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工业机器人行业研究报告

发布者:管理员  2020/1/19 10:15:16



工业机器人行业概述

工业机器人的定义

智能制造是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

工业机器人是智能制造领域的重要组成部分,可与焊接、切割、搬运上下料、涂层与封胶、装配及拆卸等生产制造工艺相结合,广泛用于汽车、3C、金属加工、食品饮料、航空航天等行业。目前工业机器人在我国经济社会发展中发挥着重要作用。

工业机器人工作场景展示



工业机器人的分类


机器人本体可分为多轴型、并联型、直角坐标型、Scara型等。

多轴机器人示意图


并联机器人示意图


直角坐标机器人示意图


Scara机器人示意图


注册送38元体验金 (1)多轴型机器人

注册送38元体验金 多轴机器人又称单轴机械手,工业机械臂,电缸等,是以XYZ直角坐标系统为基本数学模型,以伺服电机、步进电机为驱动的单轴机械臂为基本工作单元,以滚珠丝杆、同步皮带、齿轮齿条为常用的传动方式所架构起来的机器人系统,可以完成在XYZ三维坐标系中任意一点的到达和遵循可控的运动轨迹。多轴机器人采用运动控制系统实现对其的驱动及编程控制,直线、曲线等运动轨迹的生成为多点插补方式,操作及编程方式为引导示教编程方式或坐标定位方式。

注册送38元体验金 (2)并联机器人

注册送38元体验金 串联机器人其串联式结构是一个开放的运动链,其所有运动杆并没有形成一个封闭的结构链。串联机器人的工作空间大,运动分析比较容易可以避免驱动轴之间的耦合效应。但其机构各轴必须要独立控制,并且需要搭配编码器和传感器来提高机构运动时的精准度。

而并联机器人和传统工业用串联机器人在应用上构成互补关系,它是一个封闭的运动链。并联机器人不易产生动态误差,无误差积累精度较高。另外其结构紧凑稳定,输出轴大部分承受轴向力,机器刚性高,承载能力大。但是,并联机器人在位置求解上正解比较困难,而反解容易。

注册送38元体验金 (3)坐标机器人

坐标机器人是能够实现自动控制的、可重复编程的、多自由度的、运动自由度建成空间直角关系的、多用途的操作机。其工作的行为方式主要是通过完成沿着X、Y、Z轴上的线性运动。坐标机器人采用运动控制系统实现对其的驱动及编程控制,直线、曲线等运动轨迹的生成为多点插补方式,操作及编程方式为引导示教编程方式或坐标定位方式。

(4)Scara型机器人

SCARA机器人是一种圆柱坐标型的特殊类型的工业机器人。SCARA机器人有3个旋转关节,其轴线相互平行,在平面内进行定位和定向。另一个关节是移动关节,用于完成末端件在垂直于平面的运动。



工业机器人发展历程

工业机器人发展历程

注册送38元体验金 机器人可以代替人工,做一些复杂繁琐的工作;在一些危险和工作环境较差的场合也经常看到机器人的身影。机器人已广泛应用在各行各业中,为人类的生活提供诸多便利。

注册送38元体验金 伴随着第一次、第二次工业革命,各种机械装置的发明与应用,工业机器人也呼之欲出。上世纪50、60年代,随着机构理论和伺服理论的发展,机器人进入了使用化阶段。1960年美国AMF公司生产了柱坐标型Versatran机器人,可作点位和轨迹控制,这是世界上第一种用于工业生产上的机器人。

上世纪70年代,随着计算机技术、现代控制技术、传感技术、人工智能技术的发展,工业机器人得到了迅速发展。这段时期的机器人具有记忆、存储能力,按相应程序重复作业,但对周围环境基本没有感知与反馈控制能力。这种机器人也被称作第一代机器人。进入80年代,随着传感技术,包括视觉传感器、非视觉传感器(力觉、触觉、接近觉等)以及信息处理技术的发展,出现了第二代机器人——有感觉的机器人。它能够获得作业环境和作业对象的部分有关信息,进行一定的实时处理,引导机器人进行作业。

第三代机器人是目前正在研究的“智能机器人”。它不仅具有比第二代机器人更加完善的环境感知能力,而且还具有逻辑思维、判断和决策能力,可根据作业要求与环境信息自主地进行工作。智能机器人是智能制造的重要组成部分,是实现智能生产和打造智慧工厂的重要利器。


我国工业机器人发展历程

注册送38元体验金 (1)2000-2009年,产业萌动。

中国汽车产业制造水平相对落后,3C电子开始承接第三次全球产能转移(日韩台到中国),自动化程度较低。外资机器人巨头普遍2000年前后进入中国,工业机器人年销售数千台,基本都是外资品牌,主要用于汽车行业。国内企业以做外资的系统集成和代理商为主,极少数企业如沈阳新松有自研机器人本体。

(2)2010-2012年,产业风起。

以汽车、3C电子为代表的主要下游对自动化改造升级需求旺盛,通用产业市场逐步打开,市场出现跨越增长,年均复合增速63%,2012年工业机器人销量超过2万台。外资优势明显,四大家族地位确立,本土系统集成商发展壮大,国产核心零部件和本体企业开始出现。2012年我国机器人产业扶持政策顶层设计出台,产业发展风起。

注册送38元体验金 (3)2013-2017年,高速发展。

政策顶层设计传导,地方政府密集出台补贴政策,汽车、3C电子景气度高,长尾市场逐步迅速打开,终端用户使用机器人的意愿大幅提高,产业经历5年高速增长,年均复合增速43%。2017年工业机器人销量达到13.8万台,国内企业数量爆发增长,由产业链下游向中上游拓展,直接和外资巨头竞争。

注册送38元体验金 (4)2018-今,回落调整。

直接面向市场的补贴大幅减少,叠加汽车、3C电子固定资产投资放缓,需求低迷,产业回落调整,市场正在加速触底。注册送38元体验金根据产业调研估算2018年中国工业机器人销量在14万台左右(不同于IFR及CRIA口径),对应本体市场规模约260亿元,集成市场规模1100亿元左右。其中,国产零部件、本体、集成均取得了长足的进步,国产化率持续提高,行业低端产能出清,国产竞争核心由“低价”转向“高附加值”。

2000-2018年中国机器人发展四阶段


市场分析

国产替代任重道远

2018年1-12月,我国工业机器人产量达14.7万台,同比增长12.2%;其中12月份产量达11961台。受国内宏观经济下行,下游汽车、3C、新能源等行业投资放缓和中美贸易战的影响,国内工业机器人行业发展压力逐步显现,6月、7月、8月增幅相比前几个月35%的增速大幅下降。但工业机器人行业短期的增速放缓并不能改变机器代人的大趋势。我国自动化改造空间巨大,制造业转型升级迫切;人口红利逐步消失,老龄化问题严重,劳动力出现短缺;叠加国家政策的大力支持,我国工业机器人行业未来发展空间仍然巨大。

中国工业机器人月产量(台)

工业机器人国产品牌历年市占率(%)

2018年国产品牌各应用领域市占率(%)

据CRIA与IFR统计,2018年中国工业机器人市场销量达14.7万台,同比增长12.2%。外资品牌销量10.3万台,同比增长71.9%;国产机器人达到3.8万台,同比增长29.8%。国产品牌市占率达26.8%,同比下降5.9个百分点,结束了近几年不断上升的趋势。外资品牌工业机器人增速迅猛,国产品牌的工业机器人的市场份额出现了拐点。

在涂层及封胶、搬运及上下料、金属加工领域,国产工业机器人品牌市占率分别为54.4%、36.6%、34.8%。国产优势相对明显,国内外机器人品牌竞争焦灼。


国产品牌有望在细分领域得到突破

2018年中国工业机器人市场搬运及上下料机器人销量达6.3万台,同比增长57.5%,占比高达45.1%;焊接机器人销售3.5万台,同比增长56.5%,占比达25.1%;装配及拆卸机器人销量同比增长71.2%,占比达20%,位居第三。搬运及上下料、焊接、装配及拆卸三个细分领域所占份额达到90%以上。

注册送38元体验金 在国产工业机器人市场中,搬运及上下料销量同比增长40.8%,占比达61.4%;焊接销量同比增长9.7%,占比达14.8%;装配及拆卸销量同比增长5.4%,占比达10.4%。

注册送38元体验金 国产品牌搬运及上下料、焊接、装配及拆卸分别占比61.4%、14.8%、10.4%;分别同比增长40.8%、9.7%、5.4%。搬运及上下料等领域技术壁垒较低,国产厂家占比较大,高于行业平均占比;焊接等领域要求精度较高,国产品牌低于行业平均占比,国产增速明显低于行业增速。

2018中国工业机器人领域占比(%)

2018年国产品牌各应用领域占比情况(%)

分行业来看,2018年,国产工业机器人在电气电子设备和器材制造行业的应用占比最高,达37.3%;金属加工业占比29.4%,汽车制造业占比12.1%,塑料和化学制品业占比11.3%,四个细分行业占比超过90.0%。增速方面,金属加工业增速高达92.2%,电气电子行业增速达31.6%,而在汽车制造等行业,对工业机器人精度要求较高,国产品牌不具备竞争优势,增速较低。

中国工业机器人市场空间很大,各行业企业自动化改造的需求与日俱增,但国外品牌的工业机器人占据市场主导,国产品牌的市场份额正在被进一步挤压,国产替代进程日益艰难。虽然整体上国产品牌相对落后,但在细分领域有望得到突破。从细分领域布局的战略或许是国产机器人企业突破枷锁的正确选择。构建机器人产业链共荣生态圈,实现核心零部件厂商、本体厂商和系统集成商优势互补、共同发展是国产替代的必经之路。

2018年国产品牌各细分行业占有率(%)

2018年国产品牌各细分行业销量增速(%)


工业机器人发展现状

发展背景

工业机器人行业增长的动力主要源于:人口红利消失,人工成本上升,工业机器人性价比提升;制造业转型升级的需要;国家政策的大力支持。

近年来,中国人口结构发生了巨大变化,15-64岁劳动适龄人口占总人口的比重自2011年以来呈现逐步下滑的趋势,2017年该比重已经下滑至71.8%,相比2010年的最高点降低了2.7个百分点。另外,中国社会的老龄化问题更加严重,中国人口红利逐步消失,目前已经出现了刘易斯拐点。人口结构的变化,劳动力供给条件的变化显著的推高了我国的劳动成本,不仅削弱了制造业的竞争力,对劳动密集型的产业同样也带来了严峻的挑战,也削弱了中国产品在全球市场的竞争力。

中国15-64岁人口占总人口的比重(%)

中国历年出生率、自然增长率(%)

注册送38元体验金 另一方面,中国近年来的人口出生率和自然增长率也呈现不断下降的趋势,2017年比2016年出生人口减少了63万人,人口出生率仅为12.4‰,同比降低0.5‰,这一数据比日本的出生率还要低。我国的人口自然增长率更是下降到5.3‰,长期的低生育水平直接加大了对未来我国劳动力不足的担忧。

注册送38元体验金 农民工是我国城镇化进程中的劳动力主力军,然而近年来,农民工群体也呈现出逐步老龄化的特征,农民工平均年龄不断提高,50岁以上农民工所占比重提高较快。2017年农民工平均年龄为39.7岁,比16年提高0.7岁。从年龄结构看,30岁以下的年青一代农民工所占比重为29.9%,比16年下降2.0个百分点;40岁及以下农民工所占比重为52.4%,比16年下降1.5个百分点;50岁以上农民工所占比重为21.3%,比16年提高2.2个百分点,自2014年以来比重提高呈加快态势。农民工老龄化逐年加剧,直接影响了社会劳动力的供给,机器替代人工成为解决这一问题最为有效的方式,也是我国制造业转型升级的必经之路。

中国农民工年龄构成(%)

中国制造业平均工资(元)

除了未来劳动力不足之外,中国制造业员工的平均工资则呈现逐年增长的态势,2017年已升至64452元,同比增长8.4%。劳动力成本不断上升,用机器人代替人工也是更加经济、符合市场规律的必然选择。目前,“世界工厂”正不断的从中国向东南亚等其他国家和地区转移,中国改革开放初期借助人口红利快速发展的条件已然不复存在。解决劳动力不足、劳动力成本上升的主要途径就是智能制造,即生产过程的自动化、智能化产业升级。未来通过产业的转型升级更加注重质量和效益的提升,“机器代人”的生产方式将会更加普遍。


国家政策

注册送38元体验金 中国制造业转型升级,必须向智能制造进军。以大数据、云计算、区块链等为代表的互联网技术与制造业的结合是实现智能化的关键,工业互联互通以实现智能生产,这也是中国走出中等收入国家陷阱的关键一步。

智能制造是“中国制造2025”发展规划的重要发展方向,是未来制造业发展的必然趋势,工业机器人是智能制造的关键设备,行业发展潜力巨大。近年来,国家出台了一系列的政策支持和鼓励中国工业机器人行业的发展。根据2016年国务院发布的《机器人产业发展规划(2016-2020年)》,到2020年,我国工业机器人产量达到10万台,六轴及以上工业机器人年产量达到5万台以上;培育3家以上具有国际竞争力的龙头企业;机器人密度达到150以上。

工业机器人行业部分国家政策

全球增速最快的工业机器人市场

注册送38元体验金 中国自2013年起成为了全球工业机器人最大的市场,2017年,中国工业机器人销量达14.1万台,同比增长62.1%,全球工业机器人销量为38万台,中国占全球的比重高达37%。中国工业机器人销量不仅总量较大,而且增速也比较快,2011-2017年销量年均增速高达39.5%。

伴随着中国人口老龄化的加剧,国内制造业转型升级的需要,国家政策的大力支持,预计未来我国工业机器人行业将继续保持快速发展。根据IFR预测,2020年中国工业机器人销量将达到21万台,未来三年的年均增速约为25%,占全球的比重或将进一步提升,未来成长空间可期。

注册送38元体验金 2017年我国工业机器人安装量为138000台,同比增长58.6%,自04年以来,安装量平均增速高达45.6%。17年在全社会固定资产投资增速仅为个位数增长的背景下,受益于《中国制造2025》、《机器人产业发展规划(2016-2020年)》等产业政策的支持,国产工业机器人仍呈现出良好的发展态势。

中国及全球工业机器人销量

2018年,我国工业机器人销售额达48亿美元,同比增长24.1%。未来随着生产方式向柔性、智能、精细转变,对工业机器人的需求将呈现大幅增长。根据前瞻产业研究院的预测,到2023年,国内市场规模将翻一番,进一步扩大到79.3亿美元。

注册送38元体验金 我国工业机器人密度(每万名工人中的工业机器人数量)仍然较低,根据IFR最新公布的数据显示,2017年中国工业机器人密度为97台/万人,位居全球第21位,首次超过全球平均机器人密度85台/万人。韩国以631台/万人连续七年蝉联全球第一,新加坡(488台/万人)和德国(309台/万人)分列第二和第三。中国是全球工业机器人发展最有活力的地区,年均增速高达40%,并有望在2020年进入全球前十名。

中国机器人销售额

2017年全球主要市场工业机器人密度对比(台/万人)

注册送38元体验金 进出口方面,目前我国工业机器人进口仍远高于出口,行业内国外厂商仍占据主导优势,工业机器人“四大家族”(ABB、库卡、发那科、安川电机)占据一半以上的市场。2016年我国工业机器人进口5.2万台,出口3万台,进口金额达8.8亿美元,出口金额仅为1.5亿美元。数量方面,虽然逆差仍较大,但是近年来有不断缩小的趋势。金额方面,主要是出口均价与进口均价相比不断降低,导致进口金额仍远高于出口金额。

中国工业机器人进出口数量(台)

 

中国工业机器人进出口金额(万美元)


工业机器人产业链分析

产业链分析

注册送38元体验金 从产业链角度来看,工业机器人产业包括了上游核心零部件(减速器、伺服系统、控制系统)、中游本体、下游系统集成。下游系统集成技术门槛相对最低,属于我国工业机器人厂商率先切入的领域,随后厂商逐渐向产业链中上游布局。注册送38元体验金按照国内工业机器人厂商的布局顺序来介绍产业链的各个环节的国产化占比、相应版块的厂商及其核心竞争力以及技术难点。

工业机器人产业链

工业机器人产业链上游为核心零部件,主要包括减速机、控制器和伺服系统等。目前应用较多的减速机主要有谐波减速机和RV减速机,日本的纳博特斯克和哈默纳克占据工业机器人减速机领域70%以上的市场。控制器方面,日本、德国、美国占据主导地位。伺服系统方面,日本、欧美、台韩系占主导,国产品牌仅占15%左右,国内企业不断尝试突围,向核心零部件进口替代目标推进。

附加值最高的核心零部件大部分市场长期被国外厂商占据,但是近年来国内厂商奋力追赶,RV减速机研发取得突破,未来有望进一步实现国产替代。南通振康、秦川机床、中大力德、钱江机器人和双环传动等企业已经批量生产RV减速机。谐波减速机、伺服系统和控制器领域也开启了国产替代的新时代。未来伴随着研发的持续突破,我国核心零部件有望进一步实现自主可控。

中游为本体生产商,机器人本体可分为并联型、关节型、直角坐标型、Scara型等。工业机器人四大家族优势明显,占据一大半市场份额。国产品牌正努力追赶,逐步由中低端机器人向中高端机器人(如六轴、高精度、重负载)进行产品升级。新松机器人、埃斯顿、埃夫特、富士康、钱江机器人、广州数控等企业在本体生产方面均具优势。

下游为系统集成商,可用于焊接、切割、搬运、上下料、涂层、封胶等生产制造领域。目前在系统集成服务的市场化应用方面巩固优势逐步赶超外资品牌,在行业快速发展的大背景下国产品牌有望逐步崛起。拓斯达、敖博机器人、上海欢颜和珞石机器人等企业均是工业机器人领域的新贵。

工业机器人构造示意图

工业机器人各环节成本占比

在工业机器人成本链上,上游核心零部件成本占比最高,达60%左右,减速机、伺服系统和控制器大概分别占30%、20%、10%。本体成本占比25%左右,系统集成的成本占比较低,仅有15%左右。



核心零部件

基本情况

注册送38元体验金 工业机器人核心零部件包括减速器、控制器和伺服系统等。减速器是机械传动的核心,机器人的速度、精度都与减速器有关,工业机器人使用的减速器主要是谐波减速器和RV减速器。

注册送38元体验金 谐波减速器是一种由固定的内齿刚轮、柔轮、和使柔轮发生径向变形的波发生器组成,是齿轮减速机中的一种新型传动结构。利用柔性齿轮产生可控制的弹性变形波,引起刚轮与柔轮的齿间相对错齿来传递动力和运动。谐波齿轮减速器具有高精度、高承载力等优点,和普通减速器相比,由于使用的材料要少50%,其体积及重量至少减少1/3。谐波减速器主要用于负载小的工业机器人或大型机器人末端几个轴,用于小型机器人特点是体积小、重量轻、承载能力大、运动精度高,单级传动比大。

谐波减速器构造图          RV-E减速器构造图


注册送38元体验金 RV减速器由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成。RV传动是新兴起的一种传动,它是在传统针摆行星传动的基础上发展出来的,不仅克服了一般针摆传动的缺点,而且具有传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列优点,在一定条件下具有自锁功能。广泛应用于工业机器人,机床,医疗检测设备,卫星接收系统等领域。一般而言,工业机器人每个关节都需要配备一台减速器,即一台六轴工业机器人需要配备6台减速器。

机器人控制系统组成结构图

注册送38元体验金 控制器作为工业机器人最为核心的零部件之一,是工业机器人的大脑,对机器人的性能起着决定性的影响,在一定程度上影响着工业机器人的发展。工业机器人控制系统的主要是控制机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹,操作顺序及动作的时间等。

它同时具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使用方便等特点。一般每台多轴机器人由一套控制系统控制。

伺服系统原理图及伺服电机示意图

伺服系统通常由伺服电机和伺服驱动器组成,伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。伺服电机分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。一般而言,工业机器人每个关节都会搭载一个伺服驱动和伺服电机,即一台六轴机器人需要搭载6套伺服系统。


市场情况

注册送38元体验金 中国核心零部件市场竞争激烈,主要技术仍由外国品牌掌控,国产品牌在性能方面仍不及外资品牌。在减速器方面,纳博特斯克、哈默纳克、住友、ZF、Spinea等外资品牌领先,国内上海机电、绿的、南通振康、巨轮股份、秦川机床、中大力德等公司均不断突破。国产品牌技术水平的提升是实现国产替代的必经之路,是突破重围的关键。

减速器市场国内外品牌竞争激烈,行业逐步进入红海市场。减速器市场空间依然巨大,除纳博(上海)20万台产能扩充计划外,各大国产厂商均提出了扩产计划。南通振康计划到2021年,形成10万台/年减速器,扩产计划最大。本体厂商钱江机器人也开始 RV减速器的自主研发,预计18年底到19年初开始自给。

注册送38元体验金 日系的松下,三菱、安川电机和欧美系的西门子等企业占据伺服系统的主导。国产伺服电机大多是仿制日系伺服电机设计,功率多在3kw以内,以中小功率为多,而5.5-15kw的中大功率伺服电机则比较少。国产品牌中,广州数控、汇川技术、英威腾、埃斯顿、新时达、华中数控等企业伺服技术领先,但与外资品牌相比,仍然存在一定差距。

控制器方面,四大家族占据主导,国内埃斯顿、新时达、固高等企业优势明显。一般而言,大多数本体制造商可以自产控制器。近年来,国内运动控制技术有了较快的发展。经过多年的沉淀和技术积累,国内机器人控制器所采用的硬件平台和国外产品相比并没有太大差距,主要差距体现在控制算法和二次开发平台的易用性方面。随着技术和应用经验的积累,国内企业的机器人控制器产品相对较为成熟,是机器人产品中与国外产品差距最小的关键零部件。



本体制造

注册送38元体验金 工业机器人的主要技术参数一般有自由度、定位精度及重复定位精度、工作范围、最大工作速度和承载能力等。这些参数是工业机器人本体制造过程中重要的考量指标,是衡量一家厂商本体制造水平高低的标准。

工业机器人主要技术参数


目前在工业机器人本体市场上,以“四大家族”为代表的外资品牌在精度和承载能力等技术指标方面处于领先水平,国产品牌技术方面略显弱势,仍无法与之抗衡。但国产本体在价格方面较为便宜,众多中小厂商在自动化改造过程中,更加注重性价比的高低,因此国产本体仍有一定的市场份额。但未来更加注重质量和效益,不注重技术提升的本体厂商或将被淘汰。

国产工业机器人目前普遍能达到低于0.1毫米的运动精度,且负载能力、稳定性、可靠均优于人力,逐渐可以完成高强度精细工序,并能够保障产品质量的稳定性。比如,采用机器人抛光,成品率可从87%提高到93%。未来,国产替代有望进一步扩大,中国工业机器人市场潜力巨大,国产品牌崛起有望加速。


系统集成

工业机器人系统集成商处于机器人产业链的下游应用端,为终端客户提供应用解决方案,负责工业机器人应用二次开发和周边自动化配套设备的集成,具有产品设计能力、对终端客户应用需求的工艺理解、相关项目经验等,提供可适应各种不同应用领域的标准化、个性化成套装备。

注册送38元体验金 只有机器人本体是不能完成任何工作的,需要通过系统集成之后才能为终端客户所用。因此,在注塑、冲压、打磨、喷涂、装配、焊接、精雕、压铸、组装、上下料等制造领域,分别采用不同的系统集成解决方案,并形成了焊接机器人、上下料机器人、喷涂机器人、装配机器人等适用于不同应用领域的工业机器人。

工业机器人重点企业介绍

注册送38元体验金 在世界工业机器人行业中,以瑞士的ABB、德国的库卡、日本的发那科和安川电机最为著名,并称为工业机器人“四大家族”。它们在亚洲市场上同样有着举足轻重的地位,在中国工业机器人市场上占据大半江山,几乎垄断了机器人本体制造、焊接等高端领域。

ABB是一家由两个历史100多年的国际性企业(瑞典的ASEA和瑞士的BBC Brown Boveri)在1988年合并而成,位居全球500强。其业务涵盖电力产品、离散自动化、运动控制、过程自动化、低压产品五大领域,以电力和自动化技术最为著名。ABB拥有当今最多种类的机器人产品、技术和服务,是全球装机量最大的工业机器人供货商。

发那科(FANUC)创建于1956年,三年后首次推出了电液步进电机,进入70年代,得利于微电子技术、功率电子技术,尤其是计算技术飞速发展,发那科毅然舍弃了使其发家的电液步进电机数控产品而开始转型。1976年研制成功数控系统,随后又与SIEMENS公司联合研制了具高水平的数控系统,并成为当今世界上数控系统、设计、制造、销售实力最强的企业之一。

安川电机(YASKAWA)创立于1915年,是日本最大的工业机器人公司。1977年,安川电机运用自己的运动控制技术开发生产出了日本第一台全电气化的工业用机器人,此后相继开发了焊接、装配、喷漆、搬运等各种各样的自动化作用机器人,并一直引领着全球产业用机器人市场。

注册送38元体验金 库卡(KUKA)于1898年在德国奥格斯堡建立,最初主要专注于室内及城市照明,不久后开始涉足其他领域。1973年研发了名为FAMULUS的第一台工业机器人。库卡公司主要客户来自汽车制造领域,同时也专注于向工业生产过程提供先进的自动化解决方案,更涉足于医院的脑外科及放射造影。2017年1月6日,美的集团正式以37亿欧元(约合292亿人民币)的价格完成了对于库卡94.55%股份的收购。

工业机器人“四大家族”简介

2018年,ABB机器人业务达627.76亿元,是四大家族中机器人营收最大的公司,其次为发那科113.2亿元,库卡93.7亿元,安川电机83.4亿元。机器人业务收入增速方面,库卡增速最快,2018年机器人营收同比增长20.9%;ABB机器人营收同比增长6.3%,保持稳定增长;发那科机器人营收同比增长1.0%,增速较慢;而安川电机机器人营收同比降低9.1%,出现负增长。

注册送38元体验金 2017年,四大家族在中国工业机器人市场上的市场份额高达57.4%,发那科占比最高,达17.8%,其次为库卡14.0%,ABB13.5%,安川电机12.1%,而其他外资品牌仅占9.7%。2017年四大家族在中国的市占率进一步加大,国产机器人品牌面临较大压力。

2017年中国机器人市场外资品牌占比(%)

近年来,四大家族不断加大在中国的业务布局,持续扩张产能并且将发展重点瞄准了中国市场。一方面,是出于高端行业的未来发展前景较好,四大家族对机器人行业景气度的信心充足。另一方面,中国作为全球机器人最大需求市场,其地位日益重要,未来成长空间较大。

工业机器人“四大家族”在中国的布局情况


工业机器人发展趋势

注册送38元体验金 工业机器人正在向智能化、模块化和系统化方向发展。工业机器人智能化,即让机器人有感觉、有知觉,能够迅速、准确地检测及判断各种复杂的信息。随着执行与控制、自主学习与智能发育等技术进步,机器人将从预编程、示教再现控制、直接控制、遥操作等被操纵作业模式,逐渐向自主学习、自主作业方向发展。

通过标准化模块组装制造工业机器人将成为趋势。当前,各个国家都在研究、开发和发展组合式机器人,这种机器人将由标准化的伺服电机、传感器、手臂、手腕与机身等工业机器人组件标准化组合件拼装制成。

研究新型机器人结构是未来发展趋势。新型微动机器人结构可以提升工业机器人的作业精度、改善工业机器人的作业环境。研制新型工业机器人结构将成为适应工作强度高、环境复杂作业的需求。

我国工业机器人的大部分核心部件为自主研发和生产,在同类产品中价格优势明显,性价比较高。且供货周期短,服务响应水平及时,在金属形成等领域行业应用经验丰富。但我国在工业机器人领域起步较晚,产业主要在中下游行业,生产和销售规模较小。

注册送38元体验金 整体来看,我国工业机器人核心零部件国产化的趋势已经开始初步显现,但技术和经验积累还需要一定时间,大多数企业还处于小批量生产和推广应用阶段。因此,培育具有国际竞争力的龙头企业,带动中小企业向“专、精、特、新”方向发展,形成集群效应,增强产业竞争合力,将是未来我国机器人产业发展努力的方向。