2023年机械设备行业市场分析报告.docx

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1、2023年机械设备行业市场分析报告2023年5月目录一、哈默纳科一谐波减速机全球龙头6(-)深耕谐波减速机，下游需求多样化6(-)五十年风雨兼程，积极扩张产能8二、依托自动化浪潮，谐波减速机打开下游市场11(-)无心插柳，从航空到机器人11(-)复盘日本，工业机器人的昔日与今朝13三、他山之石，哈默纳科如何实现行业垄断16(-)独创金属柔性元件，开启驱动领域新赛道16(-)先发优势，技术升级造就高壁垒寡头18(三)突破重围，绿的谐波技术破局行业垄断21四、以史为鉴，复盘哈默纳科突破路径27(-)应用领域横向拓宽，打开成长空间27(-)紧跟国际产业转移浪潮，扩张海外版图33五、市场建议与市场提示

2、34图表索引图1：哈默纳科发展历史6图2:哈默纳科营业收入（百万元人民币）及同比7图3：2019年哈默纳科主营产品收入构成7图4:哈默纳科毛利率及净利率（）7图5:哈默纳科已接收、未完成订单（百万元人民币）7图6:哈默纳科历年下游市场营收结构（百万人民币）8图7:2019年哈默纳科下游市场营收分布8图8:哈默纳科营业收入（百万元人民币）、同比（）9图9:哈默纳科营业收入与日本机器人、半导体设备销售额（百万元人民币）.10图10：哈默纳科销售、综合及管理费用（百万元人民币）及对应费率10图11：马瑟谐波驱动装置论文发表12图12:谐波驱动装置首次应用于航天领域12图13:工业机器人核心零部件价值

3、量分布13图14:日本工业机器人发展历程13图15：日本工业机器人产量（台）及同比（）14图16：日本制造业产业升级过程及机械设备行业发展趋势15图17:日本工业机器人内销外销数量（台）及出口占比（）15图18:谐波驱动传动结构图16图19:谐波驱动装置工作原理17图20:哈默纳科历年研发费用（百万人民币）及费率18图21:哈默纳科研究开发所需人员及员工占比18图22:渐开线齿形及IH齿形啮合图20图23:IH,渐开线齿形齿底疲劳强度20图24:渐开线齿形与IH齿形负载扭矩曲线图20图25:包含交叉滚珠轴承的单元结构20图26:哈默纳科历年资本支出（百万元人民币）及同比21图27:绿的谐波开发

4、的“P”齿形22图28:普通滚珠轴承组合24图29:交叉滚子轴承结构24图30:剖分外圈型和集成型交叉滚子轴承25图31：交替插入圆柱滚子25图32:日本齿轮加工设备供应商体系25图33:手工检查部件尺寸26图34:手工检查部件性能26图35:哈默、绿的人均产值对比（百万人民币/人）27图36:2019年哈默纳科、绿的谐波主营成本结构对比27图37:哈默纳科历年营收（百万日元）及成长驱动因素27图38:谐波减速机主要应用领域28图39:2019年哈默纳科下游收入构成28图40:哈默纳科下游收入结构变化29图41:哈默纳科产品品牌及系列型号29图42：哈默纳科公司产品系列变迁历史30图43：哈默

5、纳科整体运动控制理念31图44:哈默纳科促动器机电一体化结构31图45:哈默纳科机电一体化产品运动类型及应用领域32图46:哈默纳科今后计划扩大的应用领域32图47:哈默纳科海外扩张历程33图48：哈默纳科地区营收构成（百万元人民币）及日本地区营收占比（）.33表1：哈默纳科产能分布及扩产计划11表2:精密RV减速机、谐波减速机、行星减速机结构特征比对17表3:哈默纳科谐波驱动产品变迁19表4:绿的谐波产品齿形系列22表5：绿的谐波与哈默纳科固定资产比对23表6:哈默纳科基本部件使用材料23表7:哈默纳科谐波减速机与行星减速机31表8:哈默纳科全球子公司分布及事业内容34一、哈默纳科谐波减速机

6、全球龙头(-)深耕谐波减速机，下游需求多样化作为全球谐波减速机龙头、整体运动控制的领军企业，日本哈默纳科(HarmonicDrive)垄断了全球谐波减速机市场份额。1964年，哈默纳科的前身长谷川株式会社与美国USM公司开展技术合作；1965年，谐波传动国产1号机制成，在全球率先实现谐波传动的实际应用。1970年，两家公司共同出资成立哈默纳科，总部位于日本东京；同年，谐波驱动产线在日本长野县投入生产。自1984之后约30年间，哈默纳科逐步扩张海外版图，在美国、德国、中国、韩国分设W家子公司；当前公司拥有IOOO多名员工，于2004年在JASDAQ上市。哈默纳科以谐波减速机产品起家，并在公司成立

7、后数年间逐步开拓戒速机相关领域的产品。根据官网的披露，公司围绕“整体运动控制”的产品布局主要包括两类产品：单独的减速装置及机电一体化产品：(1)机电一体化产品结合了减速机、电机、传感器、驱动器、控制器和其他系统元件实现运动控制；(2)单独的减速装置包括谐波减速机、行星减速机等。1970年起公司在全球率先生产并销售HarmoniCDrive;1977年，公司开始投入机电一体化产品的研发和生产，整体运动控制理念初步形成；1988年公司谐波减速机从渐开线齿形升级为IH齿形，极大提升产品扭转刚度、疲劳强度等性能；公司于90年代开始生产、销售精密行星减速机系列，产品应用扩张至低减速比领域。得益于轻量小型

8、、高精度、高转矩容量等产品特性，公司谐波减速机产品被广泛应用于工业机器人、服务机器人、半导体液晶生产装置、光伏设备、光学仪器、医疗设备、精密机床等各种尖端领域。图1：哈默纳科发展历史数据来源：哈默纳科年报，市场研究部伴随全球自动化浪潮，2013年以来哈默纳科谐波驱动销售额逐年上升，营收规模持续扩张。根据公司年报数据披露，2019财年哈默纳科营业收入24.03亿元人民币，2018财年公司销售额41.07亿元人民币，达到历史最高。按产品规模计算，2019年公司机电一体化产品收入占比18.9%,精密减速机业务收入占营收的81.1%,其中谐波减速机相关产品占比69.6%,行星减速机业务占比11.5%。

9、根据年报的披露，除了2019财年之外，公司的毛利率保持在45%左右，净利率保持在15%。其中2016年净利率突升由当年收购德国子公司所带来的投资收益；公司2017年订单金额超过50亿元，已接受订单与未完成订单均达到历史最高值，积压订单的情况在2019年得到解决。2019年受中国制造业投资波动，下游工业机器人产量出现较大波动，同时国产品牌的减速机逐渐实现进口替代。相应的，公司订单及销售额骤减，毛利率及净利率有所下滑。哈默纳科谐波驱动产品下游经营范围广泛，收入结构稳定。基于哈默纳科减速机及机电一体化产品小型、轻量、高精度的优势，产品应用领域全面囊括了轻载精密减速机领域。根据2019年公司年报披露，

10、当前公司产品应用领域以工业机器人（45%）、半导体制造设备（11%）、机床（6%）、电机制造设备（6%）为主，同时广泛应用于石油挖掘设备、印刷设备、航空航天、平板显示器设备、医疗设备等领域。图7:2019年哈默纳科下游市场营收分布S6:哈默纳科历年下游市场营收结构(百万人民币)数据来源：哈默纳科年报，市场研究部注：数据为历年非合并报表下游市场营收数据来源：哈默纳科年报，市场研究部工业机器人半导体制造设备，平板显示器制造设备 电机制造设备机床 光学设备 石油挖掘设备测量试验机印刷机械 货物搬运装置其他(-)五十年风雨兼程，积极扩张产能回顾公司50年的发展历史：根据官网的披露，1971年公司营收仅

11、0.39亿元人民币，到2018年公司营收已经达到41亿元，年均复合增速10.4%。公司50年经营历程中，出现过8次经营收入规模较大或持续时间较长的波动，分别开始于1974、1985、1991、1998、2001、2008、2011和2019年。逐一分析，公司业绩下滑的主要原因来自于宏观经济的整体影响及下游产业的周期性波动。(1)1974年，哈默纳科公司成立不久即遇到了全球第一次石油危机，日本国内经济陷入困境，工业值下降20%以上。在此宏观背景下，公司本国订单量急剧下滑，体现到公司业绩上，1974、1975年公司收入同比下降25.0%、38.5%,近半数员工被裁，日本总部的经营困难，然而西德分公

12、司业绩表现良好，推动公司在德国等海外市场进一步布局和建设。(2)公司营收第二次大幅下滑出现在19851987日元升值阶段。汇率上升不仅使公司产品的出口受到一定冲击，也导致日本国内GDP增长率从7%降至不足3%,实业不景气致使公司产品国内需求受挫，1986、1987年公司营收同比下降11.0%、9.9%。同时，日元的升值也促进了公司对海外市场的投资，公司逐步开拓韩国、中国台湾、美国等国家和地区市场版图。(3)80年代日元的升值导致实业回报率低下，企业资金涌入房地产市场；到了20世纪90年代初，日本房价泡沫破灭，哈默纳科公司受日本国内宏观经济波动影响，1991、1992年公司营收同比下滑11.4%

13、、21.9%o(4)始于1997年的亚洲金融危机从泰国逐步席卷日本、马来西亚、新加坡等地，对日本经济造成严重影响，哈默纳科销售额受到金融风暴波及，在1998年出现大幅下降，营收同比下滑26.6%。(5)到了21世纪初，日本遭遇互联网泡沫的破灭，IT产业的萧条波及机器人产业，进而影响其上游谐波减速机的销售。2001年哈默纳科营业收入同比下滑40.6%,直到4年后才恢复到2000年的收入水平。(6)2008年美国次贷金融危机引发全球性经济危机，对日本汽车、3C等出口企业产生不利影响，哈默纳科在国内及海外市场产品需求大幅缩减，公司业绩连续两年回落，2008、2009公司销售额较去年同比回落15.9%

14、25.4%(7)直到2011年，全球经济危机仍没有走出困境,世界经济复苏的进程放缓,进入了一个长期波动和低速增长时期C由于下游市场的需求及投资短期性波动，2011-2012年哈默纳科业绩出现小幅度下滑，2011/2012年公司销售额同比下降84%10.1%(8)哈默纳科公司最近一次的业绩下滑出现于2019年，同比降幅达到44.7%。公司业绩大规模下滑的主要原因为中美贸易战以及中国工业机器人等下游行业市场需求收缩C中国机器人市场受制造业投资回落、库存过剩等因素影响进入短暂调整期，对公司业绩产生较大影响。图8:哈默纳科营业收入(百万元人民币)、同比(%)数据来源：B1oomberg1市场研究部下游

15、行业的周期性波动同样是哈默纳科公司业绩波动的另一主要原因。我们发现，2001年以来，日本HD的收入规模与日本机器人、半导体设备销售额的波动趋势基本一致，主要在于公司接近60%的收入来自于这两个产业，受到下游行业需求的周期性影响。为了最大程度减少单一下游行业或需求量的波动对公司整体业绩的影响，公司持续扩大商业版图。公司将谐波减速机的下游应用扩张到各个领域，包括工业机器人、半导体制造设备、平板显示器制造设备等主要行业，以及石油挖掘设备、光学设备、印刷设备、机床、航空宇宙相关、医疗设备等精密传动应用领域。同时，公司减速机市场从日本扩张至亚洲、欧洲和北美，以减少个别国家和地区带来的影响，保证公司稳定的发展和成长。图9:哈默纳科营业收入与日本机器人、半导体设备销售额（百万元人民币）样样Z裨杖武裨松裨裨武耕种校耕犬护式犬数据来源：JARA.SEAJ1B1oomberg,市场研究部同时，哈默纳科持续各项费用的管理，收紧生产成本及各类费用，以此来减少错售额下降对利润的影响。近年来，公司费用管理卓有成效；2