当前位置:文档之家› 机器人产业现状研究分析

机器人产业现状研究分析

机器人产业现状研究分析2013年5月一、全球机器人产业发展情况(一) 机器人产业概述1、机器人属高端装备制造业,工业机器人产业较成熟机器人是一种可编程的智能型自动化设备,是应用计算机进行控制的替代人进行工作的高度自动化系统,能完成任意定位的复杂运动。

联合国标准化组织定义为:一种可以反复编程的、多功能的、用来搬运材料、零件、工具的操作机。

国际上从应用环境出发将机器人分为工业机器人和服务与仿人型机器人。

工业机器人应用于制造环境,是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人;服务机器人多应用于非制造环境,分为专用服务机器人和家用服务机器人。

机器人产业涉及机器人研发、结构件生产、机器人单体制造、系统集成和售后服务及应用领域等多维度内容,其中以工业机器人产业发展比较成熟,工业机器人产业属高端制造装备业,是衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。

本文主要以工业机器人作为研究对象。

表1 国家/协会机构机器人定义表数据来源:赛迪顾问整理,2013.042、机器人属短产业链产业,龙头企业全产业链型居多机器人产业链由零部件研发及设计、生产及制造、系统集成、销售、服务以及上游核心硬件及软件供应商,下游服务运营商和终端客户等环节构成。

产业链环节较短,但是其中涉及的技术横跨软件、硬件、服务、精密制造等多个高新技术领域。

图1机器人产业链图数据来源:赛迪顾问整理,2013.04产业链的关键结构件环节,向中游厂商提供机器人软件系统和硬件系统,该环节对企业技术投入和研发要求高,属于高新技术企业范畴。

关键结构件包括高精度机器人减速机,高性能交直流伺服电机和驱动器,高性能控制器等,关键结构件技术多被国际主流机器人产商控制,如高精度减速机一半以上市场份额由两家日本减速机公司垄断。

机器人整机制造环节,向机器人销售代理商或集成商提供工业机器人和服务机器人,该环节对企业技术要求较关键结构环节有所降低。

目前国际上主流机器人制造商以覆盖全产业链型居多。

除自行制造整机机器人外,龙头企业亦涉猎上游环节,主导核心技术,提供关键结部件,并且基于竞争加剧、利润收窄的状态,龙头企业正尝试跳过下游企业,直接面对用户。

在机器人集成及配套服务环节,系统集成商直接面向客户,覆盖技术咨询、项目规划、工程设计、系统编程、生产调试、设备交付和工业维保等技术服务和支持环节,满足客户的不同需求。

该环节技术要求不高,属于工程师密集型行业。

3、产业规模超百亿美元,产量现快速增长态势机器人产业持续发展壮大,其中工业机器人产业发展较为成熟,服务机器人作为新兴产业有待培育。

全球工业机器人产业在后金融危机背景下实现了快速增长,成为全球产业的新亮点。

由于2011年全球工业机器人市场需求的快速增长,带动了工业机器人产业发展,2012年全球工业机器人产量达183000台,同比增长31.37%,机器人单体市场规模约为100亿美元,包括软件、系统集成和外围设备在内的工业机器人全系统市场规模约为300亿美元。

表2 2010-2012年全球工业机器人产量及增速数据来源:赛迪顾问整理2013.04图22010—2012年全球工业机器人产量及增速数据来源:赛迪顾问整理 2013.04(二) 机器人产业现状1、发展周期逾半世纪,现已进入第三阶段机器人从上世纪中叶诞生,经历了半个世纪的发展,工业机器人成为制造业中不可少的核心装备,服务机器人作为新兴产业进入到非制造领域进行服务。

目前,第一代示教型机器人已经普及,第二代感知型机器人成为了主流安装机型,而最新具有智能功能的第三代机器人占有比重逐渐上升。

表3机器人发展里程碑数据来源:赛迪顾问整理 2013.042、日美欧位居世界领先,其他国家竞相追逐目前,以日、美、欧洲等国家和区域的机器人产业日趋成熟和完善,其所生产的机器人已成为一种标准在全球得到广泛应用。

成熟的工业机器人产业表现非常明显:日本工业机器人的发展令人瞩目,素有“机器人王国”之称,普及度较高,全世界工业机器人总量三分之一装置于日本,使用密度明显高于全球平均水平;美国是机器人的诞生地,技术研究先进,是世界机器人强国之一。

受到制造业的“回流”和第三次工业革命蓝图的影响,美国工业机器人产业在金融危机后有了进一步的发展;德国是传统工业机器人强国,其研究和应用在世界处于领先地位,工业机器人保有量居世界第三位,仅次于日本和美国。

日、美、欧工业机器人发展位居世界领先水平,自动化程度明显高出其他国家区域。

基于自动化生产的迫切需求,新兴市场的国家或区域如金砖四国、东南亚等国家和区域对工业机器人需求旺盛,正积极推动工业机器人产业的发展,弥补与发展成熟国家的差距,提高国家的自动化生产程度。

3、机器人综合多学科领域,技术成熟度参差不齐机器人技术综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科领域技术,工业机器人和服务机器人技术类似。

机器人各项技术成熟度不一,主要有硬件/软件架构平台技术、移动技术、人机互动技术、操作机构技术、感知义肢技术、感测与认知技术、网络化多元代理技术、智能架构与环境技术、认知技术等几大类技术体系组成。

表4世界工业机器人产业技术水平数据来源:赛迪顾问 2013.044、传统应用领域逐步深化,新兴应用领域不断拓展机器人应用领域的不断深化和扩展。

工业机器人已由传统制造业推广到新兴应用领域;服务机器人向非制造领域进军,应用领域涉及拓展到核能、航空、航天、医药、生化等高科技领域以及家庭清洁、医疗康复等服务业领域中。

工业机器人大量应用于制造领域。

其中最大的应用领域是汽车制造领域,主要应用包括汽车总装到汽车及其零部件的焊接,汽车零部件的装配与检测到汽车零部件自动搬运等;工业机器人大量应用于机械加工行业,规模以上工程机械企业纷纷引进智能输送成套设备,实现生产线、物流系统自动化,解决“地摊式生产”的局面;工业机器人在电子电气行业的应用,满足制造柔性要求高和生产高速性的要求,实现了电子组装高精度、高效的生产。

除广泛应用在汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业等制造业等领域外,工业机器人应用范围逐步深化到新的领域,如光伏产业、动力电池制造业,食品工业,以及化纤、玻璃纤维、砖瓦制造、五金打磨、冶金浇铸、医药等行业。

服务机器人拓展了机器人应用领域,可以分为家庭服务用和专业服务应用,家庭应用包括家庭作业应用、娱乐休闲应用、残障辅助应用、住宅安全和监视应用;专业服务机器人应用于专业清洁领域、医用领域、物流用领域、建筑领域以及军用领域等。

(三) 机器人产业影响分析1、应用领域影响:提高生产效率,缩减企业成本机器人的使用提高自动化生产效率和自动化程度,缩减企业生产成本,为企业带来更多利润空间。

机器人作为自动化生产的主要执行者,生产效率是人工的数倍,缩短了整个生产时间,提高自动化生产效率;机器人可以长时间连续工作,缩短产品的生产周期;机器人的使用降低废品率,提高机床的利用率,满足整个生产工艺的高精准度,为企业最大限度的节约成本。

2、产业结构影响:改善产业结构,促进产业发展机器人作为先进制造技术和自动化装备的代表,其在传统领域的逐步深化应用,推动了产业向自动化、数字化、智能化的方向发展,改善产业结构,促进“制造”向“智造”的转变。

机器人的使用是推动制造业升级的重要举措,随着机器人的引用,制造业的生产流程和管理方式将进行适应性调整,促进劳动型密集行业向技术型密集行业的转变,促进制造业的产业高端化。

机器人产业需要信息化、网络化等各种高科技的支撑,机器人产业的快速发展,本身也将对控制、微电子、传感、新材料等技术发展带来极大的促进作用。

另外机器人作为自动化装备行业的代表,其本身的发展也促进了高端装备产业的发展。

3、社会环境影响:减少劳力使用,催生新兴岗位机器人的应用释放了生产力,创造出其他的用工需求,催生新的就业岗位。

机器人将取代许多简单繁重甚至危险的低端劳动岗位,同时又将创造许多更需要创新精神的高端技术职位,将会增加知识型员工的需求,也会相应地带动生产性服务业从业人员的增加。

机器人的引入可以将人从生产线上大量解放出来,学习操控机器人软件、应用和维修,变为机器人的应用工程师和软件工程师。

二、中国机器人产业发展情况(一) 中国机器人产业概述1、政策重点支持发展,园区建设方兴未艾国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定中明确指出,将“高端装备制造产业”列为七大战略性新型产业之一。

2012年《智能制造科技发展“十二五”重点专项规划》的出台,为实现我国从制造大国向制造强国转变奠定技术基础。

机器人产业作为智能制造装备的重要组成部分,迎来了战略性的发展契机。

我国各地对机器人产业也制定了相关政策,予以支持与鼓励。

上海作为中国最早开展机器人研究的地方,也是中国最主要的机器人产业集聚区之一。

《上海中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》提到要大力发展工业机器人和服务机器人。

机器人的热潮带动机器人产业园的新建,到目前为止,全国已有上海、常州等近十个城市建成机器人产业园区,还有徐州、重庆等20个城市均着手开建机器人产业园区。

中国机器人市场需求总量将成为世界上规模最大的机器人市场。

如果中国要达到和德国、日本相同的机器人密度,那么接下来几年里,将需要大量新的机器人,市场前景十分广阔。

2、市场需求持续增加,产业规模日趋增长中国汽车工业迅速发展,2012年汽车产销量分别达到1927万辆和1931万辆,连续4年位居全球第一,汽车及零配件行业的发展急需大量的工业机器人设备。

同时中国作为世界主要的消费电子产销国也需要大量的工业机器人设备。

近年来,服务机器人领域各类热门产品不断涌现,全国的市场规模也在不断扩大。

2012年中国工业机器人产量达22737台,同比增长16.6%。

在经历了受金融危机严重影响的2009年后,中国工业机器人产量均实现了高速增长。

图32010年—2012年中国工业机器人产量及增速数据来源:赛迪顾问整理 2013.042012年,中国工业机器人的安装保有量达到96500台,继2011年突破7万台大关后再上一个新台阶。

2012年产量与保有量占全球比重仅分别为14.3%和8.0%,提升空间巨大。

图4 2010年—2012年中国工业机器人保有量及增速数据来源:赛迪顾问整理 2013.043、区域发展各有特色,发达地区优势明显东北地区:历史悠久的工业机器人研发基地。

辽宁作为东北重工业基地的代表省份之一,依托于国家建立的机器人产业化基地和科研基地,奠定了坚厚的产业基础。

沈阳自动化研究所的新松机器人公司、哈尔滨工业大学的博实机器人公司等实习雄厚的国内机器人代表企业快速发展,产品应用覆盖弧焊、点焊、搬运、装配、码垛、研磨抛光和自动导引车等,填补了国内空白,结束了机器人没有出口的历史。

相关主题