩和高的附加价值产品短缺并存。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的附加价值产品。以半导体产业、新能源动力电池产业、工业机器人产业为例。
研发投入与企业创造新兴事物的能力不足，拥有的自主知识产权不多。据国家统计局，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，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。
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，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。
HarmonicDrive®自诞生以来时刻保持进步。1981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。
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。
安川电机推出i⊃3;-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i⊃3;-Mechatronics概念。i⊃3;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i⊃3;-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i⊃3;-Mechatronics推动工业机器人的数字化转型。
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够，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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