工业机器人行业深度报告从日德韩发展历程看中国机器人的未来.docx
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工业机器人行业深度报告从日德韩发展历程看中国机器人的未来
工业机器人行业深度报告:
从日德韩发展历程看中国机器人的未来
本文旨在回顾工业机器人的发展历程,并通过分析其不同发展阶段的主要驱动因素,来探究我国工业机器人所处的发展阶段,进而预测未来演变进程。
一、工业机器人自然驱动力:
人口结构变化&用劳成本激增
人口结构改变和用劳成本激增往往是各个国家工业机器人数量增长的自然驱动力。
当经济快速增长时,必定会对劳动力数量产生更高要求,而当劳动人口占比减少时,这一人口结构的变化使得劳动力数量无法满足日益增长的用劳需求,工业机器人作为劳动力的替代品便应运而生。
而用劳成本激增作为劳动力供需矛盾的结果持续推动工业企业进行自动化改造,带动工业机器人数量持续增长。
日、韩、德等作为全世界工业机器人产业较为发达的国家,其工业机器人产业初始发展的诱因均为人口结构的变化。
(1)日本:
人口老龄化使机器人登上工业生产舞台
1967年,川崎重工业公司从世界第一家机器人企业美国Unimation公司中引入了机器人及其相关技术,并由此建立了生产车间,次年成功研制出第一台川崎工业机器人。
随着日本经济年增长率的提高,日本的劳动力远无法满足经济快速发展的需求,工业机器人的出现有效解决了这一问题。
20世纪50年代后期-60年代日本婴儿潮逐渐褪去,1975年前后日本劳动力人数增长放缓,工业机器人开始萌芽发展。
1985-2000年日本工业机器人保有量长迅速,从9万台增长至39万台,呈现出早期高速发展的态势;2000-2008年期间,保有量基本保持平稳,在35万台水平左右;2008年后,日本制造业逐渐向国外转移,下游需求减少致使日本国内工业机器人保有量开始逐渐下滑。
二战后日本经济高速增长,生产需求旺盛。
二战结束以后,日本以钢铁和煤炭作为恢复经济的突破口,在生产和消费方面都以美国作为样板,故为此所需要的技术,也可不必自己从头开发,将先进技术引进来,通过模仿、消化与改良,就能迅速使之产业化、产品化,因此日本迎来经济高速增长。
1960年日本GDP仅为443亿美元,1980年上升至11054亿美元,CAGR高达17.45%。
这一期间工业增加值占GDP比重维持在37%-43%的水平,对经济增长贡献较大,在经济高速增长的背景下,工业生产需求如此旺盛,对劳动力的需求随之不断扩大。
劳动人口占比下滑,与快速增长的GDP形成反差。
1945年战后,500多万青壮年退役军人和移民返乡者掀起日本的婴儿潮,1945-1949年人口出生率高达33%以上,1950-1954年略有下降,但仍维持在20%以上的高位。
总体来看,1945-1954这十年间日本人口出生率平均在28%左右,13岁及以下人口平均约为2700万,占总人口的32%,这一批婴儿潮使日本20世纪60-70年代的劳动力人口数快速上升。
20世纪50年代后期-60年代婴儿潮逐渐褪去,因此从1975年前后开始,日本劳动力人数增长开始放缓,劳动力人数占总人口的比重与之前相比有所下降。
劳动力人数比重的下降与当时GDP的高增速形成强烈对比,劳动力的不足难以长期支撑日本当时向重工业倾斜的发展政策。
1969年,日本人口总数为10,317.2万,15-64岁人口数为7,122.4万,劳动力人口比重达69.03%,位居世界第一;1977年人口总数为11,386.3万,15-64岁人口数为7,682.9万,劳动力比重降至67.47%,排名降至世界第五。
1970年日本65岁以上老年人口数量的比例已经超过7%,按照联合国的新标准,65岁老人占总人口的7%则该地区视为进入老龄化社会,因此1970年日本正式迈入老龄化社会。
1990年之前,日本65岁及以上人口占总人口的比重缓慢上升,从1960年的5.62%上升至1990年的11.87%,该时间区间内拟合直线的斜率为0.20。
而从1990年开始,日本15-64岁人口占比持续下滑,与此同时,65岁及以上人口占比快速上升,拟合直线斜率变为0.57,日本老龄化速度明显加快。
劳动力供不应求,加之政策扶植,助推工业机器人早期增长。
在经济高速增长的背景下,对以年轻劳动力为主的劳动力的需求不断扩大,导致出现劳动力供给不足的趋势,人口结构的变化使企业用工情况雪上加霜。
这时恰好第一台工业机器人“Unimate”刚诞生不久,虽然技术尚不成熟,但迫于劳动力短缺无法满足生产需求,再加上日本政府出台多条政策推动工业机器人的普及,日本企业纷纷开始使用工业机器人,工业机器人的数量逐渐快速增长。
80年代开始日本工业机器人保有量及出货指数快速上升。
1980年在日本被称为工业机器人的普及元年,产值较1979年增长85%,达784亿日元(折合人民币约8亿元),产量达19900台,形成了一个新兴产业。
1983年,日本工业机器人生产者出货指数为10.20(2010=100),1990年上升至66.50,CAGR为30.71%。
同时,日本1985年工业机器人保有量为93,000套,约占世界工业机器人保有量的70%,1990年保有量为274,210套,10年间增长了194.85%,是当时世界上工业机器人产业最发达的国家。
人口结构变化致使劳动力供不应求,继而导致制造业用工用劳成本提高,持续驱动工业机器人数量稳步增长。
大量劳务需求与短缺劳动人数形成的冲突导致劳动力成本快速上升,迫使企业加大工业机器人的使用比例,作为降低生产成本的解决方案。
日本与德国作为全世界工业机器人产业较为发达的两个国家,其工业机器人第二阶段的发展均受益于劳动力成本上升。
劳动力增长见顶,用劳供不应求导致制造业人均薪酬持续上升。
20世纪80年代至90年代,日本以煤炭、钢铁、电力为代表的工业部门继续发展,因此对制造业雇员一直有着较大需求。
另一方面,随着工业机器人的技术及应用逐渐进步,日本在2005年之前工业机器人保有量持续处于高位。
一方面劳动力供给乏力,另一方面用劳需求远远超出日本现有的劳动力总数,因此制造业雇员的人均薪酬增速明显快于雇员人数的增速。
同时,由于当时日本经济的快速发展以及市场泡沫,员工薪酬水平与物价水平的同步快速上升。
但同期制造业和非制造业薪酬差距在1990年后明显快速拉大,我们认为制造业用劳供需冲突不失为导致用劳成本激增的主要原因。
制造业人均薪酬持续走高,明显高于非制造业人均薪酬。
1990年制造业人均薪酬为360,459日元/月,非制造业人均薪酬为321,402日元/月,二者之差仅为39,057日元/月(1990年汇率约为100日元兑4元人民币),制造业人均薪酬高出非制造业人均薪酬12.15%。
随后这一差距不断扩大,1995年制造业与非制造业人均薪酬差距高达42,674日元/月,制造业人均薪酬高出非制造业人均薪酬12.30%;2000年制造业人均薪酬为393,174日元/月,非制造业人均薪酬为327,039日元/月,差距高达66,135日元/月,制造业人均薪酬高出非制造业人均薪酬20.22%。
2007年之后,较为成熟的工业机器人技术和使用机器人带来的较高性价比,使企业的用劳需求得以解决,期间叠加金融危机带来的影响,制造业雇员人均薪酬才逐渐下降至约32万日元/月,与非制造业雇员人均薪酬的差距也逐渐下降并维持在5万日元/月的水平。
从2006年之前薪酬变化的原因来看,1990年之前薪酬的快速增长是就业人口占比下降造成的,这导致了制造业和非制造业几乎同步同幅的薪酬增长,而1990年之后制造业薪酬震荡上行,而非制造业薪酬增速明显放缓并逐渐下降,制造业与非制造业薪酬差距逐渐拉大,薪酬差异会使劳动力逐渐向高薪酬的制造业转移,与此同时也会促进工业机器人这类性价比较高的劳动力替代产品的发展。
用劳成本提高使工业化生产的需求愈发迫切,推动工业机器人实现跨越性发展。
一方面,迫于劳动力成本提高对公司利润空间的挤压,日本企业纷纷选择继续扩大工业机器人的使用以降低成本。
另一方面,从1970年到2000年,工业机器人从液压助力控制转变为电动助力控制,并逐渐加入视觉识别、力学控制等,各项研究成果不断进步,并成熟应用于工业机器人产品,因此日本工业机器人密度在此阶段实现了跨越性的发展。
1985年日本工业机器人密度为103台/万名工人,此后十五年持续增长,1990年、1995年、2000年分别为282、362、385台/万名工人。
劳动密集型产业转移,日本工业机器人数量增长停滞。
与大多数国家不同的是,日本出于地理环境及对经济的综合考量,20世纪末21世纪初,日本逐渐将国内的劳动密集型产业转移至中国以及其他劳动力成本低的东南亚国家,在此期间日本国内制造业占GDP的比重也有所下降,加之2008年遭遇金融危机导致制造业人均薪酬大幅跳水,日本本国由用工荒带来的工业机器人数量增长基本见顶,日本工业机器人密度在2005年达到顶峰(409台/万名工人),近十年用劳供需出于较为平衡的状态,工业机器人密度稳定在330台/万名工人左右。
(2)德国:
工业制造强国与高用劳成本的冲突
与日本相似,人口结构变化和劳动力成本相对处于较高水平驱动德国工业机器人蓬勃发展。
德国制造业之所以称霸全球,其背后是德国拥有极高的机器人自动化应用水平,早在上世纪80年代,德国就开始了“机器换人”的过程。
德国工业机器人的保有量始终呈现逐年稳步上涨的趋势。
德国工业机器人从1980年代起步发展,1985-2000年德国工业机器人保有量增长迅速,从8800套增长至91184套,CAGR达16.87%;2000年以后人口结构变化加速,叠加用劳成本的增加,德国工业机器人持续平稳增长,2015年保有量增至18.3万套,CAGR为4.75%。
2000年前后德国人口结构变化加速,催生工业机器人的发展。
从2000年开始,德国老龄化速度明显加快,65岁及以上人口占比增速提高的同时劳动力人口占比迅速下滑,人口结构的改变作为一个诱因催生工业机器人的发展。
德国制造业产业扩张,对劳动力需求相应扩大。
20世纪90年代,德国政府和企业都非常重视通过技术的进步来推动产业结构的调整。
1995年,德国出台《制造技术2000年框架方案》,把“利用信息和通信技术,促进制造业的现代化”作为该计划的主要目标,成功实现产业扩张。
2000年德国制造业增加值为4,333亿欧元,2010年德国制造业增加值为5,051亿欧元,十年间增长17%,对劳动力的需求也相应增加;而2000年德国劳动力人口为4044万,2010年劳动力人口为4247万,十年间仅增长5.0%,制造业增加值的高增速与劳动力人口的缓慢增长形成强烈对比。
德国劳动力市场供不应求,推动劳动力成本上升。
劳动力紧缺紧随人口结构改变而来,并直观的表现在制造业雇员的薪酬水平上。
1996年德国工业劳动力成本为24欧元/小时,欧盟工业劳动力成本为14.8欧元/小时,德国工业劳动力成本高出欧盟工业劳动力成本62%,高昂的劳动力成本迫使德国企业转向用工业机器人替代劳动力。
随着工业机器人逐渐普及,德国劳动力成本虽然仍在上升,但与欧盟劳动力成本的差距逐渐缩小,2000年德国劳动力成本高出欧盟平均水平55%,至2010年该差距降低至35%,并随后逐渐平稳在这一比例,工业机器人的渗透一定程度上为减缓了劳动力成本的快速上升。
德国劳动力成本提高,驱动工业机器人保有量增加。
汽车、机械制
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