中信建投：“AI+机器人”2025年投资机遇展望

财富 2024-12-19 07:31 北京

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文｜于芳博方子箫辛侠平

在机器人领域，接入大模型后的机器人智能化程度快速提升，已经开始在工厂等场景替代人完成简单任务。

AI+机器视觉&机器人

AI+机器视觉

工业机器视觉是软硬件一体化的集成系统，它的目的是代替人眼对被测物进行观察和判断。从组成上，机器视觉系统硬件设备主要包括光源、镜头、相机等，软件主要包括传统的数字图像处理算法和基于深度学习的图像处理算法。系统工作时首先依靠硬件系统将外界图像捕捉并转换成数字信号反馈给计算机，如下图深灰色方块所示过程，然后依靠软件算法对数字图像信号进行处理，如下图中灰色方块所示过程。工业机器视觉在识别的精确度、速度、客观性、可靠性、工作效率、工作环境要求、数据价值方面都优于人眼。

此外，过去的工业机器视觉系统主要针对垂直场景的少量数据进行小模型的训练，而大模型的发展将助力工业机器视觉实现应用性能的提升和应用场景的拓宽。以华为盘古大模型为例，6月22日，在华为开发者大会2024（HDC 2024）上，盘古大模型5.0正式发布，在全系列、多模态、强思维三个方面做了全新升级。（1）全系列：盘古大模型5.0包含十亿级到万亿级不同参数规格的模型，能够更好地适配包括智能手机、PC、高效推理、跨领域多任务等不同的业务场景。目前已在医药研发、机器人、煤矿、钢铁、自动驾驶等30多个行业、400多个场景中落地。（2）多模态：可以更好识别文本、图片、视频、雷达、红外、遥感等不同模态。在图片和视频识别方面，可支持10K超高分辨率；在内容生成方面，采用业界首创的STCG（Spatio Temporal Controllable Generation，可控时空生成）技术，可生成更加符合物理规律的多模态内容。（3）强思维：将思维链技术与策略搜索深度结合，提升数学能力、复杂任务规划能力以及工具调用能力。盘古大模型5.0在自动驾驶、工业设计、建筑设计、具身智能、媒体生产和应用、高铁、钢铁、气象等领域都具有丰富的创新应用和落地实践，有望打开国产模型在全系列行业垂直落地的新思路，一定程度弥补目前国产大模型在专业场景应用相比通用场景的欠缺，也有望带动算力、光通信、液冷、存储等产业链公司。

AI+机器人

人形机器人

人形机器人是一种相对较新的服务机器人，其形状与尺寸与人体相似，能够模仿人类运动、表情、动作，以及行为特征，有时甚至可以与人类进行交互，或执行一些特定任务。它可以应用在各种领域，比如娱乐、接待、教育、医疗，以及助老护理等，也可以提供社交陪伴，或者执行危险或重复性高的工作。相较于工业机器人，人形机器人具有更智能、更灵活、更多元等特点。在社会各界的赋能下，随着技术的升级及产业形态的发展，人形机器人有望渗透进入服务业、制造业等应用领域，市场潜力或将加速释放。

中国政府高度重视人形机器人的发展，并将其列为重点支持的战略性新兴产业之一。2023年9月13日，工业和信息化部印发《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》，面向元宇宙、人形机器人、脑机接口、通用人工智能4个重点方向提出了2025年的具体目标，为人形机器人的发展提供了有力支持，也为整个科技产业的进步注入了新的活力。

人形机器人大模型应用取得显著进展。2024 年 3 月，英伟达发布人形机器人基础大模型GR00T，将推进机器人在具身智能方面的突破进展。该模型采用语言、视频、人类示教等多模态指令作为输入，直接生成机器人需要执行的下一个动作，搭载全新计算平台Jetson Thor，在模拟环境的对GR00T进行训练。大模型通过学习人类视频，学习人类动作，提升动作流畅性与拟人性，真正实现人机交互，提升其智能性。基于GR00T人型机器人基础模型，可以实现通过语言、视频和人类演示，来理解自然语言，模仿人类动作，进而快速学习协调性、灵活性以及其他的技能，进而能够融入现实世界并与人类进行互动。

优必选人形机器人Walker S集六大AI技术于一身，搭载高性能伺服关节以及多维力觉、多目立体视觉、全向听觉和惯性、测距等全方位的感知系统；全面升级视觉定位导航和手眼协调操作技术，自主运动及决策能力大幅提高，实现平稳快速的行走和精准安全的交互，可在多种场景下提供智能化、有温度的服务。7月1日优必选宣布与一汽-大众达成合作，双方将在一汽-大众位于青岛的国家级智能制造示范工厂共同探索人形机器人在工业场景的深度应用，打造高智能化和柔性化的生产线及汽车超级无人工厂。此次合作将引入工业版人形机器人Walker S开展汽车制造过程中的螺栓拧紧、零件安装、零件转运等工作，双方还将在工业物流机器人、供应链等多个领域开展合作，助力人形机器人硬件降本。

焊接机器人

焊接机器人是一种能够自动执行焊接（包括切割和喷涂）任务的工业机器人。根据焊接方式、结构形式、负载能力、工作范围等因素的不同，焊接机器人业有不同种类。焊接机器人广泛应用于钢结构、航空、造船、电子、机械等行业，可以提高焊接质量、效率和安全性，涉及的技术包括焊接电源技术、传感器技术、离线编程技术、智能控制技术、仿真技术等。

全球焊接机器人市场：2022年全球焊接机器人市场规模达626亿元，销量30.4万台，由此推算平均每台售价约为2000万元，据《中国焊接机器人行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》预测，全球焊接机器人市场规模在2025年达43.9万台，折合904亿元。

国内焊接机器人市场：2022年中国焊接机器人市场规模达248亿元，占全球市场规模比例约40%，由上述数据推算2025年国内焊接机器人市场规模约358亿元。

智能化焊接市场需求迫切。（1）钢构产业焊接技工招工难且成本高，供给需求缺口大，对自动化、智能化焊接方案的需求迫切。国内钢结构产业渗透率持续提高，产品产量增加带动钢结构焊接市场需求。而钢结构主要应用于建筑、船舶、重工行业非标小批量工件多的工业场景中，焊接工序自动化程度低，基本大部分依赖大量焊接工人完成焊接。人工焊接技术要求高、技工培训周期长、焊接工作环境恶劣，已成为行业中最紧缺的劳动力之一，焊接工人缺口量逐年递增，复合增长率高达50%。2021年国内熟练焊工的年薪已达18万元，对企业带来较大的成本压力。（2）智能化焊接可以保证焊接质量稳定，提高生产效率。传统人工焊接受人为因素影响较大，焊接质量稳定性差，生产效率低，且钢结构加工涉及组立、矫正、装配、打磨、抛丸、表面防腐等多道工序，整个生产过程不透明，对生产进度、生产质量和生产异常的处理缺乏信息化管控，产品交付时常延期，实现智能化焊接是提高生产效率和产品质量。

柏楚电子智能焊接底层技术与激光切割工艺核心技术共通：除焊接工艺之外，与激光切割控制中的视觉识别工件、排样、工艺路径规划、运动控制所涉及的核心技术知识领域是相同的。具体技术方面，焊接与激光切割在CAD技术、CAM技术、NC技术、传感器技术和硬件设计在智能制造和自动化领域存在共通性。

柏楚电子智能焊接机器人为弧焊、免示教机器人，通过离线编程生成焊缝加工路径。一个完整的工作单元由必备部件智能焊接离线编程软件、智能焊缝跟踪系统、智能焊接控制系统，和可选部件工件视觉定位系统、焊接变位机以及智能焊接机器人工作站等部分组成。通过智能焊接离线编程软件、智能焊缝跟踪系统、智能焊接控制系统达到免示教，在智能焊接离线编程软件中编辑焊缝、生成焊接路径，并仿真模拟焊接过程，验证焊接路径的合法性，从而取代人工示教编程生成焊接路径，缩短编程调试周期。

免示教智能焊接机器人符合钢结构行业需求。钢结构产业是典型非标生产行业，产品基本全为非标定制化生产。钢结构生产原材料基本为钢板、钢管等，但由于规格、性能指标等因素的存在，原材料种类多，且受到客户需求、政策和设计师习惯的影响，每个部件的加工内容、方式及尺寸都有特定的要求。钢构行业以中厚板焊接为主，对设备精度和机器人技术要求高。大多应用弧焊机器人。

免示教机器人适合钢构行业小批量非标柔性加工场景。传统示教再现型机器人通过执行示教程序进行重复性工作，对焊接工件一致性要求较高，且需要人工引导机器人进行预期动作编辑，多用于重复、标准化加工中，如汽车、摩托车加工，对非标产品操作耗时长、效率低。免示教智能焊接机器人融合智能感知、智能规划、智能控制等技术，构成以知识和推理为核心的智能焊接系统，通过与智能技术、工艺数字化技术等先进技术融合，实现了面向不同作业场景、作业任务、作业工艺，与钢构行业焊接需求高度契合。

柏楚智能焊接解决方案：柏楚已形成集合离线编程软件、智能焊缝跟踪系统、智能焊接控制系统、工件视觉定位系统与智能焊接机器人工作站的完整产品解决方案，从而提升钢构行业的自动化加工水平，解决行业用工持续短缺的问题，满足钢结构产品规模持续扩大的发展需要。

智能焊接离线编程软件是智能焊接的第一环，通过自动解算焊接路径实现免示教。柏楚自主研发的智能焊接离线编程软件可以自动提取焊缝，生成免碰撞空移路与焊接路径，并通过仿真模拟焊接检查焊接路径合法性，提供给智能焊接控制系统加工，同时智能焊接离线编程软件的工件零件模型会用在工件视觉定位系统的模型匹配上。

工业软件投资观点

CAD软件-中长期增长逻辑：国产化下的份额提升

行业状况：2023年中国CAD软件市场规模预计为67亿元，预期2023年行业增速为24.9%。其中2D CAD市场规模为16.9亿，3D市场规模为50.1亿。2022年CAD市场规模为48.6亿元，2D CAD为17.7亿，3D CAD为30.9亿。

国产核心驱动力：CAD软件是高渗透率，低国产化率的赛道，国产化率提升是核心。与MES软件等智能化软件处于渗透率提升不同，CAD软件（尤其是2D CAD）是技术相对成熟，且渗透率高的行业。近年来2D国内厂商的份额持续提升至20%+。

竞争要素：目前看国产2D产品已经在产品性能上接近海外公司，直销渠道下沉与经销渠道扩张是主要替代方式，中望2023年销售费用率提升至52%处于较高位置。3D目前看，ZWCAD性能与Solidworks有技术两年差距（Solidworks可负担5000步建模步骤而ZWCAD仅可负担3000步），且从内核架构上难以达到CAITA 水平。

MES软件：中长期增长逻辑：渗透率提升

MES市场规模：IDC数据显示，202年中国制造执行系统（MES）软件市场总规模达到46.2亿元人民币，年增长率为21.1%，仍保持平稳快速增长，预计到2023年规模会达到61.1亿元；包含咨询/实施服务收入的总规模是125.4亿元。2024年全球MES市场规模或达1,898.6亿元，同比增长15.5%，全球MES市场空间同样广阔。

市场格局：市占率整体呈现行业间分散，行业内集中特性。赛意在消费电子产业链较为领先，汉得在汽车产业链较为领先，鼎捷在电子半导体领域领先。近年来制造业景气度下行，一些小型或弱势的供应商将面临淘汰或并购的压力，尾部玩家逐渐出清，导致市场份额进一步集中。

国产增长动力：当前MES仍处于渗透率提升阶段，提升动力源自于企业在景气度上升周期的快捷扩产需求。根据中商情报网数据，我国MES渗透率整体较低，汽车制造、制药、电子行业、基础化工、设备制造、电器机械和器材、纺织和服装等行业MES渗透率低于30%，未来仍有较大提升空间。

竞争要素：一方面行业具有较高工业know-how进入壁垒，另一方面行业内对于经营能力要求较高（人力密集型企业要求具有较强人效管控能力以及现金流维持能力），现金流维持不好的企业会被快速出清（尤其是近年来不好回款）。

工业控制：中长期增长逻辑：国产化率提升+以旧换新+海外新市场

PLC/DCS市场规模：工业控制层面，2022年国内PLC市场规模约在86亿元左右，增速受制造业本身景气度较大。DCS 2022年国内市场规模约在121亿元左右，年复合增速6-8%；作为工控硬件而言PLC与DCS市场规模均不算大，但其作为工业自动化的核心元件，外延的自动化设备（电机/仪表等）具有较大市场空间（是工控市场空间的三倍以上）。国内公司核心增长动力：当前PLC与DCS渗透率已达到较高位置（工业自动化），国产替代是国内公司的核心增长点。

市场格局：市场集中度均较为集中。当前PLC龙一为西门子，2022年市占率51.7%，优势领域为汽车产业链；DCS龙一为中控技术，2022年市占率36.7%，优势为化工石化行业。竞争要素：考虑到工业控制设备对工业生产安全影响十分重大，PLC与DCS的核心竞争壁垒均为大型项目标杆案例，其次才是软件运行算法（即如何用PLC/DCS控制下游自动化设备），再次才是各类工艺制造细节（如机柜如何设计可以最大程度防灰防静电）。

柏楚电子是激光切割控制系统龙头企业，公司主营业务系为各类激光切割设备制造商提供以激光切割控制系统为核心的各类自动化产品。中低功率切割控制系统技术达到国际领先水平，国内市占率约60%，稳居第一；高功率切割控制系统目前国产替代水平较低，公司保持国内第一的市场地位。公司横向拓展智能焊接、精密加工业务。智能焊接方面国内外系统均未形成完整产品解决方案，公司基于五大核心技术积极探索该领域，目前已在钢构行业应用场景有所突破；精密加工方面正在研发高性能振镜控制系统，有望进一步突破。

业务结构多元化，高功率及切割头份额占比显著提升：柏楚各业务份额情况正由早期的中低功率系统独占鳌头向各业务多元化均衡化方向发展，其中高功率系统与切割头份额逐年走高，逐渐成为业务增长核心支柱；随动系统份额下滑明显，主因是包含随动功能的产品出货逐渐增加，加之部分板卡系统也开始搭配随动功能；在免示教焊接领域，行业已正式进入产业化初期阶段，柏楚相关解决方案持续完善中，已卡位第一梯队，后续有望充分受益于免示教焊接技术的大规模应用。得益于高功率厚板切割需求成为新的业务增长极，高功率总线系统产品功率上限提高，带动营收与毛利率提升。

激光产业链上下游情况：（1）上游主要为芯片、线材：原材料主要为各类电子元器件，市场竞争充分、供应充足、价格透明，起到积极作用；（2）中游主要为控制系统、I/O设备、激光器、切割头：公司激光切割相关业务处于产业链中游，其中控制系统竞争对手有德国倍福、德国西门子、维宏，切割头竞争对手有德国Precitec、德国LT、万顺兴、嘉强；（3）下游主要为激光切割设备制造：下游龙头企业有大族激光、杰普特等，下游行业对中游的发展有较大推动作用，直接影响中游市场空间。激光切割应用的需求有望显著回暖，加之下游对控制系统性能要求不断提高，国内企业也正从中低功率激光切割设备市场逐步进入高功率市场，促进中游发展长期向好。

北美经济衰退预期逐步增强，宏观环境存在较大的不确定性，国际环境变化影响供应链及海外拓展；芯片紧缺可能影响相关公司的正常生产和交付，公司出货不及预期；信息化和数字化方面的需求和资本开支不及预期；市场竞争加剧，导致毛利率快速下滑；主要原材料价格上涨，导致毛利率不及预期；汇率波动影响外向型企业的汇兑收益与毛利率；大模型算法更新迭代效果不及预期，可能会影响大模型演进及拓展，进而会影响其商业化落地等；汽车与工业智能化进展不及预期等。

于芳博：中信建投人工智能组首席分析师，北京大学空间物理学学士、硕士，2019年7月加入中信建投，主要覆盖人工智能等方向，下游重点包括智能汽车、CPU/GPU/FPGA/ASIC、EDA和工业软件等方向。

辛侠平：中信建投证券人工智能行业分析师，中央财经大学硕士，曾从事通信行业研究工作，2022年加入中信建投人工智能团队，重点覆盖人工智能、AI芯片、智能驾驶等领域。

方子箫：中信建投人工智能组分析师，上海财经大学硕士，2024年5月加入中信建投，主要覆盖工业软件、显示控制、服务器电源等方向。

证券研究报告名称：《人工智能2025年投资策略报告：算力为基，自主可控大势所趋，Agent及B端应用崛起》

对外发布时间：2024年11月25日

报告发布机构：中信建投证券股份有限公司

本报告分析师：

于芳博 SAC 编号：S1440522030001

方子箫 SAC 编号：S1440524070009

辛侠平 SAC 编号：S1440524070006

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