2019-2020年中国机器人产业发展分析报告目录一、机器人行业基本情况 (4)(一)机器人定义 (4)(二)机器人分类 (5)二、中国机器人产业发展环境分析 (7)(一)行业发展政治环境 (7)(二)行业发展经济环境 (11)(三)行业发展社会环境 (13)(四)行业发展技术环境 (15)三、中国机器人产业发展现状分析 (18)(一)工业机器人产业发展现状 (18)1.工业机器人产销情况 (18)2.中国工业机器人应用情况 (20)3.国产工业机器人市场结构 (20)(二)服务机器人产业发展现状 (22)1.服务机器人不断向各行各业渗透 (22)2.市场参与度提升,聚焦家用服务领域 (23)3.特种机器人应用垂直度高,国家政策积极推动 (23)四、中国机器人产业链发展情况分析 (24)(一)机器人产业链总体概述 (24)(二)机器人产业链上游分析 (25)1.减速器 (25)2.伺服系统 (25)3.控制器 (25)4.传感器 (26)(三)机器人产业链中游分析 (26)(四)机器人产业链下游分析 (26)1.应用深度 (27)2.应用广度 (27)3.本土系统集成企业规模偏小 (27)(五)机器人产业发展趋势分析 (28)1.机器人智能化水平提高,应用范围扩大 (28)2.机器人赋能柔性制造 (28)五、中国机器人产业现存问题及对策建议 (29)(一)现存问题 (29)1.机器人产业整体发展水平有待进一步提高 (29)2.产业标准缺失,产品良莠不齐 (30)3.机器人关键技术与国外存有差距,核心零部件依赖进口 (30)4.企业经营困难重重,生存压力大 (31)5.专业人才缺失成为阻碍产业发展的瓶颈之一 (32)(二)对策建议 (32)1.强化机器人产业顶层设计,推进中高端化发展进程 (32)2.完善机器人产业标准体系,规范行业健康发展 (33)3.鼓励技术积累,政策向技术创新倾斜 (33)4.完善投融资渠道,企业打造核心竞争力 (34)5.多方联动建设人才“产学研一体”培养体系 (34)图录图 1 2010~2018年全国规模以上工业增加值增速 (12)图 2 2013~2018年中国65岁及以上老年人口数量及占比 (14)图 3 2010~2017年制造业城镇单位就业人员工资水平 (15)图 4 2014~2018年中国市场工业机器人销量 (18)图 5 2012~2018年中国工业机器人产量 (19)图 6 2018年全球主要制造业国家工业机器人密度 (20)图7 2014~2018年中国市场国产、外资工业机器人市场销量占比 (21)图8 2018年国产工业机器人销量占比(按机械结构分类) (22)图9 机器人产业链全景 (25)表录表 1 2018年国家机器人产业相关政策 (7)表 2 2018年地方机器人产业相关政策 (8)表 3 2018年地方机器人产业基金、融资政策 (11)表 4 2018年中国机器人扩产企业情况 (12)一、机器人行业基本情况1920年,捷克剧作家Karel Capek(卡雷尔·恰佩克)首次创造出“robot”一词,“机器人”正式走上历史舞台。
(一)机器人定义何为机器人?不同地区的研究机构给出了不同的解释,国际标准化组织ISO标准认为,“机器人是具有一定程度的自主能力,可在其环境内运动以执行预期任务的可编程执行机构”;美国机器人工业协会认为,“机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置,通过可编程序动作来执行各种任务并具有编程能力的多功能机械手”;日本工业机器人协会认为,“机器人是一种带有存储器件和末端操作器的通用机械,它能够通过自动化的动作替代人类劳动”;中国科学家认为“机器人是一种自动化的机器,所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器”;2013年11月,由中国国家质量监督检验检疫总局(于2018年3月国务院机构改革调整,职责并入中国国家市场监督管理总局)、中国国家标准化管理委员会发布的国家标准《机器人与机器人装备词汇》(GB/T12643-2013)中指出,“机器人是具有两个或两个以上可编程轴,以及一定程度的自主能力,可在其环境内运动以执行预期的任务的执行机构”。
立足国内机器人产业发展及研究现状,本报告采纳国家标准中的机器人定义方法。
随着科学技术的不断发展,机器人已经历了三个发展阶段。
第一代为简单工业机器人,属于示教再现型机器人,于1959年由发明家英格伯格和德沃尔联手制造出世界第一台工业机器人。
这类机器人是由计算机控制多自由度的机械,使用者事先教给它们动作顺序和运动路径,机器人就可不断地重复相应动作,其特点是对外界环境没有感知。
目前,在汽车、3C电子等工业自动化产线上大量使用第一代机器人。
1968年,美国斯坦福研究所公布研发的机器人Shakey,即为第二代低级智能机器人,亦称感觉机器人。
与第一代机器人相比,第二代机器人具有一定的感觉系统,可以通过事先编好的程序进行控制,能够获取外界环境和操作对象的简单信息,对外界环境的变化做出简单的判断并相应调整自己的动作。
自20世纪末以来,第二代机器人在生产企业中的数量不断增加。
第三代为高级智能机器人,其利用各种传感器、探测器等来获取环境信息,不仅具备感觉能力,还具备独立判断、行动、记忆、推理和决策的能力,可以完成更加复杂的动作,在发生故障时,可通过自我诊断装置进行故障部位诊断,并自我修复。
从现有技术发展、产业应用角度来看,第三代机器人仍处于探索阶段。
(二)机器人分类目前,国际机器人联盟(International Federation of Robotics,IFR)依据应用环境,将机器人分为工业机器人和服务机器人,其中,工业机器人是指应用于生产过程与环境的机器人;服务机器人是指除工业机器人以外,用于非制造业并服务于人类的各种机器人,可分为个人/家用服务机器人及专业服务机器人。
国内借鉴IFR的机器人分类标准,在《机器人与机器人装备词汇》(GB/T12643-2013)中也将机器人分为工业机器人和服务机器人。
其中,工业机器人是指“自动控制的、可重复编程、多用途的操作机”,可对三个或三个以上轴进行编程。
它可以是固定式或移动式,在工业自动化中使用。
但未对工业机器人分类做出明确规范。
服务机器人是指“除工业自动化应用外,能为人类或设备完成有用任务的机器人”,可分为个人服务机器人、专用服务机器人。
个人服务机器人是指“用于非营利性任务的、一般由非专业人士使用的服务机器人”,专用服务机器人是指“用于营利性任务的、一般由培训合格的操作员操作的服务机器人”。
依据国内机器人产业发展特性,并结合特殊环境作业要求,2018年6月,中国国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会在发布的《特种机器人分类、符号、标志》(GB/T 36321-2018)中提到,“特种机器人应用于专业领域,一般由经过专门培训的人员操作或使用,辅助和/或替代人执行任务的机器人,指除工业机器人、公共服务机器人和个人服务机器人以外的机器人,一般指专业服务机器人”。
因此,国家标准进一步将服务机器人分为个人服务机器人、公共服务机器人和特种服务机器人。
二、中国机器人产业发展环境分析(一)行业发展政治环境对于中国机器人产业而言,国家先后出台《中国制造2025》及《机器人产业发展规划(2016—2020年)》等政策,从宏观、战略角度构建产业顶层设计,经过近几年的技术、经济发展,国内机器人产业已取得一定成绩,但粗放型发展不能满足市场所需,提升产业整体水平已迫在眉睫。
在此背景下,继2017年制定严格的行业规范、提升产业准入门槛、重点培养龙头企业之后,2018年,基于国家机器人产业引导、扶持思路,中央政府积极发挥宏观管理职能,更加注重整体管理水平、产业水平提升,在资金税收、品牌建设、标准体系、技术产业化、知识产权、学科教育等方面出台配套管理政策,期望通过资金扶持、降低行业增值税税率、强化质量品牌、修订产业标准、注重相应知识产权保护等措施,进一步鼓励、规范国内机器人产业的健康发展。
表 1 2018年国家机器人产业相关政策资料来源:各部门网站各级政府响应中央深化“两化”(工业化、信息化)融合进程,依据自身发展特点,聚焦优势产业,加快推进“智能制造”转型,以产品、关键零部件、龙头企业为突破点,培育以机器人产业为核心的产业集群。
2 2018年地方机器人产业相关政策表资料来源:地方各部门网站以上政策内容以机器人产业整体产值的提升为主要目标,除提高企业研发生产积极性、税收减免、财政补贴等措施外,地方政府还积极引导、设立产业专项基金,鼓励产业融资,从正面为企业降低运营难度、减缓资金压力,给予产业发展实质性的支持。
表 3 2018年地方机器人产业基金、融资政策资料来源:各部门网站(二)行业发展经济环境2018年,中国继续推进经济结构优化、转型,把打好“防范化解重大风险、精准脱贫、污染防治”三大攻坚战作为全年经济工作的主要任务,虽受到中美经济贸易摩擦、民营企业出现信用风险、宏观经济下行等冲击,但在中央政府强有力的“稳就业、稳金融、稳外贸、稳外资、稳投资、稳预期”的政策引导下,全年经济运行平稳。
国家统计局数据显示,2018年,国内生产总值突破900000亿元,同比增长6.6%,比上年同期小幅回落0.2个百分点。
四个季度经济分别增长6.8%、6.7%、6.5%和6.4%,经济增长逐步回落。
作为拉动经济增长的“三驾马车”,2018年,固定资产投资总额635636亿元,增长5.9%;社会消费品零售总额380987亿元,增长9%;货物进出口总额305050亿元,增长9.7%。
国家统计局数据显示,2018年,工业生产平稳增长,新产业增长较快,全国规模以上工业增加值比2017年实际增长6.2%,增速缓中趋稳,其中高技术制造业、战略性新兴产业和装备制造业增加值分别比2017年增长11.7%、8.9%和8.1%,增速远高于工业增长整体水平。
图 1 2010~2018年全国规模以上工业增加值增速资料来源:国家统计局聚焦国内机器人产业经济运行情况,中国作为全球最大且发展最快的机器人市场,产业投资环境较好,国际巨头及本土企业在华增资扩能的趋势不减,表示了其对中国机器人产业市场发展的看好与信心。
表 4 2018年中国机器人扩产企业情况企业事件埃斯顿1月,埃斯顿工业机器人智能工厂一期正式投产,机器人及成套设备产能将达到9000台(套);10月,埃斯顿(广东)机器人有限公司正式开业,建成后三年内达产并实现累计产销机器人3000台以上库卡3月,库卡监事会批准将其在中国的一般工业业务与Swisslog中国业务合并,并与美的设立合资公司承接上述业务,同时,中国顺德科技园将新建资料来源:网络整理(三)行业发展社会环境改革开放以来,我国社会经济快速发展,医疗水平不断提高,人均寿命有所延长;随着育儿费用的提升、生活工作节奏及压力增加,导致生育率处于下行趋势;同时,此前施行的计划生育政策限制了社会生育率,也带来了出生率下降、少儿人口规模减小、老年人口比重提高的问题。