工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成篇

1、深圳稻草人自動(dòng)化培訓(xùn) 聯(lián)為智能教育一、機(jī)器人系統(tǒng)集成介紹1.機(jī)器人工業(yè)化模式工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成商處于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的下游應(yīng)用端，為終端客戶提供應(yīng)用解決方案，其負(fù)責(zé)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用二次開發(fā)和周邊自動(dòng)化配套設(shè)備的集成，是工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化應(yīng)用的重要組成。只有機(jī)器人本體是不能完成任何工作的，需要通過系統(tǒng)集成之后才能為終端客戶所用。相較于機(jī)器人本體供應(yīng)商，機(jī)器人系統(tǒng)集成供應(yīng)商還要具有產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力、對終端客戶應(yīng)用需求的工藝?yán)斫?、相關(guān)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)等，提供可適應(yīng)各種不同應(yīng)用領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化、個(gè)性化成套裝備。從產(chǎn)業(yè)鏈的角度看，機(jī)器人本體（單元）是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，而下游系統(tǒng)集成則是機(jī)器人商業(yè)化、大規(guī)模普及的關(guān)鍵。本體產(chǎn)

2、品由于技術(shù)壁壘較高，有一定壟斷性，議價(jià)能力比較強(qiáng)，毛利較高。而系統(tǒng)集成的壁壘相對較低，與上下游議價(jià)能力較弱，毛利水平不高，但其市場規(guī)模要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于本體市場。工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化過程中，可以歸納為三種不同的發(fā)展模式，即日本模式、歐洲模式和美國模式。日本模式：各司其職，分層面完成交鑰匙工程。即機(jī)器人制造廠商以開發(fā)新型機(jī)器人和批量生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品為主要目標(biāo)，并由其子公司或社會上的工程公司來設(shè)計(jì)制造各行業(yè)所需要的機(jī)器人成套系統(tǒng)，并完成交鑰匙工程；歐洲模式：一攬子交鑰匙工程。即機(jī)器人的生產(chǎn)和用戶所需要的系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造，全部由機(jī)器人制造廠商自己完成；美國模式：采購與成套設(shè)計(jì)相結(jié)合。美國國內(nèi)基本上不生產(chǎn)普通的工業(yè)機(jī)器人

3、，企業(yè)需要時(shí)機(jī)器人通常由工程公司進(jìn)口，再自行設(shè)計(jì)、制造配套的外圍設(shè)備，完成交鑰匙工程中國與美國類似，機(jī)器人公司集中在機(jī)器人系統(tǒng)集成領(lǐng)域。目前，國內(nèi)的機(jī)器人企業(yè)多為系統(tǒng)集成商。根據(jù)國際經(jīng)驗(yàn)來看，國內(nèi)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展更接近于美國模式，即以系統(tǒng)集成為主，單元產(chǎn)品外購或貼牌，為客戶提供交鑰匙工程。與單元產(chǎn)品的供應(yīng)商相比，系統(tǒng)集成商還要具有產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力、項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，并在對用戶行業(yè)深刻理解的基礎(chǔ)之上，提供可適應(yīng)各種不同應(yīng)用領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化、個(gè)性化成套裝備。中國機(jī)器人市場基礎(chǔ)低、市場大。中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化模式較可行的是從集成起步至成熟階段采用分工模式。即美國模式（集成）-日本模式（核心技術(shù)）-德國模式（分工合作）。

4、2.工業(yè)機(jī)器人集成產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方向機(jī)器人本體是系統(tǒng)集成的中心，必須與行業(yè)應(yīng)用相結(jié)合。系統(tǒng)集成是對機(jī)器人本體的二次開發(fā)，機(jī)器人本體的性能決定了系統(tǒng)集成的水平。國際品牌出于對本體的理解，更清楚怎樣去做整合來充分發(fā)揮功能達(dá)到客戶的需求。所以系統(tǒng)集成還是以國際品牌為核心，市場大小也是按汽車、3C電子、金屬加工、物流等這樣技術(shù)要求高、自動(dòng)化程度高的行業(yè)向技術(shù)要求較低、自動(dòng)化程度較低的行業(yè)排列。機(jī)器人下游最終用戶可以按照行業(yè)分為：汽車工業(yè)行業(yè)和一般工業(yè)行業(yè)。汽車行業(yè)自動(dòng)化程度已經(jīng)比較高。大部分外資整車廠商的生產(chǎn)線標(biāo)準(zhǔn)及機(jī)器人選型是全球統(tǒng)一的。國產(chǎn)機(jī)器人難有機(jī)會。而在目前國產(chǎn)機(jī)器人技術(shù)尚未完全成熟的情況下，國產(chǎn)

5、整車廠也不敢貿(mào)然使用國產(chǎn)機(jī)器人完成重要工位的自動(dòng)化操作。整車廠跟機(jī)器人供應(yīng)商往往有著一二十年的穩(wěn)定關(guān)系。如大眾用KUKA和FANUC，寶馬奔馳等德系用KUKA，通用主要是FANUC，菲亞特用柯馬，白車身和沖壓線主要是ABB，涂裝主要是德國杜爾，豐田本田等日系用安川、川崎等日資品牌，現(xiàn)代起亞只用現(xiàn)代等。對于汽車這種資金、技術(shù)密集型大工業(yè)來說，穩(wěn)定性是首要的，定下來的標(biāo)準(zhǔn)不會輕易改變。主要零部件廠為保持一致性，也會優(yōu)先考慮整車廠使用的機(jī)器人品牌。汽車是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，整車廠在長期使用機(jī)器人的過程中也形成了自己的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)要求高且要契合車廠特有的標(biāo)準(zhǔn)，對系統(tǒng)集成商來說，構(gòu)成了較高的準(zhǔn)入門檻。多

6、數(shù)國內(nèi)集成商主要還是做一些分包或者不太重要的項(xiàng)目，少數(shù)已經(jīng)入圍的系統(tǒng)集成商獲得了先發(fā)優(yōu)勢。汽車產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)集成對資金要求高。汽車項(xiàng)目普遍周期較長，從方案設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試到交鑰匙往往需要半年或者一年以上，需要投入大量的人力成本。整車廠也按照項(xiàng)目周期采取分批付款的方式，361或3331較為普遍，集成商采購配套的設(shè)施卻往往需要款到發(fā)貨或者貨到付款。對系統(tǒng)集成商來說流動(dòng)資金是比較大的壓力，缺乏資金實(shí)力難以承接汽車項(xiàng)目。對比機(jī)器人密度，中國汽車行業(yè)機(jī)器人密度為281，而非汽車行業(yè)僅為14。與其他國家相比，中國汽車行業(yè)的機(jī)器人密度為臺灣的1/2，德國的1/4。但中國非汽車行業(yè)的機(jī)器人密度為臺灣的1/9，德國的1

7、/11。故非汽車行業(yè)的潛能巨大。汽車產(chǎn)業(yè)集成國內(nèi)企業(yè)難以進(jìn)入，3C行業(yè)系統(tǒng)集成是機(jī)會。約80%的國內(nèi)機(jī)器人企業(yè)集中在系統(tǒng)集成領(lǐng)域。汽車產(chǎn)業(yè)格局穩(wěn)定，面臨商務(wù)關(guān)系、技術(shù)和資金三重壁壘，國內(nèi)企業(yè)難以進(jìn)入。但在其他行業(yè)，尤其是3C行業(yè)，國內(nèi)系統(tǒng)集成企業(yè)具有優(yōu)勢：中國是全球最大的3C制造基地，自動(dòng)化升級需求強(qiáng)勁，有望超過汽車行業(yè)成為第一大機(jī)器人市場；3C行業(yè)機(jī)器人應(yīng)用多樣，外資品牌難以復(fù)制在汽車產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，國內(nèi)企業(yè)已實(shí)現(xiàn)部分反超，是拉近差距的最好機(jī)會。一般工業(yè)中按照行業(yè)分類又可以分為食品飲料，石化，金屬加工，醫(yī)藥，3C，塑料，白家電、煙草等。一般工業(yè)中按照應(yīng)用分為焊接、機(jī)床上下料、物料搬運(yùn)碼垛、打磨、

8、噴涂、裝配等。以噴涂應(yīng)用為例：噴漆作業(yè)本身的作業(yè)環(huán)境惡劣、對噴漆工人技術(shù)熟練的高要求以及80、90后們對工作的可選擇性大等一系列的原因，使得噴涂相關(guān)的作業(yè)人員招工成為難題。利用噴涂機(jī)器人進(jìn)行噴涂作業(yè)，除了重復(fù)精度高，工作效率高外，還能使工人從惡劣的工作環(huán)境中解放出來。噴涂機(jī)器人已在噴涂領(lǐng)域引起廣泛的重視，并且使用范圍越來越廣，從最先的汽車整車車身制造，應(yīng)用拓展到汽車儀表、電子電器、搪瓷等領(lǐng)域。高工產(chǎn)研機(jī)器人研究院（GGII）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2015年國產(chǎn)噴涂系統(tǒng)集成市場規(guī)模達(dá)到22.3億元，同比增長39.1%。機(jī)器人系統(tǒng)集成典型企業(yè)介紹：ABB集團(tuán)ABB集團(tuán)位列全球500強(qiáng)企業(yè)，集團(tuán)總部位于瑞士

9、蘇黎世。ABB集團(tuán)由兩個(gè)100多年歷史的國際性企業(yè)瑞典的阿西亞公司（ASEA）和瑞士的布朗勃法瑞公司（BBC Brown Boveri）在1988年合并而成。兩公司分別成立于1883年和1891年。ABB是電力和自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)廠商。ABB既是機(jī)器人本體生產(chǎn)企業(yè)，又是機(jī)器系統(tǒng)集成企業(yè)。ABB多年來強(qiáng)大的技術(shù)和市場積累，憑著向客戶提供全面的機(jī)器人自動(dòng)化解決方案，從汽車工業(yè)的白車身焊接系統(tǒng)，到消費(fèi)品行業(yè)的搬運(yùn)碼跺機(jī)器人系統(tǒng)，即以汽車、塑料、金屬加工、鑄造、電子、制藥、食品、飲料等行業(yè)為目標(biāo)市場，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于焊接、物料搬運(yùn)、裝配、噴涂、精加工、拾料、包裝、貨盤堆垛、機(jī)械管理等領(lǐng)域。杜爾集團(tuán)杜爾

10、集團(tuán)活躍在全球市場的供應(yīng)商并在其專業(yè)市場占據(jù)領(lǐng)先位置。汽車行業(yè)的業(yè)務(wù)約占總銷售的85%.杜爾也為航空航天，工程機(jī)械，化工和制藥行業(yè)提供創(chuàng)新的制造。杜爾集團(tuán)通過兩個(gè)分支機(jī)構(gòu)來運(yùn)營管理。涂裝系統(tǒng)提供生產(chǎn)和噴涂技術(shù)，主要應(yīng)用于汽車車身和底盤生產(chǎn)制造方面。在全球21個(gè)國家47個(gè)城市分布著杜爾的公司機(jī)構(gòu)。杜爾是噴涂系統(tǒng)解決方案的最優(yōu)秀公司之一。德梅科上海德梅柯汽車裝備制造有限公司始創(chuàng)于2003年，國家高新技術(shù)企業(yè)。公司致力于為汽車行業(yè)客戶提供先進(jìn)的智能制造裝備與系統(tǒng)集成解決方案，提供從研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、項(xiàng)目管理、技術(shù)服務(wù)等，覆蓋全項(xiàng)目生命周期的產(chǎn)品與服務(wù)。公司長期致力于技術(shù)創(chuàng)新與知識積累，掌握白車身行業(yè)

11、的核心技術(shù)并開發(fā)出適應(yīng)高節(jié)拍、柔性化、高精度要求的關(guān)鍵設(shè)備及產(chǎn)品，為國內(nèi)外知名車企提供白車身柔性焊裝生產(chǎn)線、數(shù)字化工廠解決方案、智能輸送裝備、工廠自動(dòng)化系統(tǒng)、機(jī)器人先進(jìn)制造系統(tǒng)。3.工業(yè)機(jī)器人集成產(chǎn)業(yè)規(guī)模在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，中國企業(yè)目前主要的競爭優(yōu)勢在系統(tǒng)集成方面，中國80%的機(jī)器人企業(yè)都集中在該領(lǐng)域，隨著系統(tǒng)集成商圍繞機(jī)器人做整線集成，機(jī)器人等專用設(shè)備和電氣原件等的價(jià)格逐年下調(diào)，國內(nèi)企業(yè)憑性價(jià)比和服務(wù)優(yōu)勢逐漸形成替代進(jìn)口，市場份額穩(wěn)步上升，現(xiàn)在已經(jīng)占據(jù)了一半的市場，留給中國企業(yè)的機(jī)會越來越多。在過去的產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，政府或企業(yè)都沒能對系統(tǒng)集成應(yīng)用引起重視，但這恰恰是智能制造中非常重要的一環(huán)，現(xiàn)

12、在越來越多的企業(yè)開始意識到了其在獲取客戶、品牌推廣中的重要性，應(yīng)用市場逐漸被喚醒。在補(bǔ)貼政策的刺激下，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場擴(kuò)展迅速。汽車制造產(chǎn)業(yè)是機(jī)器人應(yīng)用體量最大的行業(yè)，占比超過40%，但是隨著汽車行業(yè)增速放緩，沖壓、焊裝、涂裝、總裝等集成應(yīng)用愈發(fā)普及，汽車集成系統(tǒng)已經(jīng)逐漸走向紅海市場，但是在3C、物流自動(dòng)化等領(lǐng)域依舊是一片藍(lán)海。工業(yè)機(jī)器人和系統(tǒng)集成是中國工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展方向。為推動(dòng)制造業(yè)升級，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化，國家高度重視機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，從研發(fā)、采購、應(yīng)用推廣等方面提供政策資金支持，但機(jī)器人無論多么優(yōu)秀也繞不開系統(tǒng)集成企業(yè)。應(yīng)用集成系統(tǒng)的研發(fā)，是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上利潤最高也是技術(shù)門檻最高的環(huán)節(jié)，

13、近年來，隨著工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的火速升溫，機(jī)器人系統(tǒng)集成行業(yè)也逐年升溫，備受追捧。集成系統(tǒng)以零配件和工業(yè)機(jī)器人為基礎(chǔ)，是未來企業(yè)提高生產(chǎn)效率、增加市場競爭力的主要方式之一。一般情況下，系統(tǒng)集成市場規(guī)?？蛇_(dá)機(jī)器人本體市場規(guī)模的三倍，根據(jù)中投顧問產(chǎn)業(yè)研究中心預(yù)測，2020年機(jī)器人本體市場規(guī)?？蛇_(dá)276億左右，集成系統(tǒng)市場規(guī)模則有望接近830億元，未來五年年均增速可達(dá)20%。4.機(jī)器集成產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀機(jī)器人系統(tǒng)集成商作為中國機(jī)器人市場上的主力軍，普遍規(guī)模較小，年產(chǎn)值不高，面臨強(qiáng)大的競爭壓力。根據(jù)GGII的數(shù)據(jù)顯示，截至2014年9月，中國機(jī)器人相關(guān)企業(yè)428家，其中系統(tǒng)集成商就占88%，并且從相關(guān)市場數(shù)據(jù)來看

14、，現(xiàn)階段國內(nèi)集成商規(guī)模都不大，銷售收入1個(gè)億以下的企業(yè)占大部分，能做到5個(gè)億的就是行業(yè)的佼佼者，10個(gè)億以上的全國范圍屈指可數(shù)。一般工業(yè)是指非汽車行業(yè)。目前汽車行業(yè)的自動(dòng)化程度比較高，供應(yīng)商體系相對穩(wěn)定。而一般工業(yè)的自動(dòng)化改造需求相對旺盛。全球工業(yè)機(jī)器人集成從應(yīng)用角度看“搬運(yùn)”占比最高。全球工業(yè)機(jī)器人銷量中，半數(shù)機(jī)器人用于搬運(yùn)應(yīng)用。搬運(yùn)應(yīng)用中又可以按照應(yīng)用場景不同分為拾取裝箱、注塑取件、機(jī)床上下料等。按照應(yīng)用來分，占比前三的應(yīng)用為搬運(yùn)50%，焊接28%，組裝9%?，F(xiàn)階段工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成有如下特點(diǎn)：1)不能批量復(fù)制系統(tǒng)集成項(xiàng)目是非標(biāo)準(zhǔn)化的，每個(gè)項(xiàng)目都不一樣，不能100%復(fù)制，因此比較難上規(guī)模。

15、能上規(guī)模的一般都是可以復(fù)制的，比如研發(fā)一個(gè)產(chǎn)品，定型之后就很少改了，每個(gè)型號產(chǎn)品都一樣，通過生產(chǎn)和銷售就能大量復(fù)制上規(guī)模。而且由于需要墊資，集成商通常要考慮同時(shí)實(shí)施項(xiàng)目的數(shù)量及規(guī)模。2)要熟悉相關(guān)行業(yè)工藝由于機(jī)器人集成是二次開發(fā)產(chǎn)品，需要熟悉下游行業(yè)的工藝，要完成重新編程、布放等工作。國內(nèi)系統(tǒng)集成商，如果聚焦于某個(gè)領(lǐng)域，通?？梢垣@得較高行業(yè)壁壘，生存沒問題，但是同樣由于行業(yè)壁壘，很難實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)拓展業(yè)務(wù)，通過并購也行不通，因此規(guī)模做大很難。機(jī)器人系統(tǒng)集成商本來就該是小的，起碼現(xiàn)階段國內(nèi)集成商規(guī)模都不大。 3)需要專業(yè)人才系統(tǒng)集成商的核心競爭力是人才，其中，最為核心的是銷售人員、項(xiàng)目工程師和現(xiàn)場安

16、裝調(diào)試人員，銷售人員負(fù)責(zé)拿訂單，項(xiàng)目工程師根據(jù)訂單要求進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，安裝調(diào)試人員到客戶現(xiàn)場進(jìn)行安裝調(diào)試，并最終交付客戶使用。幾乎每個(gè)項(xiàng)目都是非標(biāo)的，不能簡單復(fù)制上量。系統(tǒng)集成商實(shí)際是輕資產(chǎn)的訂單型工程服務(wù)商，核心資產(chǎn)是銷售人員、項(xiàng)目工程師和安裝調(diào)試人員，因此，系統(tǒng)集成商很難通過并購的方式擴(kuò)張規(guī)模。4)需要墊付資金系統(tǒng)集成的付款通常采用“361”或“3331”的方式，即圖紙通過審核后拿到30%，發(fā)貨后拿到30%，安裝調(diào)試完畢拿到30%，最后剩10%的質(zhì)保金。按照這樣一個(gè)付款流程，系統(tǒng)集成商通常需要墊資。一般來講集成商資金壓力不會太大，但是如果幾個(gè)項(xiàng)目同時(shí)進(jìn)行，或者說單個(gè)項(xiàng)目金額太大，就會存在資金

17、壓力，畢竟集成商很多業(yè)務(wù)也是外包，需要付給供應(yīng)商貨款，有的外購件是要求貨到付款。總之，由于硬件產(chǎn)品價(jià)格逐年下降、利潤也越來越薄，僅靠項(xiàng)目帶動(dòng)硬件產(chǎn)品的銷售模式已經(jīng)成為過去時(shí)，同時(shí)在基礎(chǔ)應(yīng)用方面，如搬運(yùn)、碼垛、分揀等進(jìn)入門檻越來越低，競爭就更為激烈。與上下游議價(jià)能力較弱，毛利水平不高，但其市場規(guī)模要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于本體市場。5.系統(tǒng)集成商未來發(fā)展方向1)從汽車行業(yè)向一般工業(yè)延伸我國在汽車行業(yè)以外的其它行業(yè)集成業(yè)務(wù)迅速增加，從機(jī)器人各個(gè)領(lǐng)域銷量可以看到，系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)分布的變化。現(xiàn)階段，汽車工業(yè)是國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人最大的應(yīng)用市場。隨著市場對機(jī)器人產(chǎn)品認(rèn)可度的不斷提高，機(jī)器人應(yīng)用正從汽車工業(yè)向一般工業(yè)延伸。我國機(jī)

18、器人集成在一般工業(yè)中應(yīng)用市場的熱點(diǎn)和突破點(diǎn)主要在于3C電子、金屬、食品飲料及其他細(xì)分市場。我國系統(tǒng)集成商也可以逐漸從易到難，把握國內(nèi)機(jī)器人不同行業(yè)不同需求，完成專業(yè)的技術(shù)積累。2)未來趨勢是行業(yè)細(xì)分化機(jī)器人集成未來趨勢是行業(yè)細(xì)分化。對某一行業(yè)的工藝有深入理解的標(biāo)的，有機(jī)會將機(jī)器人集成模塊化、功能化、進(jìn)而作為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備來提供。既然工藝是門檻，那么同一家公司能夠掌握的行業(yè)工藝，必然也就只局限于某一個(gè)或幾個(gè)行業(yè)，也就是說行業(yè)必將細(xì)分化。僅蘇州地區(qū)從事自動(dòng)化系統(tǒng)集成的企業(yè)就超過200家，而4-5年前僅有不到30家。由于汽車以外的行業(yè)系統(tǒng)集成項(xiàng)目越來越多，細(xì)分領(lǐng)域增加會導(dǎo)致系統(tǒng)集成商數(shù)量進(jìn)一步增加?？梢灶A(yù)知，未來幾年行業(yè)集中度會進(jìn)一步降低。參考國外經(jīng)驗(yàn)，未來擁有核心競爭力且