行业周报：工博会召开在即，关注机器人及顺周期板块

工博会将于9月19日召开，机器人与顺周期板块为核心看点 2023年9月19日至9月23日，第二十三届工博会将于上海国家会展中心举办。 本届工博会设置九大专业展区，核心展区由机器人展区、工业自动化展区以及信息技术展区构成。机器人展区包括国际机器人四大家族、国产机器人龙头企业埃斯顿等；机器人零部件企业涵盖纳博特斯克、哈默纳科等国际顶尖品牌；另有协作机器人、机器人视觉等板块专区。建议重点关注人形机器人、顺周期两大板块。 人形机器人开发进度超预期，政策强力助推产业化落地 目前，特斯拉供应链中，人形机器人厂商多处于送样阶段，降本落地进度加速。 此外，我国中央及各省市多次分别发布人形机器人产业政策；“揭榜挂帅”通知有望加大向机器人产业链企业的资源倾斜，推动产学研融合，为突破关键核心技术、寻找应用场景，为落地扫清障碍。由于国内应用场景众多，国家积极引导推动集中力量突破，我们预计迭代落地速度将超过特斯拉。人形机器人产业已进入“2012新能源时刻”。硬件方案上，人形机器人零部件中关节无框力矩电机、灵巧手空心杯电机确定性较高；行星滚柱丝杠为目前性能最优的传动方案，核心在于降本；力控方案中，视觉传感、触觉传感、力矩传感并存；控制系统“小脑+脑干”是基础方向；减速器方案中行星、谐波皆有应用；轴承环节相对确定，交叉滚子轴承制造难度相对较高。 下游景气度边际改善，顺周期板块机会来临 2023年5月-8月，我国制造业PMI指数分别为48.8、49.0、49.3、49.7，已实现连续三个月小幅回升。制造业投资仍处于磨底区间，环比小幅回升。2023年8月，我国通用设备PPI同比下降0.4，持续磨底；专用设备PPI同比下降0.23%，同比收窄。工业企业利润总额当月同比下滑6.7%，连续4个月降幅收窄。实体制造业边际改善已现，有望实现顺周期修复。刀具、工控、通用自动化板块顺周期机会来临。 受益标的 人形机器人：五洲新春、柯力传感、步科股份、中大力德、奥普光电、双环传动、博实股份、雷赛智能、拓邦股份、鸣志电器。 顺周期：信捷电气、埃斯顿、欧科亿、华锐精密、汇川技术、禾川科技、海天精工、纽威数控。 风险提示：人形机器人产业落地不及预期；下游顺周期修复进度不及预期；国际局势及地缘政治风险。 1、工博会召开在即，关注机器人与顺周期板块 2023年9月19日至9月23日，第二十三届工博会将在国家会展中心（上海）举办。本次工博会共设置数控机床与金属加工展、工业自动化展、节能与工业配套展、新一代信息技术应用展、能源技术与设备展、新能源与智能网联汽车展、机器人展、科技创新展、新材料产业展等九大专业展区，核心展区由机器人、工业自动化以及信息技术展区构成。 图1：本次工博会共设置九大专业展区，机器人为三大核心展区之一 其中，机器人展：工业机器人方面涵盖国际机器人四大家族、国产机器人龙头企业埃斯顿等；机器人零部件企业涵盖纳博特斯克、哈默纳科等国际顶尖品牌；另有协作机器人、机器人视觉等板块专区。 表1：机器人展涵盖工业机器人、协作机器人、机器视觉、零部件等几大板块 数控机床与金属加工展：主要包括激光加工&钣金冲压技术展区、金属切削&增材制造技术展区、机床配套功能部件及周边产品展区。 图2：数控机床与金属加工展包括激光加工、金属切削、金属配套功能部件等展区 工业自动化展：包括智能制造系统解决方案、运动控制系统、智能传感与连接、嵌入式技术、动力传动、测量技术与仪器仪表、工业自动化系统集成与行业解决方案七大展区，展品范围包括工业自动化、电气系统、工业IT与制造业信息化、微系统技术等。 图3：工业自动化展包括运动控制、测量技术与仪器仪表等七大展区 本次工博会，我们将重点关注机器人、顺周期等板块。 （1）人形机器人方面，人形机器人作为新兴产业，未来市场规模预计大于汽车。 现阶段，人形机器人厂商处于送样阶段，降本落地进度加速。此外，我国中央及各省市多次分别发布人形机器人产业政策，推动产学研融合，为突破关键核心技术、寻找应用场景，为落地扫清障碍。人形机器人产业已进入“2012新能源时刻”。 （2）顺周期方面，我国制造业PMI指数连续3月回升，下游产业景气度磨底，多指标降幅收窄，有望迎来顺周期修复。工控、自动化等板块有望首先受益。 2、人形机器人开发进度超预期，核心零部件厂商受益 2.1、人形机器人开发进度超预期，政策强力助推产业化落地 人形机器人开发进度超预期。国产人形机器人开发方面，在2023年举行的世界机器人大会上，我国国产人形机器人参展厂商达10家以上，多家厂商公布了销售计划或落地场景，国内人形机器人产业加速发展、产业丰富度不断增强，产业发展进入到“2012新能源时刻”。特斯拉产业链方面，现阶段样机迭代进入最后冲刺阶段，已处于量产前夕；此外，特斯拉Dojo芯片升级及FSD V12视觉大模型技术也将加快人形机器人感知、决策能力迭代升级。人形机器人开发进度整体超预期。 政策强力助推产业化落地。2023年9月13日，工信部发布《关于组织开展2023年未来产业创新任务揭榜挂帅工作的通知》（下文简称《通知》）。其中，《通知》将人形机器人揭榜任务方向分为核心基础、重点产品、公共支撑、典型应用四大类，涵盖人形机器人关键算法、核心零部件、基础设施配套、商业化落地方向等全产业链领域。此次工信部组织科研院所、高校和企业等联合申报揭榜挂帅项目，意在从国家层面自上而下，集中力量，推动产学研一体突破人形机器人关键核心技术、寻找应用场景，为落地扫清障碍。此前，北京、上海等多地也已出台多项政策支持人形机器人产业发展。 表2：我国中央、地方陆续出台多项政策支持人形机器人产业发展 根据揭榜挂帅具体指引和人形机器人目前的运动水平，我们预计工厂—安防—服务—家庭有望成为人形机器人落地路径，其中前三个应用场景就将带来超3000万台需求。落地节奏上，由于国内应用场景众多，国家积极引导推动集中力量突破，我们预计迭代落地速度有望超过特斯拉。 2.2、人形机器人硬件设计多样，核心零部件厂商有望受益 2.2.1、电机确定性高，关节采用无框力矩电机、灵巧手采用空心杯电机 在世界机器人大会上，各厂商人形机器人产品“关节”方案多样。其中，关节电机方案确定性较高，多采用无框电机做关节集成，具有定制需求。灵巧手采用空心杯电机+多级行星减速器，在此基础上集成丝杠、传感器、驱动器等后形成微型伺服电缸。 图4：无框电机可应用于机器人关节 图5：灵巧手采用空心杯电机 2.2.2、行星滚柱丝杠为传动最优方案，降本为关键 行星滚柱丝杠是丝杠中性能最优异也最贵的品类，为目前性能最优的关节方案。 由于价格高昂，降本能力将成为行星滚柱丝杠方案能否大量应用的关键。 特斯拉采用行星滚柱丝杠的优势主要在于，其申请了采用滚柱丝杠的汽车线控转向专利后，可加速滚柱丝杠量产进程，加快车机协同，实现降本。除行星滚柱丝杠外，其他几种人形机器人腿部传动方案包括滚柱丝杠、连杆、T型丝杠等。其中智元机器人的轮足式结构采用连杆方案，能够在轮式模式和足式模式之间可切换。 图6：行星滚柱丝杠融合了行星减速器和丝杠的原理 图7：行星滚柱丝杠与滚珠丝杠相比优势明显 目前，行星滚柱丝杠生产商全球比较稀缺，国外主要是舍弗勒（GSA）、依维莱； 国内具备量产能力的目前主要为新剑传动。 2.2.3、力控方案三种方式并存，或应用于不同场景 （1）力控方面，智元机器人将视觉传感集成进灵巧手指尖，实现末端视觉闭环，可实现精细操作。帕西尼采用多维度大阵列触觉传感器，能够完成抓取薯片、缝合伤口等精细动作。 图8：智元机器人灵巧手集成了基于视觉的指尖传感器 图9：帕西尼通过多维度大阵列触觉传感器实现精细化操作 力矩传感一般集成在关节中，机器人自由度越高，对力矩传感的精度、协同性要求就越高；柔性机械臂的力矩传感主要使用SEA方案。 图10：力矩传感器一般集成在机器人关节中 图11：SEA方案由2个编码器和弹性体构成，具有物理柔性 （2）控制系统方面，智元的具身智脑EI-Brain架构把控制系统分为云端的超脑和端侧的大脑、小脑，以及脑干几层；大脑提供AI辅助的抽象思维能力，小脑生成运动控制指令，脑干负责电机控制、伺服等硬件底层任务。而对于特斯拉人形机器人来说，由于其本身的软件及算法已经很强，我们认为，后续量产落地的关键主要在于“小脑”及“脑干”级的对应厂商能否配合产品迭代并实现有力降本。 图12：智元机器人具身智脑将机器人把控制系统分为超脑、大脑、小脑、脑干几层 2.2.4、减速器方案行星、谐波皆有应用，轴承环节相对确定 （1）减速器方面，大量国产人形机器人厂商推出一体化关节模组，大多采用“伺服电机+驱动器+谐波减速器/行星减速器+传感器”的方案。而在需要高承载能力的关节，高刚性高精度的行星减速器可能是更好的选择。 表3：各大厂商的关节减速器方案中，行星或谐波皆有应用 （2）轴承方面，以特斯拉机器人为例，其旋转/线性关节分别使用到了角接触轴承、交叉滚子轴承、四点接触轴承及深沟球轴承。其中交叉滚子轴承制造难度最大，国内具有大批量供应能力的厂商不足10家。其他三种轴承技术壁垒相对较低，国内供应成熟。 图13：特斯拉机器人根据不同位置的受力特点选用不同轴承 3、下游景气度边际改善，顺周期板块机会来临 我国制造业PMI指数连续3月回升，下游产业景气度磨底，多指标降幅收窄，有望迎来顺周期修复。工控、自动化等板块有望首先受益。 制造业PMI指数连续三月回升，制造业景气水平持续改善。2023年5月-8月，制造业PMI指数分别为48.8、49.0、49.3、49.7，已实现连续三个月小幅回升。从构成制造业PMI的4个分类中，生产指数、供应商配送指数、新订单指数高于临界点（50%），原材料库存指数略低于临界点，但呈现回升趋势；生产指数为51.9%，环比提升1.7个百分点，新订单指数为50.2%，环比提升0.7个百分点。 图14：2023年6月以来我国PMI指数出现边际改善 制造业投资仍处于磨底区间，环比小幅回升。2023年8月，制造业固定资产投资累计同比增速为5.9%，环比提升0.2pct；制造业固定资产投资累计增速仍处于磨底区间。 图15：2023年8月制造业固定资产投资累计同比增速环比提升0.2pct 专用设备PPI、工业企业利润降幅收窄。2023年8月，我国通用设备PPI同比下降0.4，持续磨底；专用设备PPI同比下降0.23%，降幅同比收窄。工业企业利润总额当月同比下滑6.7%，连续4个月降幅收窄。实体制造业边际改善已现，经过长期磨底，有望实现触底回升。 图16：通用设备PPI持续磨底，专用设备PPI降幅收窄 图17：2023年我国工业企业利润降幅收窄 4、受益标的 人形机器人：五洲新春，柯力传感、步科股份，中大力徳，奥普光电、双环传动、博实股份、雷赛智能、拓邦股份、鸣志电器。 顺周期：信捷电气、埃斯顿、欧科亿、华锐精密、汇川技术、禾川科技、海天精工、纽威数控 5、风险提示 人形机器人产业落地不及预期；下游顺周期修复进度不及预期；国际局势及地缘政治风险。