글로벌 M&A 유망분야 타겟리서치

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명길 원
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1 한국소재부품투자기관협의회 글로벌 M&A유망분야타겟리서치 잠재타겟기업발굴 요약보고서 [ 산업용로봇부품산업 ] Zeta Plan Investment Caleb & Company

2 본보고서를고객이의뢰한 글로벌 M&A 유망분야타겟리서치 잠재타겟기업발굴 [ 산업용로봇부품산업 ] 의요약보고서로제출합니다 제타플랜인베스트 갈렙앤컴퍼니컨소시엄 1

3 Contents Executive Summary 03 I. 프로젝트개요 08 II. 산업용로봇산업분석 10 III. 로봇부품산업선정, 분석및대응전략 19 IV. 타겟기업발굴 33 2

4 Executive Summary(1/2) 국가별산업용로봇시장규모, 성장성, 정책분석을통해향후주요타겟국가선정 산업용로봇의 국가별성장성분석 2019 년산업용로봇의시장규모는 1 위중국, 2 위미국, 3 위한국, 4 위일본 5 위독일순임 중국 : 2019 년글로벌산업용로봇의약 40% 시장으로, 연평균성장률약 32% 로글로벌산업용로봇산업의성장을견인. 제조 2025 의 10 대핵심산업중로봇산업을선정하여내수산업용로봇시장의규모성장및내수기업의육성계획추진 미국 : 2019 년글로벌산업용로봇의약 11% 시장으로자동차향산업용로봇이전체의 67% 수준임. 자동차산업용로봇에특화되어있음 한국 : 2019 년글로벌산업용로봇의약 11% 시장으로자동차및전자산업용로봇에특화되어있음. 로봇부품시장은약 30% 이상의고성장중. 로봇핵심부품을일본에서수입해서중국에수출 일본 : 2019 년글로벌산업용로봇의약 10% 시장으로로봇원천기술을보유. 정책의목표로기업의로봇도입을증가시켜 2020 년까지 2 배규모의시장으로성장시키는것. 독일 : 2019 년글로벌산업용로봇의약 6% 시장으로자동차향로봇에특화되어있음 산업용로봇의주요사용처인전방산업의 Key Growth Factor 분석을통한성장전망 산업용로봇의 수요분석 산업용로봇의주요사용처는자동차, 전자 / 전기, 기계, 금속산업으로다관절용접, 조립, 핸들링, 도장의수요가높음 산업용로봇도입의증가요소 : 로봇의단가하락, 산업별자동화용이성, 제조업인건비상승추세, 공장 Capa 증설이주요성장요소임 중국의자동차, 전자산업의성장 : 중국의인건비는과거 10 년간 2 배성장하였으며, 해외기업으로하여금 Reshoring 하는요소로작용됨. 로봇의단가하락추세와중국의낮은로봇밀도와맞물려중국발산업용로봇의수요가높을것으로전망됨 신규전방산업의로봇도입확대 : 기존에로봇미적용산업에서로봇의적용용이성이확대됨에따라, 신규수요가발생가능하며, 이에따른로봇의범용성, 정밀성제고가필요할전망 3

5 Executive Summary(2/2) 타겟부품선정을위한시장매력도및기술수요평가 타겟부품선정및 산업분석 산업용로봇의구동, 제어부품을핵심부품으로선정 구조, 구동, 제어, 센싱의 4 개주요부품군을종합적인상대평가실시 시장매력도평가 : 국내외시장의규모및성장률을상대평가 기술요구도평가 : 자동차, 전자 / 전기, 금속의주요전방산업에서다관절로봇이사용되며, 다관절로봇의관절에사용되는구동및제어부품이중요 수입의존도평가 : 국내산업용로봇의핵심부품은일본의수입의존도가높으며, 그중구동및센싱부품의존도가상대적으로높음 M&A 를통한시장진출과기술력확보의기회요인 M&A 기회요인 선도국가와의기술격차 : 글로벌선도국가와기술적격차는약 20%, 2 년정도의차이존재 M&A 를통한대응전략 : 기술격차감소및중국최대시장진출을위해 M&A 가가장비용효과적인대응방안 중국시장의높은진입장벽존재 : 중국정부는핵심부품국산화율제고를위해자국기업에게높은보조금을지원하여, 국내기업이가격및기술경쟁하기어려운시장구조로변화중 중국로봇중핵심부품이원가 70% 비중 : 구동, 제어부품이전체원가의 70% 수준이며, 국산화율또한 10% 이하로미미하여, 이시장에대한진입매력도높음 중국 3C( 전자, 전기, 통신 ) 산업의수요잠재성 : 글로벌 3C 산업의생산설비중 70% 중국에위치. 3C 산업의로봇밀도가낮아향후성장잠재력이높음 M&A 대상기업의도출및 Profile M&A 대상기업 도출 일본, 유럽, 미국중심으로구동및제어부품제조기업도출 글로벌산업용로봇의약 77% 를점유하는 Big 4 기업인 ABB, Yaskawa, Kuka, Fanuc 에게납품하는기업및우수기술력보유기업조사 4

6 과업목적과범위 I. 프로젝트개요 본과업은글로벌산업분석및타겟조사를통해국내중소중견기업의글로벌 M&A 를지원하는것을목적으로함 글로벌 M&A 를통해국내중소중견기업의경쟁력강화 글로벌산업분석및타겟조사를실시하여국내기업에글로벌 M&A 선점기회제공 산업개요및특성분석 주요시장동향분석 유관기업현황조사 맞춤형타겟조사 2) 산업 ( 혹은품목 ) 정의, 특성 세계시장및주요시장동향 글로벌 M&A 유망분야유관 M&A 전략수립 분석 분석 기업리스트및기업별 타겟기업분석및확정 산업 ( 혹은품목 ) 분류체계 국내시장동향분석 프로파일 1) 작성 타겟접촉및 Tapping 산업 ( 혹은품목 ) 현황및 기술유형별시장동향분석 분석결과제공 전망 ( 커뮤니케이션 ) 1) 기업명, 국적, 주요기술정보, 주요사업및생산품목, 주요고객사현황, 재무정보등 2) 2 단계타겟조사는 1 단계조사결과공개후인수후보기업이선정되는경우에한해진행됨 5

7 글로벌 M&A 의중요성 I. 프로젝트개요 우리중소 중견기업들이로봇산업에진입하여경쟁력을확보하는주요한방법론의하나가글로벌 M&A 를통한핵심기술확보임 중소 중견기업의취약점 경쟁역량 글로벌고객의인지도취약 해외영업, R&D 등성장기반관련역량취약 글로벌 M&A 글로벌경쟁력강화 Hidden Champion 급글로벌기업으로도약 경영시스템 단기 / 관리중심적조직운영체계 성과기반보상미흡 체계화되지않는업무프로세스 성장하는산업의 Value Chain 에참여하여미래지향적사업구조확보 글로벌전략의일환으로 M&A 를통한기술확보추진 가치및사업구조 내수중심, 특정대기업종속적사업구조 제품포트폴리오구축미흡 재투자미흡으로성장성제약 글로벌전략부재 성장잠재력및매출 이익정체 / 하락 6

8 과업접근방법 I. 프로젝트개요 본과업은 1 단계산업분석및유관기업조사, 2 단계맞춤형타겟조사로구분하고세부 8 steps 로체계적으로추진되었으며, 본보고서는 1 단계과업의결과물을담고있음 글로벌 M&A 유망분야타겟리서치 1 단계산업분석및유관기업조사 (60 일이내 ) 2 단계맞춤형타겟조사 (50 일이내 ) Step 2 산업분석 Step 6 Step 1 Step 3 Step 5 타겟기업분석및확정 Step 8 상세조사계획수립 주요시장분석 조사 분석결과공개 Step 7 사후관리 Step 4 타겟접촉및 Tapping 유관기업현황조사 7

9 로봇의정의 II. 산업용로봇산업분석 로봇은외부환경을인식, 상황을판단하고자율적으로동작하는기계를말하며산업용과서비스용으로구분됨 로봇과로봇산업의정의 로봇은인간을모방하여, 외부환경을인식 (Sense) 하고, 상황을판단 (Think) 하고, 자율적으로동작 (Act) 하는기계 로봇산업은로봇완성품및로봇관련부품 소재 SW 를제조 판매하는산업을의미 로봇의분류 적용산업별구분정의용도예시 산업용 제조용 각산업의제조현장에서작업을수행하기위한로봇 제조현장 용접로봇 도장로봇 LED 판넬이송로봇 로봇 전문서비스용 불특정다수를위한서비스제공및전문화된작업을수행하는로봇 국방 의료 안내로봇 소방로봇 의료로봇 서비스용 개인서비스용 인간의생활범주에서제반서비스를제공하는로봇 기사 건강 교육 청소로봇 오락로봇 교육로봇 자료원 : 신영증권, KDB, 로봇산업의국내외동향및전망, 2016, IFR, International Federation of Robotics 8

10 산업용로봇의기능 II. 산업용로봇산업분석 산업용로봇의기능은전방산업군에적용되는용도에따라분류가가능하며용접, 조립, 페인팅, 자재관리, 측정검사 / 테스트, 포장, 절단 / 연삭디버어링등이있음 전방산업 기능 자동차 / 자동차부품전기 / 전자금속 / 기계고무 / 플라스틱음식료제약 / 화장품기타 용접조립페인팅자재관리측정검사 / 테스트포장절단 / 연삭디버링 연속적으로용접을진행 자동용접이가능 한개이상의축과관절로구성 제품조립에필요한이동, 이적재, 조립, 착 / 탈착등의작업기능을수행 움직임과페인팅프로세스간의최적의정렬필요 재료, 부품, 제품등의운반을효율적으로안전하게하기위한계획과그실시 품질검사과정에있어서제품의기능을테스트하는역할을수행 포장대상물을집고, 포장하고, 팔레트화해서운반하는과정을최적화 정밀한센싱과힘의제어로절단 / 연삭작업을수행 가공후모서리에튀어나는가공자국 (Burr) 를제거하는작업을수행 자료원 : 산업용로봇, 한국과학기술정보연구원 9

11 글로벌로봇산업분류별시장추이 II. 산업용로봇산업분석 글로벌산업용로봇시장의규모는 107 억달러규모로연평균 17.3% 의고성장을기록하였으며, 전체로봇시장에서약 64% 의높은비중을차지하는시장임 글로벌로봇시장의분류별시장규모 (Mil USD) 글로벌로봇시장의제품군별시장비중 산업용 서비스용 산업용 서비스용 8,278 8,496 9,507 10,737 CAGR 17.3% 40.7% 33.7% 36.4% 36.1% 35.7% 5, % 3,890 4,205 4,860 5,365 5, % 66.3% 63.6% 63.9% 64.3% 자료원 : KDB산업은행, 로봇산업의국내외동향및전망, IFR, International Federation of Robotics, World Robotics

12 권역별산업용로봇시장규모및성장률 II. 산업용로봇산업분석 글로벌전체시장의 70% 는아시아시장으로성장률또한연평균 19% 수준으로전체로봇시장의성장을견인함 권역별산업용로봇시장규모추이 ( 대수 ) 406, ,700 권역별아프리카미주 CAGR ( 12-19) 10.7% 8.8% M/S (2019) 0.2% 12.5% 249, , ,800 유럽 7.6% 16.9% 213, , , ,137 41,218 84, , ,317 43,284 98, ,616 45, ,444 38,134 50, ,558 54, , ,700 아시아 19.0% 70.4% (E) 2019 (E) 전체 28.6% 100.0% 자료원 : IFR(International Federation of Robotics), World Robotics

13 글로벌산업용로봇산업의주요국가별점유율 II. 산업용로봇산업분석 향후 2019 년까지글로벌 5 개국가의시장비중은 77% 수준으로증가할것이며, 그중중국의연평균성장률은 32% 로전체성장을견인할것임. 향후전체글로벌로봇생산량의약 38.6% 를중국에서소비될것으로전망 국가별시장점유율추이 ( 대수기준 ) 주요국가 CAGR ( 12-19) 27.8% 27.1% 26.5% 21.7% 21.7% 25.3% 22.7% 기타 11.4% 7.9% 7.2% 6.0% 6.3% 11.0% 10.3% 9.1% 13.9% 13.1% 10.4% 10.0% 13.3% 14.1% 11.1% 18.0% 10.0% 13.8% 15.1% 11.2% 12.0% 11.0% 11.1% 12.2% 13.1% 14.1% 14.4% 16.1% 16.6% 37.5% 38.6% 31.0% 25.9% 27.0% 20.5% 14.4% 77.3% 독일 5.2% 일본 6.0% 한국 13.1% 미국 8.2% 중국 31.9% (E) 2018(E) 2019(E) 자료원 : IFR, International Federation of Robotics, World Robotics

14 글로벌전방산업별시장규모 II. 산업용로봇산업분석 글로벌산업용로봇의전방산업별시장규모는자동차, 전기 / 전자, 금속부문이약 68.2% 수준으로, 용접, 조립, 도장, 부품정렬, 도포, 세정의기능을수행하는로봇의수요가높음 전방산업별 글로벌운영현황 ( 대수 ) 성장률 ( 14-15) 용도 19.4% 기타 ( 제약 / 화장품등 ) 316, % 1) 용기교환및운반, 자동운송, 주사약사출, 세포자동배양 3.1% 음식료 51,200 13% 각종육류처리, 포장 9.2% 화학 / 플라스틱 150,900 11% 화학제품분석 9.9% 금속 160,900 16% 유압용접, 강판세정 20.1% 전기 / 전자 328,600 18% 전자제품셀생산, 부품정렬, 도포 68.2% 38.2% 자동차 623,100 10% 패널용접, 도어조립, 도장 산업별로봇운영비중합계 1,631, % 1) 추정치자료원 : IFR, International Federation of Robotics, KB 투자증권 13

15 산업용로봇산업의 Key Growth Driver II. 산업용로봇산업분석 산업용로봇의주요성장요인은로봇단가의하락, 전방산업의자동화침투율, 인건비절감효과, Capa 투자가주요원인임 2020 년부문별수요증가요인전망 자동화도입시주요고려사항 Key Growth Driver 자동화구축비용을조달한여유가있는가? 산업용로봇의단가하락추세 초기투자비용 안전의니즈 응용산업의 다양성 2 공장자동화가용이한산업인가? 산업별선택적인자동화도입 기술발전 자동화니즈 3 인건비절감효과가높은가? 노동력의높은임금상승률 중소기업의 도입증가 인건비 / 전력비 증가 4 전방산업의제조 Capa 투자가증가추세인가? 자동차산업 Capa 증가추세 자료원 : 로봇신문, Credit Suisse, BCG, 갈렙앤컴퍼니재구성 14

16 글로벌로봇 Big4 의매출추이 II. 산업용로봇산업분석 글로벌산업용로봇시장은 ABB, Fanuc, Yaskawa, Kuka 빅 4 가과점하고있으며, Fanuc 과 ABB 가각각 12.7%, 6.2% 로고성장중임 산업용로봇글로벌시장점유율추이 (Mil USD) 2, ,205.0 CAGR 2,012.4 ABB 6.2% 1, , , , , , , , , , ,223.6 Fanuc Yaskawa 12.7% 0.1% , Kuka 4.2% ) ABB 의산업용로봇매출은추정치 (ABB Korea 제공 ) 자료원 : 각회사 Investor Relations; World Robotics 2015, IFR(International Federation of Robotics); The Rise of Robotics, BCG 15

17 로봇시장 Player 시장현황 II. 산업용로봇산업분석 글로벌산업용로봇시장은상위 4 개의기업이과점을하고있는형태이며이러한양상은세계최대로봇시장을가진중국에서도나타나고있음 시장점유율 글로벌시장점유율은 Yaskawa, Fanuc, Kuka, ABB 4 개의회사가과점하고있는형태임 시장점유율 1 위인 Fanuc 이연평균성장률이가장높음 글로벌경쟁현황 주요 Player Fanuc: 일본시장내시장점유율 1 위기업으로약 40% 의높은영업이익률기록 Yaskawa: 산업용로봇의완제품및구동및제어부품생산 Kuka: 메이디그룹이인수하여기술노하우축적도모. ABB: 매출규모가가장크며산업용로봇이외부문의매출비중이매우높은편임 제품용도 주요제품용도로는아크용접, 점용접, 코팅, 이적재, Wafer 운송등이있음 시장에서상위권에속해있는기업들은주로용접, 코팅, 이적재에집중하고있음 중국 산업용로봇의경우빅 4 기업이과점하고있음 빅 4 기업들은대부분자동차제조용로봇에집중하고있음 세계최대의로봇시장을가진국가인만큼각기업들은높은시장점유율을차지하기위해각기다른노력을하고있음 아시아시장 일본 산업용로봇시장점유율의대부분을자국기업이차지하고있음 산업용로봇의주요제품용도에서는대부분 65% 를넘는시장점유율을보여주고있음 16

18 국내산업용로봇산업현황 (1) II. 산업용로봇산업분석 국내로봇산업은산업용로봇시장이주도하고있으며, 특히, 자동차용, 이적재용으로사용되고있음. 특히, 로봇부품은구동, 센싱, 제어부품의시장규모가크나, 대부분일본업체로부터수입하여생산및제조하고있음 시장 내수및수출시장 주요수출입국가및제품군 내수시장은산업용약 70%, 로봇부품약 23% 규모로, 각각 12%, 23% 씩증가추세 수출시장은산업용약 85% 로약 16% 증가추세 수출시장의 53% 는중국이며, 특히조립용, 가공처리용로봇이주요품목임 수입시장의 69% 는일본이며, 특히용접용, 이적재용로봇이주요품목임 생산 국내생산업체현황 국내로봇관련사업체는 499 개사로제조용로봇과로봇부품생산업체로양분화됨 대다수의로봇사업체는중소기업으로매출규모또한영세한수준임 기능별 국내최대시장은이적재용 42%, 조립용 20%, 용접용 19% 비중 제품 기계구조별 국내최대시장은다관절 53%, 리니어 29% 비중 전방산업별 자동차산업용 56%, 전기전자 27%, 금속 9% 비중으로 3 개산업위주의로봇이생산및소비됨 17

19 국내산업용로봇산업현황 (2) II. 산업용로봇산업분석 국내로봇산업의매출규모, 생산액, 수출, 수입규모는점진적증가추세이며, 특히부품산업의경우, 매출, 생산액, 수출, 수입모든부문에서높은성장세를기록중임 로봇매출추이 (KRW, 억원 ) 로봇생산액추이 (KRW, 억원 ) 28,540 부문별 CAGR ( 12-14) 매출생산액수출수입성장성 부품 서비스 22, % 14.5% 24, % 12.4% 12.5% 13.9% 21, % 13.6% 22, % 13.6% 26, % 12.8% 산업 10.4% 10.3% 16.4% 15.7% 서비스 4.1% 1.1% -13.1% 52.1% 부품 34.4% 36.5% 48.6% 10.3% 전체 12.1% 11.4% 12.0% 3.3% 로봇수출추이 (KRW, 억원 ) 산업용 75.8% 73.8% 73.6% 76.4% 76.4% 74.3% 5, % 19.7% 7,376 7, % 16.3% 3.6% 11.9% 로봇수입추이 (KRW, 억원 ) 3,949 3,698 3, % 80.9% 84.6% 44.0% 2.8% 34.9% 44.0% 2.8% 34.9% 50.1% 6.2% 43.8% 자료원 : 한국로봇산업진흥원, 로봇산업실태조사

산업용로봇부품산업의선정근거 산업용로봇의수요증가로인한수혜산업은로봇부품제조산업으로로봇의가격을결정하고시장의성장방향을주도하는기술주도산업임. 이에따른로봇부품시장진입을제안함 시장수요증가전망 국가별수요전망 수요증가에따른수혜산업 산업용밸류체인별이슈 중국제조산업의성장잠재성 2019 년중국시장글로벌시장의 38.6% 점유전망 시장성장률 31.

기타산업의신규수요전망 임금상승률이높으며제조산업기반의신흥국의투자확대 전방산업별수요전망 산업용로봇시장의 38.2% 비중인자동차산업은 2021 년까지 Capa 25.8% 증설전망이며중국이증설분의 42% 비중차지 산업용로봇시장의 20.

20 산업용로봇부품산업의선정근거 산업용로봇의수요증가로인한수혜산업은로봇부품제조산업으로로봇의가격을결정하고시장의성장방향을주도하는기술주도산업임. 이에따른로봇부품시장진입을제안함 시장수요증가전망 국가별수요전망 수요증가에따른수혜산업 산업용밸류체인별이슈 중국제조산업의성장잠재성 2019 년중국시장글로벌시장의 38.6% 점유전망 시장성장률 31.9% 로글로벌시장의성장견인 중국정부의공격적인로봇산업부양정책 2025 년까지중국정부로봇 350 만대보유전망 7 개의로봇산업지역클러스터구축계획 글로벌평균대비중국제조산업의현저히낮은로봇밀도 로봇부품제조산업 기술경쟁력확보로부가가치창출가능 핵심부품원가비중에따른로봇가격결정 기술발전이시장의성장방향을주도하는산업 로봇신흥국의투자확대 자동차, 전기전자산업의중국수요증가 기타산업의신규수요전망 임금상승률이높으며제조산업기반의신흥국의투자확대 전방산업별수요전망 산업용로봇시장의 38.2% 비중인자동차산업은 2021 년까지 Capa 25.8% 증설전망이며중국이증설분의 42% 비중차지 산업용로봇시장의 20.1% 비중인전기전자산업은증설증감변화가적으며지속성장중 산업용로봇은화학, 1 차금속, 플라스틱사출등의산업에서신규추가수요전망 산업용로봇은 2014 년대비 2025 년가격의 22% 감소전망으로로봇도입활성화를위한기반마련 산업용로봇이외의글로벌기업들의로봇기업투자인수확대 로봇완성품제조산업 로봇시스템엔지니어링산업 글로벌선도기업과의기술격차, 중국기업과의가격경쟁으로인한경쟁심화 반제품조립산업의낮은시장이익률 신규고객발굴을위해납품실적, 브랜드인지도필요 로봇의부문별가격중시스템엔지니어링가격이전체로봇가격의하락의큰원인으로시장규모감소할전망 완성품로봇산업과의기술제휴네트워크필요 19

21 산업용로봇핵심부품평가 III. 로봇부품산업선정, 분석및대응전략 구동및제어부품산업은 1) 높은시장매력도에도불구수입의존도가높으며, 2) 산업용로봇의생산성, 범용성기술개발방향에따른기술중요도의사유로핵심부품으로평가됨 글로벌 시장규모 시장매력도글로벌국내시장성장률시장규모 국내 시장성장률 기술요구도기술수입수요의존도 종합평가 구조 구동 제어 센싱 Weighted Metrics: Percentile 계산, 최대값을 100% 로기준 5/5: <100%; 4/5: <75%; 3/5: <50%; 2/5: <25%; 1/5: 0% 중요도 High Low 20

22 글로벌로봇부품시장규모및성장률 III. 로봇부품산업선정, 분석및대응전략 글로벌로봇부품시장은 2017 년 92 억달러이며, CAGR 12.2% 성장이예상됨. 제어, S/W, 구조부품의비중이크고, 구조및제어부품의성장률이높을것으로전망됨 (Mil USD) 5, % 13.8% 15.6% 14.3% 23.0% 6, % 13.0% 16.2% 15.1% 22.4% 7, % 13.0% 16.2% 16.1% 23.3% 8, % 12.0% 16.0% 16.8% 21.7% 9, % 12.0% 15.8% 17.9% 21.8% Segment 1) 액추에이터 스마트센서 통신부품 로봇근육 / 관절부품 알고리즘기술 구분구동센싱기타구조 S/W Market Size (Mil USD) 928 1,047 1,450 1,643 2,002 CAGR ( 13-17) 10.8% 6.9% 12.5% 18.7% 10.8% 22.7% 23.2% 21.3% 23.2% 23.1% 제어부품제어 2, % (E) 2015 (E) 2016 (E) 2017 (E) 합계 9, % 1) Not Mutually Exhaustive 자료원 : 중소기업청, 중소기업기술로드맵

23 형태별산업용로봇의수요 III. 로봇부품산업선정, 분석및대응전략 산업용로봇의주요전방산업은시장규모및성장률기준으로자동차, 전기 / 전자, 금속산업이며, 전산업에서공통적으로수평다관절, 수직다관절의활용도가높음에따라수요역시높음 시장규모별 주요로봇전방산업 용도별로봇 형태별로봇 자동차 전기 / 전자 용접용, 핸들링용대형로봇 이적재용, 조립, 표면가공소형정밀로봇 수평다관절, 수직다관절 직교좌표, 원통좌표형, 수평다관절, 수직다관절 금속용접용, 조립 / 핸들링수평다관절, 수직다관절 시사점 산업용로봇의수요가많은자동차, 전기 / 전자, 금속산업에서수직다관절, 수평다관절로봇의활용도가높음 수직다관절, 수평다관절로봇의경우작업반경이넓고, 복잡한동작이가능하여, 향후로봇미적용산업에도활용될것임 복잡한공정에적용되기 기타미적용산업 동작의유연성소형정밀로봇 수평다관절, 수직다관절 위하여구조, 구동, 제어, 센싱영역의부품들의기술향상이필요 22

24 부품별수입의존도및수입국가 III. 로봇부품산업선정, 분석및대응전략 로봇부품별수입의존도는구동, 센싱이약 50% 수준으로가장높으며, 구조, 제어부품은상대적으로낮음. 4 개부문로봇부품의절대적과반이상을일본에서수입함 2013 년부품별출하액, 수출, 수입, 수입의존도 ( 백만원 ) 2013 년국가별부품별수입비중 총출하액내수출하수출수입수입의존도 구조 34,182 32,529 1,653 4, % 일본 1,343 억 스위스 103 억 독일 68 억 미국 29 억 프랑스 0.2 억 기타 85 억 구동 70,985 70, , % 센싱 77,223 74,144 3,079 60, % 제어 41,766 35,766 6,000 6, % S/W 2,155 2, % 구조 47.3% 0.0% 49.2% 0.0% 0.0% 3.4% 구동 88.0% 5.1% 0.5% 2.8% 0.0% 3.6% 센싱 95.8% 0.0% 1.8% 0.3% 0.0% 2.1% 제어 59.3% 0.0% 23.0% 9.8% 0.3% 7.6% 기타 33,804 32,631 1,173 16, % 수입의존도 : 수입 /( 내수출하 + 수입 ) S/W 0.0% 0.0% 0.0% 4.6% 0.0% 95.4% 기타 32.2% 39.8% 8.1% 0.0% 0.0% 20.0% 자료원 : 로봇산업실태조사,

25 로봇핵심부품의선정사유 생산성및범용성기준 III. 로봇부품산업선정, 분석및대응전략 핵심부품의수입의존도가높은상황임에도불구하고, 생산성및범용성의상대적인중요도를감안할경우, 구동및제어부품에대한투자가국내중소중견기업의성장에기여할것으로판단됨 로봇의생산성및범용성유관부품의중요도비교 상대적중요도 Low High 시사점 구분고속화생산정밀화성소형화운동의범복잡성용성작업하중 자료원 : 갈렙앤컴퍼니 구조 구동 제어 센싱 생산라인의작업공정의복잡화에따라, 작업반경의자유도가높은수직다관절 모터 수평다관절로봇의수요는향후에도증가할 감속기 컨트롤러 전망 액추에이터 감속기 컨트롤러 시각, 청각, 생산라인의로봇생산성및범용성과밀접한모션주요 Driver는로봇의고속화, 정밀화, 운동의 복잡성, 작업하중으로분류됨 감속기 액추에이터 로봇의주요 Driver들은부품성능과밀접한 설계, 관절 연관성이있으며, 그에따른생산공정의 주행, 컨트롤러리드타임감소, 적용산업의확대가가능할이동장치것임 설계, 관절모터주행, 액추에이터이동장치 핵심부품군 24

26 산업용로봇의기술수준 III. 로봇부품산업선정, 분석및대응전략 산업용로봇의운동반경은동작방향에따라결정되며, 단순 XY 좌표의직교좌표형에서부터, 모든관절이회전축으로구성된수직다관절까지다양하며, 수직다관절의작업반경이가장높음 High 수평다관절 (SCARA) 수직다관절 원통좌표형 운동의복잡성 직교좌표형 Low 구조 3 개의직선축 2 개의직선축, 1 개의회전축 1 개의직선축, 2 개의회전축 전체회전축 동작방향 자료원 : 갈렙앤컴퍼니 25

다관절로봇은고속, 고성능및넓은작업반경으로향후범용성이확대될것임 직교좌표형원통좌표형수평다관절 (SCARA) 수직다관절 2014 국내시장규모비중

0% 특성 산업용로봇중가장간단한구조 직선적운동만가능 수평적회전운동에용이 수평적회전운동에용이 조립작업에용이 유연함 다각도의작업반경 장점 간단제어

고성능, 높은신뢰도 넓은작업영역 유지보수에용이 단점 한번에한방향으로운동, 독립적인움직임 한번에한방향으로운동, 독립적인움직임 정교한제어필요

27 산업용로봇의형태별특성 III. 로봇부품산업선정, 분석및대응전략 산업용로봇은크게 4 개의구조로분류되며, 그중다관절로봇의시장비중은 2014 년국내산업용로봇의 61% 시장임. 다관절로봇은고속, 고성능및넓은작업반경으로향후범용성이확대될것임 직교좌표형원통좌표형수평다관절 (SCARA) 수직다관절 2014 국내시장규모비중 1) 28.8% 9.8% 54.0% 특성 산업용로봇중가장간단한구조 직선적운동만가능 수평적회전운동에용이 수평적회전운동에용이 조립작업에용이 유연함 다각도의작업반경 장점 간단제어 높은강성, 반복정밀도 무거운하중의이동 넓은범위의 높은강성, 반복정밀도 무거운하중의이동 최소의설치공간 넓은작업영역, 높은정밀도 유연성 고속, 고성능, 높은신뢰도 넓은작업영역 유지보수에용이 단점 한번에한방향으로운동, 독립적인움직임 한번에한방향으로운동, 독립적인움직임 정교한제어필요 최대범위접근시안정성문제 가반하중에대응하는최적의개별단위설계필요 정교한제어필요 적용분야 CNC 선반과밀링자동장착 표면마무리가공 픽앤플레이스응용분야 반도체, FPD 공정의클린룸분야 자동조립, 다이캐스팅, 절단, 절삭 반도체부품검사, 착 탈착 도장, 접착제도포공정 정밀용접 자동조립, 용접 무거운하중이송분야 1) 기타 : 7.3% 자료원 : 한국로봇산업진흥원, 로봇산업실태조사

로봇부품별프로세스 제어 구동 구조 제어목표값 시그널프로세싱 / 증폭 편차 1 모션제어 컨트롤러 서보드라이브 제어신호 2 액추에이터 2-1 2-2 서보모터 감속기 제어기 조작량 바디 기구유닛 링크부품

28 산업용로봇부품별프로세스 III. 로봇부품산업선정, 분석및대응전략 로봇부품별프로세스는크게 4 단계로구분되며, 제어 ( 모션제어, 서보드라이브 ), 구동 ( 액추에이터 - 서보모터, 감속기, 제어기 ), 구조및센서로구성됨 로봇부품별프로세스 제어 구동 구조 제어목표값 시그널프로세싱 / 증폭 편차 1 모션제어 컨트롤러 서보드라이브 제어신호 2 액추에이터 서보모터 감속기 제어기 조작량 바디 기구유닛 링크부품 제어량 ( 각도위치 ) 센서 각종센서 힘센서 시각센서 1 컨트롤러 : 로봇에각종작업을명령하고원하는목적의동작을수행하도록하기위한 2 액추에이터 : 외부의에너지를동력으로전환하는기기. 회전운동을만들어내는전기모터 2-1 서보모터 : 입력속도및위치에대응하여가감속운전을하는제어용모터 2-2 감속기 : 감속기는서보모터를필요회전수로감속하여더높은토크를발생시키는기기 제어장치. 각관절의 서보모터제어 27

29 컨트롤러 III. 로봇부품산업선정, 분석및대응전략 컨트롤러란전동기의기동, 운전, 정지, 속도조정을수행하며, 참고명령과센서간의오차를수정및방향조정을통해정밀제어를가능하게하는기기임 컨트롤러의정의 전동기의기동, 운전, 정지, 속도조정을하는제어기를의미함 구성및특징 로봇컨트롤러의분류 구성 참고명령 +/- 에러 피드백 컨트롤러 센서 시스템 센서로부터오는피드백을받아판단을함 참고명령과센서사이의에러를판단하여로봇의위치와방향을수정하는역할을함 아웃풋 로봇컨트롤러 모션컨트롤러 메인 CPU 를통하여로봇의관절보간, 직선보간, 원호보간등의다양한기능및원하는목적의작업을수행함 로봇언어해석기, 관절각과엔드이펙터간의위치및방향변환을위한 Forward/Inverse Kinematics 를담당함 로봇의경로계획발생을위한 Trajectory Planning 등의역할을담당함 특징 다양한작업시사용자가유연하게프로그램할수있는기능과로봇기구부의운동, 시퀀스및모니터링등로봇을이용한작업자동화의전반적인기능을시스템으로제공하는것이특징임 서보드라이브 모션컨트롤러등과같은상위제어기로부터지령을받아파워변환을통하여각관절서보모터의위치, 속도, 토크를제어함 자료원 : 진보되는로봇컨트롤러기술 그진화의끝은?, 여기에 (2013 년 9 월 ) 28

30 액추에이터핵심부품 III. 로봇부품산업선정, 분석및대응전략 액추에이터는구동에너지를변환하여기계적운동을가능케하는장치로, 각로봇관절을움직이는데필요하며, 정교하고정확한움직임을위해서는서보모터와감속기의밀접한기술적연계가중요함 로봇관절구성부품 1) 액추에이터구동체계 제어 서보모터 전기 액추에이터 출력증폭기 Power Amplifier 구동원 Power Supply 감속기 서보모터 Servomotor 감속기 Transmission (Mechanical Gears) 서보시스템 : 모터 + 서보드라이브 + 인코더모터이외에위치와속도제어를위한알고리즘, 제어회로포함 로봇의움직임이유연해지고정교화될수록로봇의관절수가많아지고관절의역할이중요해지며, 신속하고정확한움직임을위해구동을담당하는서보모터와감속기의효율적움직임이중요함 1) 3 세대 DLR Light-Weight Robot 자료원 : DLR Institute of Robotics and Mechatronics, Sapienza Universita Di Roma, Prof Alessandro De Luca 29

31 액추에이터 - 서보모터의분류및특성 III. 로봇부품산업선정, 분석및대응전략 산업용로봇에는서보모터가사용되며, 피드백제어가가능하여오차값이적음. 위치, 속도, 토크제어에용이함 서보모터의정의 입력명령에따라정확한위치와속도를제어하고그에따른가감속운전을할수있는모터 일반적형태및사용이점 장점 단점 동력전달방식 전동식 공압식 서보모터 스테핑모터 고속에서관성으로회전하여토크감소가없으며정확한위치제어가능인코더로제어 펄스신호를받아일정한각도로움직이는모터 정확한각도제어 높은간헐적토크 관성에따른높은토크비율 고속 속도컨트롤에적합 모든크기로사용가능 조용함 저가 개루프에서작동가능 ( 피드백필요없음 ) 저속에서최상의토크보유 유지관리수월 매우견고 ( 모든환경에적합 ) 정밀위치컨트롤 스테퍼모터에비해고가 피드백필요 컨트롤루프파라미터튜닝필요 DC 모터의브러쉬로인한유지보수 저속에서성능이고르지못함 ( 마이크로스테핑필요 ) 로드에상관없이전류소모 제한된크기만사용가능 소음 속도에따라토크감소 위치제어속도제어토크제어 각도제어 유압식 RC 모터등 자료원 : National Instruments 30

32 액추에이터 - 감속기의분류및특성 III. 로봇부품산업선정, 분석및대응전략 감속기란모터의회전속도를제어하여고출력을발생시키며, 산업용로봇에서하모닉감속기와 RV 감속기가컴팩트한구조의고출력감속이가능하여시장지배적인부품임 감속기의정의 모터식등명기회전속도를제어하여더큰힘을전달함 일련의기어장치와기계요소인축및 bearing 을조합하여, casing 내에조립된하나의감속장치의기능 감속기유형별분류및주요감속기종류 감속기 Gear Type 평행축방식 동심축방식 직행축방식 유성톱니바퀴 하모닉감속기 로봇산업에서지배적인사용률 고정밀도 1/30~1/320 의고속감속비 치물림률이큼으로소형으로큰토크전달이가능 컴팩트한구조 낮은 backlash 1) 상단 2~3 개관절적용 Non Gear Type 불일치축방식 동심축방식 RV 감속기 과부하에강하며고장이적음 높은강성으로적은진동 고정밀도 큰하중의직접지지가능 컴팩트한구조 낮은 backlash 1) 하단관절또는대형로봇의 6 개관절모두적용 1) Backlash: 한방향으로회전하는톱니를반대방향으로회전하였을때생기는어긋남및충격자료원 : 산업뉴스, 유진투자증권, Motion System Design, 감속기생태보고서, Motion System Design(2014 년 12 월 ) 31

33 기술확보대응방안 III. 로봇부품산업선정, 분석및대응전략 기술확보의방안은크게 R&D, 기술제휴및 M&A 등이있으며, 선진화된부품국가와의기술격차에대한시간단축및기술및인력확보에있어용이한 M&A 가효율적인대응방안임 국가별로봇기술상대적평가 기술확보방안별장단점 기술수준 100 미국은로봇산업의전분야에서독보적기술력을보유하고있지만, 산업용로봇은주요개발분야가아님 기술확보방안 R&D 장점 원천기술의확보 기술유출리스크회피등 단점 장기간소요 장기기술투자로인한기회비용발생 기술상업화실패리스크등 산업용로봇의원천기술은일본과독일이선도하며, 핵심부품시장의높은시장점유율보유 중국은반제품을수입한후조립하여중국산산업용로봇을제조하며, 완성품은글로벌스탠다드수준으로상향됨 반제품을수입한후조립하여한국산로봇을제조하며, 일부대기업에서개발한로봇의경우계열사생산라인에공급됨 기술제휴 JV M & A 비용효율적 한시적기간동안기술활용이용이성등 기술이전계약에따른기술력확보 시장진입에대한시간단축 한시적기간동안의제한적인리스크감수 기술및인력확보용이 시장진입에대한시간단축 신규시장진입시기존업계와의마찰회피 효율적투자와투자비용절감 기업간의시너지효과창출 로봇부품의원천기술은일본기업들이보유하고있으며, 일본기업들은자사의기술력보호차원에서의외국기업과의기술제휴를고려하지않음 합작투자사의견제와간섭, 상이한경영방침및문화로인한분쟁소지 부적절한기업가치평가로인한금전적손실리스크 기업운영상의리스크 PMI 실패리스크등 32

기존인수자회사통한 M&A) 산업용로봇분야는제조기반기술확보가필요하여 M&A 를위주로추진 산업용로봇의 M&A 는기술력의빠른확보및시장진입을목적으로이루어지고있음 M&A 투자규모추이및지역별매도기업 1) (

년중국의로봇산업육성정책에따른해외 M&A 의대형화 주요타겟지역유럽지역이 69%, 미국이 31% 시사점 대부분의산업용로봇분야 M&A 는기술확보형 M&A 를추구하고있으며그대상지역은미국과유럽을중심으로이루어짐

전력적기술라이센싱 기술력보유기업이해외시장진출을위한방식으로 JV 설립 기술력확보와해외시장진출및시장입지강화차원에서의 Win-Win 방식 1) 2014 년 6 월 ~2016 년 6 월자료원 : 각사,

34 산업용로봇 M&A 및전략적제휴분석및시사점 III. 로봇부품산업선정, 분석및대응전략 기술격차해소방안 M&A 및전략적제휴동향전략방향 1 M&A 대응전략 단독투자방식 M&A 협력투자방식 M&A ( 인수기업 + M&A 펀드 ) 우회투자방식 M&A ( 기존인수자회사통한 M&A) 산업용로봇분야는제조기반기술확보가필요하여 M&A 를위주로추진 산업용로봇의 M&A 는기술력의빠른확보및시장진입을목적으로이루어지고있음 M&A 투자규모추이및지역별매도기업 1) ( 단위 : 억원 ) ( 단위 : 건 ) 423 5, ,817 총 13 개기업의산업용로봇 M&A 추진완료 전체 13 개 M&A 중 11 개는중국기업의해외기업 M&A 2016 년중국의로봇산업육성정책에따른해외 M&A 의대형화 주요타겟지역유럽지역이 69%, 미국이 31% 시사점 대부분의산업용로봇분야 M&A 는기술확보형 M&A 를추구하고있으며그대상지역은미국과유럽을중심으로이루어짐 - 중국의제조기업은기술확보를통해산업용로봇분야진출 - 중국기업은주로자동차산업용분야와물류, 플랜트분야의기술을확보한산업용로봇분야의 M&A 가이루어짐 2 전략적제휴 (JV) 전략적합작법인설립 전력적기술라이센싱 기술력보유기업이해외시장진출을위한방식으로 JV 설립 기술력확보와해외시장진출및시장입지강화차원에서의 Win-Win 방식 1) 2014 년 6 월 ~2016 년 6 월자료원 : 각사, 언론자료 JV 설립현황 총 5 개기업의산업용로봇 JV 추진완료 전체 5 개 JV 중 3 개는중국과일본합작 중국기업은일본기업의기술력확보, 일본기업은중국내수시장공략이주된목표임 한국기업의일본기업과의산업용로봇 JV 통해아시아및세계시장공략을추진 해외시장진출및시장입지강화를위해기술력보유기업과현지기업과의합작하는방식으로설립됨 기술력확보, 고객군확대등을위한전략적가치높음 공동생산및기술이전계약을통한기술확보가가능함 33

35 M&A 타겟기업발굴종합 IV. 타겟기업발굴 핵심부품을생산하는기업은총 58 개기업을조사하였으며, 일본 17 개, 미국 17 개, 유럽 24 개로집계됨. Big 4 에납품하는기업은총 14 개기업임 부품별발굴기업수 국가별발굴기업수산업용로봇 Big 4 일본 17 액추에이터 5 감속기 5 컨트롤러 감속기, 16 액추에이 터, 19 컨트롤러, 23 미국 17 액추에이터 8 감속기 4 컨트롤러 유럽 24 액추에이터 6 2 감속기 7 컨트롤러 11 4 총합 58 개기업 14 개기업 34

36 액추에이터 M&A 기업리스트 IV. 타겟기업발굴 순번 기업명 국가 기술력강점 1 PANASONIC CORPORATION 일본 고정밀 AC 서보모터 2 TOSHIBA MACHINE CO., LTD 일본 고출력서보모터 3 CANON PRECISION INC. 일본 맞춤형액추에이터유닛제작 4 TAMAGAWA SEIKI CO.,LTD.. 일본 감속기내장형 AC Motor 5 Yamaha Robotics 일본 선형액추에이터등 (Yamaha Motor 자회사 ) 6 KOLLMORGEN CORPORATION 미국 고속 AC 서보모터 7 Leeson Electric Corporation 미국 맞춤형제작 8 Tolomatic, Inc. 미국 다축제어기술 9 SYSTEMS, MACHINES, AUTOMATION COMPONENTS CORPORATION 미국 무빙코일액추에이터및서보제어기 10 HAYDON KERK MOTION SOLUTIONS, INC. 미국 구동기술전반 (AMTEK 자회사 ) 11 Bishop-Wisecarver Corporation 미국 고정밀엑추에이터 12 American Grippers Inc. 미국 공압식액추에이터 13 HEBI Robotics 미국 센서내장액추에이터 14 Siemens AG 독일 유럽최대엔지니어링기업 15 Eckart GmbH 독일 로터리액추에이터 16 igus gmbh 독일 플라스틱소재사용, 원가절감 17 Dunkermotoren GmbH 독일 모터, 제어기등 18 maxon motor ag 스위스 소형, 경량모터 19 FAULHABER MINIMOTOR SA 스위스국내기업납품 35

37 감속기 M&A 기업리스트 IV. 타겟기업발굴 순번 기업명 국가 기술력강점 1 NABTESCO CORPORATION 일본 경량, 고강성감속기 2 NIDEC-SHIMPO CORPORATION 일본 소형감속기 3 HARMONIC DRIVE SYSTEMS INC. 일본 제로백래시감속기어 4 Makishinko Co., LTD 일본 고정밀소형감속기 5 Suda International Gear Works 일본 하이포이드 (hypoid) 정밀증감속기어 6 SUMITOMO MACHINERY CORPORATION OF AMERICA 미국 산업용감속기 7 Superior Gearbox Company 미국 웜기어감속기등 8 DieQua Corporation 미국 기어박스, 감속기등 9 GAM Gear 미국 정밀구동 10 WITTENSTEIN SE 독일 액추에이터, 감속기, 제어기 11 Premium Stephan Hameln 독일 정밀기어 12 Bockwoldt GmbH & Co. KG 독일 맞춤형감속기제작 13 Tandler Zahnrad 독일 정밀기어 14 Carl Rehfuss GmbH & Co. KG 독일 고정기어, 맞춤형기어등 15 Laudenbach Formtechnik GmbH & Co KG 독일 로봇감속기, 자동화시스템구축등 16 Langguth + Co. GmbH 독일유성치자감속기 36

38 컨트롤러 M&A 기업리스트 IV. 타겟기업발굴 순번 기업명 국가 기술력강점 1 Mitsubishi Electric 일본 AC 서보시스템 2 NACHI-FUJIKOSHI CORP. 일본 AC 서보시스템 3 SANYO DENKI CO.,LTD. 일본 제어시스템및영상처리기능통합 4 HIRATA CORPORATION 일본 대형갠트리로봇컨트롤러 5 Nippon Pulse Motor Co., LTD. 일본 Motion Profile 저장 6 MUSCLE CORPORATION 일본 통합 AC 서보시스템 7 MUJIN INC. 일본 고속컨트롤 8 Rockwell Automation, Inc. 미국 로보틱스자동화구축 9 Aerotech, Inc. 미국 다축컨트롤러개선 10 Opto 22 미국 제어소프트웨어패키지 11 Omron Adept Technologies, Inc. 미국 정밀제어 12 Control Technology Corporation 미국 서보모터 & 스테핑모터컨트롤등의기술보유 13 SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG 독일 PLC 14 Beckhoff Automation GmbH 독일 Stäubli 납품 15 Eloplan Gesellschaft für Elektrotechnik mbh 독일 맞춤형제어시스템개발 16 momac Robotics GmbH & Co. KG 독일 로봇제어시스템최적화 ' 17 Systec Elektronik und Software GmbH 독일 PLC 18 Lenze in Germany 독일 정밀제어시스템 19 Stäubli International AG 스위스 사용자친화적컨트롤러 20 Robotec Solutions AG 스위스 제어소프트웨어 21 COMAU SPA 이탈리아 소형, 에너지절감컨트롤러 22 KEBA AG 오스트리아 모듈형컨트롤러 23 Schneider Electric 프랑스 PLC 37

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<B8B6B1D4C7CF2DBAD0BEDFB0CBC5E4BFCF2DB1B3C1A4BFCFB7E128C0CCC8ADBFB5292DC0DBBCBAC0DAB0CBC1F5BFCF2DB8D3B8AEB8BB2DB3BBBACEB0CBC1F52E687770> 가정용 지능로봇의 기술동향 머리말 목 차 제1장 서 론 1 제2장 기술의 특징 4 제3장 가정용 로봇 산업 및 기술수요 전망 14 4장 가정용 로봇의 기술동향 27 5장 주요국의 가정용 로봇의 기술정책 분석 61 6장 국제표준화와 특허출원 동향 80 7장 결론 및 정책 제언 86 참고문헌 92 표 목차 그림 목차 제1장 서 론 1. 기술동향분석의 목적 및