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工業(yè)機(jī)器人概述

工業(yè)機(jī)器人是指應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的多自由度機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈主要由上游核心零部件、中游工業(yè)機(jī)器人本體組裝以及下游系統(tǒng)集成構(gòu)成。其中控制器、伺服系統(tǒng)及精密減速機(jī)是機(jī)器人最重要的核心零部件。

工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)對(duì)中國至關(guān)重要，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上中下游市場空間高達(dá)千億元，應(yīng)用范圍遍及制造業(yè)各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，對(duì)中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、推動(dòng)其他產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展有重要意義。

在工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈中，技術(shù)上的核心和難點(diǎn)就集中在了上游生產(chǎn)商，即核心零部件的生產(chǎn)，成本和利潤也集中在了這一領(lǐng)域，核心零部件的成本占到了整個(gè)機(jī)器人本體的70%以上，所以誰掌握了核心零部件的生產(chǎn)技術(shù)和能力，就占領(lǐng)了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的最高點(diǎn)，擁有很高的定價(jià)權(quán)。

目前在我國的工業(yè)機(jī)器人市場中，上游核心零部件的供應(yīng)基本被國外廠商所占據(jù)，國內(nèi)廠商大多集中在中游的機(jī)器人本體組裝和下游的系統(tǒng)集成，承擔(dān)系統(tǒng)二次開發(fā)、定制部件和售后服務(wù)等附加值低的工作，使得國內(nèi)機(jī)器人市場的巨大潛力帶來的產(chǎn)業(yè)紅利被國外產(chǎn)商占據(jù)。

國外工業(yè)機(jī)器人巨頭本身就是核心部件的提供商，因此他們在零部件成本上擁有先天的成本優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢，另外他們往往能以巨大的采購量和簽署排他性協(xié)議獲得比較優(yōu)惠的采購價(jià)格，而國內(nèi)的中小企業(yè)在進(jìn)口核心零部件時(shí)，往往要以高出國外廠商近3倍的價(jià)格購買減速器，以近2倍的價(jià)格購買伺服電機(jī)。

隨著我國制造業(yè)的發(fā)展，特別是汽車及汽車零部件制造業(yè)和摩托車行業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人的裝配量將會(huì)穩(wěn)固上升。此外，我國的建筑業(yè)、采礦業(yè)、鐵路和公共建設(shè)、水力工程建設(shè)和工程機(jī)械、建筑機(jī)械市場的擴(kuò)大也將對(duì)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)起到推動(dòng)作用。建筑工程機(jī)械的結(jié)構(gòu)件多為焊接件，為提高焊接質(zhì)量和效率，滿足市場的需求，目前許多工程機(jī)械廠商紛紛要求采用機(jī)器人進(jìn)行焊接。

工業(yè)機(jī)器人四大家族：

1.日本發(fā)那科（Fanuc)

FANUC是日本一家專門研究數(shù)控系統(tǒng)的公司，成立于1956年。是世界上最大的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家，占據(jù)了全球70%的市場份額。FANUC于1959年首先推出了電液步進(jìn)電機(jī)，在后來的若干年中逐步發(fā)展并完善了以硬件為主的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。自1974年，F(xiàn)ANUC首臺(tái)機(jī)器人問世以來，F(xiàn)ANUC致力于機(jī)器人技術(shù)上的領(lǐng)先與創(chuàng)新，是世界上唯一一家由機(jī)器人來做機(jī)器人的公司，是世界上唯一提供集成視覺系統(tǒng)的機(jī)器人企業(yè)，是世界上唯一一家既提供智能機(jī)器人又提供智能機(jī)器的公司。2008年6月，F(xiàn)ANUC成為世界上第一個(gè)裝機(jī)量突破20萬臺(tái)機(jī)器人的廠家；2011年，F(xiàn)ANUC全球機(jī)器人裝機(jī)量已超25萬臺(tái)，市場份額穩(wěn)居第一。

2.瑞士ABB（Asea Brown Boveri）

ABB是一家瑞士-瑞典的跨國公司，集團(tuán)總部位于瑞士蘇黎世。1988年創(chuàng)立于歐洲，1994年進(jìn)入中國，1995年成立ABB中國有限公司。2005年起，ABB機(jī)器人的生產(chǎn)、研發(fā)、工程中心都開始轉(zhuǎn)移到中國，目前，中國已經(jīng)成為ABB全球第一大市場。ABB集團(tuán)業(yè)務(wù)遍布全球100多個(gè)國家，擁有14.5萬名員工，2014年全球銷售收入約400億美元，在華銷售收入約58億美元。ABB在中國擁有研發(fā)、制造、銷售和工程服務(wù)等全方位的業(yè)務(wù)活動(dòng)，員工1.9萬名。在中國大陸設(shè)有38個(gè)子公司和100多個(gè)辦事處。ABB機(jī)器人產(chǎn)品和解決方案已廣泛應(yīng)用于汽車制造、食品飲料、計(jì)算機(jī)和消費(fèi)電子等眾多行業(yè)的焊接、裝配、搬運(yùn)、噴涂、精加工、包裝和碼垛等不同作業(yè)環(huán)節(jié)。

3，日本安川電機(jī)（YASKAWA）

安川電機(jī)創(chuàng)立于1915年，總部位于日本福岡縣北九州市。1999年4月，安川電機(jī)（中國）有限公司在上海注冊成立，注冊資金3110萬美金，公司位于上海市黃河路21號(hào)鴻祥大廈12樓。2012年7月，安川電機(jī)海外首個(gè)機(jī)器人生產(chǎn)基地落戶常州武進(jìn)高新區(qū)，該基地將用最新的設(shè)備生產(chǎn)用于汽車相關(guān)制造的溶解用機(jī)器人。項(xiàng)目總投資約3億元，設(shè)計(jì)產(chǎn)能12000臺(tái)套機(jī)器人/年(含控制系統(tǒng))，年銷售6億元人民幣?；匾延?013年6月投入生產(chǎn)。安川電機(jī)2015年重磅推出了“輔助脊髄損傷患者步行的機(jī)器人”ReWalk，為脊髄損傷患者帶來了福音。ReWalk作為外骨骼狀機(jī)器人，不采用力傳感器和肌電傳感器，而是采用通過可以定位穿戴者的身體重心進(jìn)行步行的獨(dú)創(chuàng)性計(jì)算程序算法，從而實(shí)現(xiàn)步行自然化和穿戴簡便化，在歐美已實(shí)現(xiàn)商品化，可幫助因?yàn)榧贵l損傷造成的下肢麻痹患者實(shí)現(xiàn)站立和步行?；颊咴谥付ㄡt(yī)院接受使用訓(xùn)練（基礎(chǔ)訓(xùn)練20小時(shí)，應(yīng)用訓(xùn)練最低20小時(shí)）后，便可在日常生活中使用。

4.德國庫卡（kuka）

庫卡（KUKA）是世界工業(yè)機(jī)器人和自動(dòng)控制系統(tǒng)領(lǐng)域的頂尖制造商，總部位于德國奧格斯堡。KUKA機(jī)器人公司在全球擁有20多個(gè)子公司，其中大部分是銷售和服務(wù)中心。KUKA在全球的運(yùn)營點(diǎn)有：美國，墨西哥，巴西，日本，韓國，臺(tái)灣，印度和歐洲各國。庫卡機(jī)器人（上海）有限公司是德國庫卡公司設(shè)在中國的全資子公司，成立于2000年，是庫卡公司在德國以外設(shè)立的第一家，也是唯一一家海外工廠。庫卡機(jī)器人（上海）有限公司位于上海市。庫卡機(jī)器人的品牌代言人是乒乓球運(yùn)動(dòng)員蒂姆波爾。2015年，庫卡推出首款輕型工業(yè)機(jī)器人LBRiiwa，LBRiiwa是一款具有突破性構(gòu)造的7軸機(jī)器人手臂，其極高的靈敏度、靈活度、精確度和安全性的產(chǎn)品特征，使它特別適用于柔性、靈活度和精準(zhǔn)度要求較高的行業(yè)（如電子、醫(yī)藥、精密儀器等），可滿足更多工業(yè)生產(chǎn)中的操作需要。

中國工業(yè)機(jī)器人行業(yè)現(xiàn)狀分析

中國的工業(yè)機(jī)器人從80年代“七五”科技攻關(guān)開始起步，在國家的支持下，通過“七五”、“八五”科技攻關(guān)，目前已基本掌握了機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)技術(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)，生產(chǎn)了部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件，開發(fā)出噴漆、弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)等機(jī)器人；其中有130多臺(tái)套噴漆機(jī)器人在二十余家企業(yè)的近30條自動(dòng)噴漆生產(chǎn)線（站）上獲得規(guī)模應(yīng)用，弧焊機(jī)器人已應(yīng)用在汽車制造廠的焊裝線上。但總的來看，中國的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國外比還有一定的距離，如：可靠性低于國外產(chǎn)品；機(jī)器人應(yīng)用工程起步較晚，應(yīng)用領(lǐng)域窄，生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國外比有差距。

2013-2017年中國工業(yè)機(jī)器人銷量實(shí)現(xiàn)高速增長，銷量連續(xù)多年位居世界各國之首。 中國自2013年開始成為全球工業(yè)機(jī)器人最大市場，2016年銷量約為8.7萬臺(tái)，占全球比重為30%，接近于歐洲和北美銷量之和。國內(nèi)制造業(yè)“機(jī)器換人”需求旺盛，預(yù)計(jì)工業(yè)機(jī)器人銷量仍將保持快速增長。數(shù)據(jù)顯示，2017-2020年，中國工業(yè)機(jī)器人銷量將從11.5萬臺(tái)增至21萬臺(tái)，年均增速約為25%，占全球比重將從33%提升至40%。

隨著我國制造業(yè)升級(jí)改造的趨勢越發(fā)明顯，機(jī)器換人的潮流為工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)提供充足的市場空間。

2017年，中國工業(yè)機(jī)器人銷量增至13.8萬臺(tái)，連續(xù)五年成為全球工業(yè)機(jī)器人銷量冠軍。國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)預(yù)測，到2020年我國工業(yè)機(jī)器人銷量將超過21萬臺(tái)。中國已連續(xù)5年成為全球工業(yè)機(jī)器人的最大消費(fèi)市場，我國工業(yè)機(jī)器人市場正在迚入加速成長階段，國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)預(yù)測我國未來工業(yè)機(jī)器人銷量會(huì)維持20%左右的增速。

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2017年我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量為13.8萬臺(tái)，國產(chǎn)品牌銷量占比約為32.8%，假設(shè)到2020年國產(chǎn)品牌產(chǎn)量占比達(dá)到50%，則2020年產(chǎn)量約為20萬臺(tái)。由此我們可以計(jì)算出2017-2020年工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量CAGR為15.12%，測算得2018/2019/2020工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量分別為15.09/17.37/20萬臺(tái)。《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中指出，2020年國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人密度目標(biāo)達(dá)到150臺(tái)/萬名工人。

2016年我國工業(yè)機(jī)器人密度為68臺(tái)/萬人，根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2016年我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量約為7.24萬臺(tái)，則根據(jù)密度目標(biāo)估算得2020年產(chǎn)量約為15.97萬臺(tái)，由此計(jì)算出2017-2020年工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量CAGR為6.8%，測算得2018/2019/2020年我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量分別為14.00/14.95/15.97萬臺(tái)。

以2018-2020年中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量15/17/20萬臺(tái)為基準(zhǔn)，以每臺(tái)工業(yè)機(jī)器人15萬元均價(jià)估算，2020年市場空間達(dá)300億元。但在中國工業(yè)機(jī)器人13.8萬的銷量中，外資品牌占據(jù)了絕大部分的市場份額，國內(nèi)自主品牌機(jī)器人在銷量上有所增加，但所占份額仍然較少。

1.外資機(jī)器人推動(dòng)市場高速發(fā)展

據(jù)CRIA與IFR初步統(tǒng)計(jì)，2017年中國工業(yè)機(jī)器人市場銷量繼續(xù)增長，全年累計(jì)銷售14.1萬臺(tái)，同比增長58.1%，增速創(chuàng)歷時(shí)新高。其中，國產(chǎn)機(jī)器人銷售3.78萬臺(tái)，同比增長29.8%；外資機(jī)器人銷售10.3萬臺(tái)，同比增速71.9%。與上年相比，國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人銷售增速基本穩(wěn)定，外資品牌銷售增速明顯加快增速。外資機(jī)器人在市場總銷量中的比重為73.2%，比上年提高5.9個(gè)百分點(diǎn)。

2.多關(guān)節(jié)機(jī)器人首次成為國產(chǎn)機(jī)器人的主力機(jī)型

從機(jī)械結(jié)構(gòu)看，2017年多關(guān)節(jié)機(jī)器人在中國市場中的銷量位居各類型機(jī)械人雄踞首位，全年銷售9.1萬余臺(tái)，同比增長66.6%，與上年相比增速也明顯加快；其中國產(chǎn)多關(guān)節(jié)機(jī)器人銷售形勢喜人，銷量首次超越坐標(biāo)型機(jī)器人，成為首要機(jī)型，全年累計(jì)銷售1.6萬臺(tái)，同比增幅達(dá)到35.5%。但由于外資多關(guān)節(jié)機(jī)器人銷售加速，國產(chǎn)多關(guān)節(jié)機(jī)器人在同類型機(jī)器人市場中的比重由2016年的21.5%回落至17.5%。坐標(biāo)機(jī)器人銷售總量超過2.12萬臺(tái)，銷量同比增長15.4%，增速較上年加快。SCARA機(jī)器人在各類機(jī)型中增速最高，銷量成倍增長。并聯(lián)機(jī)器人銷量自2013年來首次同比下降，降幅為3%。

3.搬運(yùn)與上下料依然是推動(dòng)中國機(jī)器人市場快速增長的重要領(lǐng)域

從應(yīng)用領(lǐng)域看，搬運(yùn)和上下料依然是中國市場的首要應(yīng)用領(lǐng)域，2017年銷量超過6.3萬臺(tái)，同比增長57.5%，增速較上年明顯回升，在總銷量中的與2016年持平。焊接與釬焊機(jī)器人銷售3.5萬臺(tái)，同比增長56.5%，增速大幅度提高。裝配及拆卸機(jī)器人銷售2.8萬臺(tái)，同比增長71.2%。此外加工機(jī)器人銷量實(shí)現(xiàn)成倍增長，但由于基數(shù)較小，對(duì)整體推動(dòng)作用不明顯?？傮w而言，2017年中國市場各結(jié)構(gòu)的機(jī)器人銷售均有提高，增長主要由搬運(yùn)上下料機(jī)器人驅(qū)動(dòng)。預(yù)計(jì)2017-2020年國內(nèi)本體市場規(guī)模由272億元增至427億元。工業(yè)機(jī)器人種類繁多，根據(jù)應(yīng)用功能和技術(shù)性能的不同，單臺(tái)售價(jià)差異較大，從十萬元至百萬元不等。以全球工業(yè)機(jī)器人均價(jià)為參考，假設(shè)每年降價(jià)幅度為5%（規(guī)?；a(chǎn)和技術(shù)進(jìn)步），推算出2017-2020年，中國工業(yè)機(jī)器人本體銷售額分別為272億元、315億元、364億元和427億元，年均增速約為18%。