中國并聯(lián)機器人行業(yè)概覽_第1頁
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文檔簡介

1、目錄 HYPERLINK l _TOC_250020 方法論 5 HYPERLINK l _TOC_250019 研究方法 5 HYPERLINK l _TOC_250018 名詞解釋 6 HYPERLINK l _TOC_250017 中國并聯(lián)機器人行業(yè)市場綜述 8 HYPERLINK l _TOC_250016 中國并聯(lián)機器人行業(yè)定義及分類 8 HYPERLINK l _TOC_250015 全球及中國并聯(lián)機器人行業(yè)發(fā)展歷程 9 HYPERLINK l _TOC_250014 中國并聯(lián)機器人行業(yè)市場現(xiàn)狀 10 HYPERLINK l _TOC_250013 中國并聯(lián)機器人行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈 11

2、HYPERLINK l _TOC_250012 上游分析 11 HYPERLINK l _TOC_250011 中游分析 12 HYPERLINK l _TOC_250010 下游分析 13 HYPERLINK l _TOC_250009 中國并聯(lián)機器人行業(yè)市場規(guī)模 14 HYPERLINK l _TOC_250008 中國并聯(lián)機器人行業(yè)驅動與制約因素 14 HYPERLINK l _TOC_250007 驅動因素 14 HYPERLINK l _TOC_250006 全球制造業(yè)格局正發(fā)生深刻變化,智能化轉型被提升至戰(zhàn)略地位 14 HYPERLINK l _TOC_250005 勞動力成本上升

3、,機器人發(fā)展空間廣闊 15 HYPERLINK l _TOC_250004 政策紅利推動并聯(lián)機器人應用規(guī)模提高 16 HYPERLINK l _TOC_250003 制約因素 17 HYPERLINK l _TOC_250002 缺乏專業(yè)技術人才 17 HYPERLINK l _TOC_250001 應用成本高,不具備大規(guī)模應用條件 18 HYPERLINK l _TOC_250000 中國并聯(lián)機器人行業(yè)政策及監(jiān)管分析 18中國并聯(lián)機器人行業(yè)市場趨勢 20國產(chǎn)并聯(lián)機器人形成服務優(yōu)勢,逐步替代國外品牌 20下游自動化改造需求持續(xù)釋放 21隨著工業(yè) 4.0 時代開啟,機器人將大有作為 21中國并聯(lián)

4、機器人行業(yè)競爭格局分析 22中國并聯(lián)機器人行業(yè)競爭格局概述 22中國并聯(lián)機器人行業(yè)典型企業(yè)分析 23阿童木機器人 23翼菲自動化 25廣州數(shù)控 26圖表目錄圖 2-1 并聯(lián)機器人運動結構 8圖 2-2 并聯(lián)機器人類別(根據(jù)自由度劃分) 9圖 2-3 全球及中國并聯(lián)機器人行業(yè)發(fā)展歷程 10圖 2-5 中國并聯(lián)機器人銷量,2014-2023 年預測 14圖 3-1 中國制造業(yè)城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員平均工資,2013-2017 年 16圖 3-2 機器人產(chǎn)業(yè)補貼政策 17圖 4-1 中國并聯(lián)機器人行業(yè)政策 20圖 5-1 中國電子信息制造業(yè)市場規(guī)模,2013-2017 年 21圖 6-1 中國并聯(lián)機器人行

5、業(yè)代表企業(yè) 23方法論研究方法頭豹研究院布局中國市場,深入研究 10 大行業(yè),54 個垂直行業(yè)的市場變化,已經(jīng)積累了近 50 萬行業(yè)研究樣本,完成近 10,000 多個獨立的研究咨詢項目。研究院依托中國活躍的經(jīng)濟環(huán)境,從機器人、伺服電機、計算機視覺等領域著手,研究內(nèi)容覆蓋整個行業(yè)的發(fā)展周期,伴隨著行業(yè)中企業(yè)的創(chuàng)立,發(fā)展,擴張,到企業(yè)走向上市及上市后的成熟期,研究院的各行業(yè)研究員探索和評估行業(yè)中多變的產(chǎn)業(yè)模式,企業(yè)的商業(yè)模式和運營模式,以專業(yè)的視野解讀行業(yè)的沿革。研究院融合傳統(tǒng)與新型的研究方法,采用自主研發(fā)的算法,結合行業(yè)交叉的大數(shù)據(jù),以多元化的調(diào)研方法,挖掘定量數(shù)據(jù)背后的邏輯,分析定性內(nèi)容背后

6、的觀點,客觀和真實地闡述行業(yè)的現(xiàn)狀,前瞻性地預測行業(yè)未來的發(fā)展趨勢,在研究院的每一份研究報告中,完整地呈現(xiàn)行業(yè)的過去,現(xiàn)在和未來。研究院秉承匠心研究,砥礪前行的宗旨,從戰(zhàn)略的角度分析行業(yè),從執(zhí)行的層面閱讀行業(yè),為每一個行業(yè)的報告閱讀者提供值得品鑒的研究報告。頭豹研究院本次研究于 2019 年 7 月完成。名詞解釋桿件:用于連接相鄰關節(jié)的剛體。軸:用于定義機器人以直線或回轉方式運動的方向線。自由度:用以確定物體在空間中獨立運動的變量(最大數(shù)為 6)。移動平臺:可使移動機器人實現(xiàn)運動的全部部件的組裝件。負載:在規(guī)定的速度和加速度條件下,沿著運動的各個方向,機械接口或移動平臺處可承受的力。末端執(zhí)行器

7、:為使機器人完成其任務而專門設計并安裝在機械接口處的裝置。移動副:一種低副,在平面內(nèi)是一種相對移動。如果在 XY 平面內(nèi),那么它在 X 或Y 方向的移動即為自由度。轉動副:也稱為回轉副,運動副的一種,通常以字母 R 來表示。轉動副允許兩個構件繞公共軸線作相對轉動。球副:組成運動副的兩構件能繞著球心作三個獨立相對轉動的運動副。滾珠絲桿:是工具機械和精密機械上最常使用的傳動元件,其主要功能是將旋轉運動轉換成線性運動,或將扭矩轉換成軸向反復作用力,同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點?;埃耗壳岸鄶?shù)加工中心橫梁上面的結構部分,大多采用滾珠絲桿結構。剛度:材料或結構在受力時抵抗彈性變形的能力。正逆解:

8、正解指通過給定機器人各關節(jié)的角度,計算出機器人末端的空間位置。逆解指已知機器人末端的位置和姿態(tài),計算機器人各關節(jié)的角度值。碼垛:把物品堆放整齊。減速器:在機械傳動領域是連接動力源和執(zhí)行機構之間的中間裝置,利用齒輪的速度轉換器,將電機的回轉數(shù)減速到所要的回轉數(shù),并得到較大的轉矩,主要分為 RV 減速器和諧波減速器。伺服系統(tǒng):是機器人主要的動力來源,由伺服電機、伺服驅動器、編碼器三部分組成,伺服系統(tǒng)按照指令做出位置、速度及轉矩的跟隨控制,是機器人核心部件之一。3C 電子:計算機(Computer)、通訊(Communication)和消費電子產(chǎn)品(Consumer Electronic)三類電子產(chǎn)

9、品的簡稱。工業(yè) 4.0:最早由德國提出,指利用信息化技術促進產(chǎn)業(yè)變革的時代,即智能化時代?;》郑毫慷冉嵌葐挝?。SCARA 機器人:具有兩個平行的回轉關節(jié),以便在所選擇的平面內(nèi)提供柔順性的機器人。中國并聯(lián)機器人行業(yè)市場綜述中國并聯(lián)機器人行業(yè)定義及分類根據(jù)機器人與機器人裝備詞匯GB/T 12643-2013 國家標準,并聯(lián)機器人是工業(yè)機器人的細分品類,指手臂含有組成閉環(huán)結構桿件的機器人。并聯(lián)機器人由動平臺、靜平臺和至少兩個獨立的運動支鏈構成,具有兩個或兩個以上自由度。每條運動支鏈分別由移動副、轉動副、滾珠絲桿、連桿、滑鞍、支鏈體和伺服電機等部件組成。各支鏈分別通過所屬連桿一端布置的移動副與動平臺相

10、連,并由在支鏈體上滑動的球副和轉動副與靜平臺相連。與傳統(tǒng)串聯(lián)機器人的開發(fā)式結構不同,并聯(lián)機器人其中一個軸的運動不會改變另一個軸的坐標原點,驅動單元與末端執(zhí)行器之間用連桿等構件形成多閉環(huán),驅動單元全部布置在一端,能量從驅動單元輸入,經(jīng)過支鏈傳遞到末端執(zhí)行器,最終通過末端執(zhí)行器如刀具、抓手等做功(見圖 2-1)。并聯(lián)機器人具有運動速度快、剛度大、精度高等優(yōu)點,在應用上與串聯(lián)機器人可形成互補,常用于集成機械設備及生產(chǎn)線中的高速分揀及包裝環(huán)節(jié)。圖 2-1 并聯(lián)機器人運動結構來源:頭豹研究院編輯整理并聯(lián)機器人種類多樣,形式復雜,根據(jù)自由度差異,可分為 2-6 自由度并聯(lián)機器人(見圖 2-2)。圖 2-2

11、 并聯(lián)機器人類別(根據(jù)自由度劃分)來源:頭豹研究院編輯整理全球及中國并聯(lián)機器人行業(yè)發(fā)展歷程1959 年,美國工程師恩格爾伯格研究出世界上第一臺工業(yè)機器人。隨后工業(yè)機器人開始在美國、日本推廣應用,工業(yè)機器人技術逐漸成熟(見圖 2-3)。1972 年,中國開始研制工業(yè)機器人。在工業(yè)機器人發(fā)展初期,串聯(lián)機器人由于結構簡單、運動空間大、工作方式靈活等特點,一直占據(jù)市場主流。1985 年,瑞士洛桑聯(lián)邦大學 Clavel 博士研究出一款三自由度空間平移并聯(lián)機器人(即 Delta 并聯(lián)機器人)。Delta 并聯(lián)機器人具有承載能力強、運動耦合弱、力控制容易等優(yōu)點,受到了廣泛應用。1999 年,瑞士 ABB 機

12、器人公司(以下簡稱 “ABB 公司”)設計出一款用于高速輸送機上工件分揀的 Delta 機器人 FlexPicker,該機器人帶有抓取工件的真空吸盤以及一套自主研發(fā)的視覺系統(tǒng)。2010 年,日本發(fā)那科公司開發(fā)出基于機器視覺的工業(yè)機器人,該款機器人最高負載達 12kg,廣泛用于食品與制藥生產(chǎn)線。 2012 年,隨著 ABB 公司 Delta 并聯(lián)機器人專利解禁,大批機器人企業(yè)開始研制并聯(lián)機器人。2013 至 2014 年,中國并聯(lián)機器人行業(yè)開始進行第一輪淘汰,規(guī)模較大的并聯(lián)機器人企業(yè)開始成型,小規(guī)模企業(yè)由于缺乏核心技術被清出市場。工業(yè)機器人的發(fā)展需要理論支持,自 2014 年開始,中國清華大學、

13、北京航空航天大學、東北大學、天津大學、哈爾濱工業(yè)大學、大連理工大學、中國科學院沈陽自動化所等高等院校機構陸續(xù)開展了機器人技術方面的研究,研究內(nèi)容包括位置正逆解求解、工作空間分析、運動控制器設計等。隨著核心零部件的技術難點被逐一攻克,進口零部件逐漸被國產(chǎn)件替代,并聯(lián)機器人的國產(chǎn)化進程正不斷加速。圖 2-3 全球及中國并聯(lián)機器人行業(yè)發(fā)展歷程來源:頭豹研究院編輯整理中國并聯(lián)機器人行業(yè)市場現(xiàn)狀中國并聯(lián)機器人市場主流的并聯(lián)機器人為具備 3 個空間自由度和 1 個轉動自由度的 Delta 機器人,業(yè)內(nèi)通常稱其為“3+1 軸并聯(lián)機器人”。由于具有重量輕、精度高,靈活性強等特點,搭配視覺定位系統(tǒng)后可快速完成工

14、件的拾取、碼垛等操作,“3+1 軸并聯(lián)機器人”在食品、3C 電子、制藥行業(yè)受到高度關注。從產(chǎn)品結構上來看,Delta 系列并聯(lián)機器人占據(jù)并聯(lián)機器人市場 60%-70%的比重,2 自由度并聯(lián)機器人占據(jù) 20%的比重,其余并聯(lián)機器人類型還未實現(xiàn)規(guī)模化應用落地。相較其它的工業(yè)機器人類型,并聯(lián)機器人體量較小,但發(fā)展勢頭迅猛,2018 年行業(yè)銷量平均增速達 50%左右。近年來,國產(chǎn)并聯(lián)機器人企業(yè)不斷追趕國際領先并聯(lián)機器人企業(yè),基礎技術實力得到充分提升,并聯(lián)機器人龍頭企業(yè) 2018 年銷量增速甚至達到 200%-300%,國產(chǎn)并聯(lián)機器人所占市場比重超過 40%,國外并聯(lián)機器人品牌市場比重正不斷減少。但并聯(lián)

15、機器人現(xiàn)正面臨造價偏高導致應用規(guī)模無法擴大的問題,未來并聯(lián)機器人企業(yè)還需進一步尋求降低生產(chǎn)成本途徑,以吸引下游應用企業(yè)釋放需求。中國并聯(lián)機器人行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中國并聯(lián)機器人行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈可分為上、中、下游三部分(見圖 2-4)。產(chǎn)業(yè)鏈上游環(huán)節(jié)參與者主要為機器人零部件制造商;產(chǎn)業(yè)鏈中游主體為機器人本體制造商;產(chǎn)業(yè)鏈下游由系統(tǒng)集成及應用領域構成。圖 2-4 中國并聯(lián)機器人行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈來源:頭豹研究院編輯整理上游分析并聯(lián)機器人產(chǎn)業(yè)鏈上游為機器人零部件制造,參與者為中國與國外零部件制造商。并聯(lián)機器人生產(chǎn)所需要的零部件包括伺服電機、控制器、減速器、變頻器、編碼器、工業(yè)相機及其他設備。其中核心零部件為伺服電機、控制器

16、和減速器,其性能直接決定了并聯(lián)機器人的綜合性能,具有技術含量高、利潤高等特點。伺服電機:伺服電機是并聯(lián)機器人的“心臟”,起到控制機械元件運轉速度和精度的作用。依托長期技術積累,日本、歐美品牌在中國伺服電機市場占據(jù)著主導地位,包括松下、三菱電機、安川等代表品牌。中國發(fā)展勢頭較好的伺服電機品牌包括埃斯頓、匯川技術、華中數(shù)控等,受產(chǎn)業(yè)升級影響,國產(chǎn)伺服電機品牌近年來長期保持著穩(wěn)定增長態(tài)頭,技術實力得到逐步提升??刂破鳎翰⒙?lián)機器人主要由控制器來控制傳送帶的工件。基于視覺系統(tǒng)的并聯(lián)機器人還帶有工業(yè)相機,工業(yè)相機是用于捕獲在傳送帶上移動的復雜工件,通過圖像處理技術獲取工件的形狀和位置信息后將此類信息傳遞給

17、控制器。控制器的軟件算法主要由中游機器人企業(yè)自主開發(fā)。減速器:減速器可分為諧波、RV 減速器(即擺線針輪減速器)兩種類型,起到提高并聯(lián)機器人負載能力及運動速度等性能指標的作用。諧波減速器可用于負載小的并聯(lián)機器人,特點是體積小、重量輕、運動精度高、單級傳動比大。RV 減速器可用于負載大的并聯(lián)機器人,相比諧波減速器,其疲勞強度、剛度更高,壽命更長,沒有累計誤差。據(jù)頭豹研究院統(tǒng)計,全球精密減速器市場 70%的市場份額由日本 Harmonica Drive 和 Nabtesco 兩家企業(yè)占據(jù)。相比日本,中國在機器人用精密減速器技術層面的積累還需要一定時間沉淀,國產(chǎn)減速器還未實現(xiàn)自給自足,對進口依賴較大

18、。核心零部件成本占到了并聯(lián)機器人總成本的 70%以上。近年來,在國家政策的積極引導與企業(yè)自身努力下,機器人核心零部件關鍵技術不斷取得突破,國產(chǎn)化率持續(xù)提升,國產(chǎn)替代進口的趨勢加強。相比進口零部件,國產(chǎn)零部件的價格普遍要便宜 40%左右,使用國產(chǎn)零部件可大幅降低并聯(lián)機器人生產(chǎn)成本,從而能吸引更多中小企業(yè)采用并聯(lián)機器人。由于核心零部件的國產(chǎn)化率正在大幅提升,市場發(fā)展已相對成熟,上游參與企業(yè)議價能力正在弱化。中游分析并聯(lián)機器人行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中游為機器人本體制造,參與主體為機器人本體制造商,主要從事機器人機構設計和軟件系統(tǒng)開發(fā)的工作?,F(xiàn)階段,視覺系統(tǒng)應用需求增多,促使更多機器人本體制造商開始自主開發(fā)控制器

19、算法。在并聯(lián)機器人軸數(shù)增多的趨勢下,運動控制精度要求持續(xù)提高,擁有較強控制器算法開發(fā)能力的機器人制造商具備更大市場競爭優(yōu)勢。機器人本體制造商的商業(yè)模式有兩種類型:(1)機器人的應用和集成由機器人本體制造商自己實施,這種商業(yè)模式利潤高,但需要自行開辟銷售渠道;(2)機器人本體制造商將本體銷售給系統(tǒng)集成商,借助系統(tǒng)集成商的銷售渠道出貨,利潤較薄但出貨量大,大多數(shù)機器人制造商會選擇以該商業(yè)模式拓展市場。機器人本體制造商在整個產(chǎn)業(yè)鏈中起到承上啟下的作用,大型機器人本體制造商通常具備軟硬件結合能力,可建立自身銷售渠道,不通過下游系統(tǒng)集成商銷售產(chǎn)品,議價能力較高。下游分析并聯(lián)機器人行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈下游為系統(tǒng)集成

20、及應用領域,參與者為系統(tǒng)集成商及各應用領域的企業(yè)。系統(tǒng)集成商向中游機器人本體制造商采購不同功能的工業(yè)機器人后,再根據(jù)行業(yè)終端客戶需求,進行工業(yè)機器人應用二次開發(fā)和周邊自動化配套設備集成,制定符合生產(chǎn)需求的解決方案。系統(tǒng)集成商是并聯(lián)機器人實現(xiàn)商業(yè)化、規(guī)?;年P鍵,在整個產(chǎn)業(yè)鏈中擁有最強的議價能力。從下游應用領域來看,并聯(lián)機器人主要用于日化、3C 電子、食品、制藥等輕工行業(yè)的裝配、搬運、包裝、分揀等環(huán)節(jié)。從消費量上來看,3C 電子行業(yè)對并聯(lián)機器人的消費量最大。此外,在勞動力成本逐步上漲趨勢下,日化、食品行業(yè)對機器人替代人工的需求正逐漸上升。中國并聯(lián)機器人行業(yè)市場規(guī)模隨著全球制造業(yè)格局重大調(diào)整,勞動

21、力成本不斷上升,中國政府大力引導和支持并聯(lián)機器人行業(yè)的發(fā)展。在中國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)轉型升級和工業(yè) 4.0 智能制造的大背景下,下游制造行業(yè)對并聯(lián)機器人的需求正不斷釋放。中國并聯(lián)機器人銷量從 2014 年的 625 臺增長至 2018年的 3,500 臺,年復合增長率達到 53.8%(見圖 2-5)。得益于機器人產(chǎn)業(yè)長期的政策紅利和機器釋放人力的需求日益高漲,預計到 2023 年中國并聯(lián)機器人銷量有望超過 2 萬臺,年復合增長率在未來五年還將保持在 42.0%左右,有望成為工業(yè)機器人細分領域中增長速度最快的機器人產(chǎn)品。圖 2-5 中國并聯(lián)機器人銷量,2014-2023 年預測來源:頭豹研究院編輯整理中

22、國并聯(lián)機器人行業(yè)驅動與制約因素驅動因素全球制造業(yè)格局正發(fā)生深刻變化,智能化轉型被提升至戰(zhàn)略地位制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體,中國制造業(yè)自改革開放以來取得了矚目成就,但與世界先進水平相比,中國制造業(yè)在自主創(chuàng)新能力、產(chǎn)業(yè)結構水平、信息化程度方面仍有不小差距。當今在移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術不斷進步的背景下,全球制造業(yè)發(fā)展形勢和格局正面臨新的變革。2008 年全球金融危機及歐債危機發(fā)生后,歐美、日本等發(fā)達國家和地區(qū)為轉變經(jīng)濟發(fā)展方式,紛紛制定“再工業(yè)化”戰(zhàn)略,旨在重振制造業(yè),夯實實體經(jīng)濟基礎。與此同時,部分發(fā)展中國家也在積極參與國際產(chǎn)業(yè)分工,承接產(chǎn)業(yè)及資本轉移,擴大發(fā)展空間?;谌蛑圃鞓I(yè)

23、格局的重大調(diào)整,中國制造業(yè)轉型升級迫在眉睫,為應對巨大的發(fā)展挑戰(zhàn),中國國務院于 2018 年發(fā)布中國制造 2025戰(zhàn)略規(guī)劃,指出要不斷激發(fā)制造業(yè)發(fā)展活力和創(chuàng)造力,建設制造強國,尤其提到:(1)加快發(fā)展智能制造裝備和產(chǎn)品,組織研發(fā)具有深度感知、智慧決策、自動執(zhí)行功能的工業(yè)機器人;(2)加快汽車、食品、電子等行業(yè)生產(chǎn)設備的智能化改造,提高智能制造能力;(3)推進制造過程智能化,加快工業(yè)機器人在生產(chǎn)過程中的應用。智能制造是傳統(tǒng)制造業(yè)實現(xiàn)轉型升級的關鍵,在政策的激勵下,以工業(yè)機器人為代表的智能裝備研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化將逐漸提速。隨著新一代信息技術與制造技術已形成融合發(fā)展勢頭,并聯(lián)機器人未來在輕工制造領域的前景

24、可觀。勞動力成本上升,機器人發(fā)展空間廣闊在勞動力人口逐漸減少和老齡化趨勢下,傳統(tǒng)制造業(yè)勞動力成本持續(xù)上漲。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示,中國制造業(yè)城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員平均工資由 2013 年的 46,431 元增至 2017年的 64,452 元,年復合增長率達 8.5%(見圖 3-1)。中國制造業(yè)城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員平均工資現(xiàn)已全面超過拉美國家。隨著人口紅利減退,20-24 歲年輕勞動力規(guī)模急劇下滑,中國勞動力優(yōu)勢正在不斷弱化。此外,90 后、00 后年輕勞動力整體受教育程度提高,對工作環(huán)境、待遇等要求隨之提升,從事簡單流水線工作的意愿較低,致使制造型企業(yè)面臨嚴峻的招工難問題。招工難問題帶來的一大后果是制

25、造型企業(yè)一線員工平均年齡不斷上漲,年齡在 40 歲以上的一線員工人數(shù)占比甚至超過半數(shù)。目前功能較簡單的 2 軸并聯(lián)機器人單價成本在 10 萬元以下,隨著并聯(lián)機器人成本逐漸下降到人工成本平均水平,并聯(lián)機器人將逐漸替代一線員工從事日常流水線工作,未來發(fā)展空間廣闊。圖 3-1 中國制造業(yè)城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員平均工資,2013-2017 年來源:國家統(tǒng)計局,頭豹研究院編輯整理政策紅利推動并聯(lián)機器人應用規(guī)模提高自 2012 年以來,國家部委制定了一系列政策促進機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2014 年起,各級地方政府紛紛出臺了針對機器人研發(fā)和應用的補貼政策。2014 至 2015 年間,共有 77 項地方政府機器人支持政

26、策出臺,全國超過 36 個城市將機器人產(chǎn)業(yè)作為發(fā)展重點,補貼不僅發(fā)放給機器人制造商還會按照一定比例發(fā)放給采購或租賃機器人的企業(yè)。從補貼結構上來看,中央出臺的補貼多為研發(fā)補助,地方政府出臺的多為應用補貼,應用補貼比重大于研發(fā)補助,且一般補助規(guī)模在百萬元以上。政府補貼政策的出臺可刺激下游應用行業(yè)釋放機器人采購需求,尤其是日化、食品等利潤率水平偏低的行業(yè),其機器人需求不強,應用補貼能夠直接刺激企業(yè)增加使用機器人,為擴大并聯(lián)機器人的應用規(guī)模增添驅動力。圖 3-2 機器人產(chǎn)業(yè)補貼政策來源:頭豹研究院編輯整理制約因素缺乏專業(yè)技術人才并聯(lián)機器人行業(yè)屬于技術密集型行業(yè),由于技術覆蓋范圍廣,對具備裝備機械、自動

27、化系統(tǒng)、人工智能等專業(yè)知識背景的復合型人才需求較高。專業(yè)技術人才的匱乏對中國并聯(lián)機器人市場的發(fā)展造成了一定制約。中國高校開設機器人工程專業(yè)時間不長:中國工信部在 2013 年發(fā)布的關于推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見提出具體發(fā)展目標:到 2020 年,工業(yè)機器人裝機量將達到 100 萬臺。要達到這一目標,大約需要 20 萬名工業(yè)機器人從業(yè)人員。中國高等院校開設機器人專業(yè)的時間普遍在 2014 年之后。2015 年,東南大學率先設立了“機器人工程”專業(yè),截至目前,中國共有 85 所本科院校開設機器人工程專業(yè),但由于開設時間不長,機器人行業(yè)人才培養(yǎng)機制仍不夠成熟,機器人高端人才數(shù)量不足。專業(yè)人才相

28、關項目經(jīng)驗不足:由于并聯(lián)機器人在投入應用時,必須與日化、3C 電子、食品、制藥等行業(yè)制造工藝緊密結合,具備相關項目經(jīng)驗的專業(yè)人才更容易理解客戶需求,方能為客戶提供可適應生產(chǎn)環(huán)境的個性化成套裝備?,F(xiàn)階段,并聯(lián)機器人行業(yè)尚未實現(xiàn)大規(guī)模應用落地,與整體機器人專業(yè)人才不足存在直接關系。應用成本高,不具備大規(guī)模應用條件并聯(lián)機器人在實際應用中面臨造價過高導致下游行業(yè)需求釋放慢的問題,體現(xiàn)在以下兩個方面:造價高于串聯(lián)機器人,價格優(yōu)勢不足:與串聯(lián)機器人相比,應用最多的 3+1 軸并聯(lián)機器人的造價普遍在 10 萬元上下,而國產(chǎn)水平關節(jié)機器人單價為 2-3 萬元,進口水平關節(jié)機器人單價在 5 萬元左右。在運動速度

29、上,并聯(lián)機器人雖占優(yōu)勢,但水平關節(jié)機器人精度更高,且具備價格優(yōu)勢,下游附加值較低的行業(yè)如食品行業(yè)對水平關節(jié)機器人的接受度更高。高精度并聯(lián)機器人市場需求釋放緩慢:隨著并聯(lián)機器人軸數(shù)增多,其運動角度更加靈活,分揀效率更高,但對于下游應用行業(yè)來說,價格成本是影響采購機器人的首要因素, 4 軸及以上的并聯(lián)機器人精度雖高,但平均造價比 3+1 軸并聯(lián)機器人要高出約 20%,仍不具備大規(guī)模應用的條件。中國并聯(lián)機器人行業(yè)政策及監(jiān)管分析并聯(lián)機器人是工業(yè)機器人的分支,是實現(xiàn)工業(yè)自動化改造的重要裝備。當前,中國正積極發(fā)展先進制造業(yè),工業(yè)機器人作為智能裝備,其應用可有效促進工廠工作效率的提高,減少人力成本。為促進工

30、業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;l(fā)展,中國相關部門陸續(xù)出臺了有關政策規(guī)劃(見圖 4-1)。2013 年 12 月,中國工信部在關于推動機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見中明確提出到到 2020 年形成較為完善的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)體系的目標,同時還提出了具體發(fā)展目標。2015年 5 月,中國國務院在中國制造 2025提出將工業(yè)機器人列入大力推動突破發(fā)展十大重點領域之一,明確要求到 2020 年工業(yè)機器人銷量達到 15 萬臺,這將有效促進工業(yè)機器人行業(yè)朝著產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;姆较虬l(fā)展。2016 年 3 月,中國發(fā)改委發(fā)布十三五規(guī)劃綱要,提出要實施智能制造工程,構建新型制造體系,再一次強調(diào)了機器人的關鍵作用。2016 年 4

31、月,中國工信部、發(fā)改委、財政部發(fā)布機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020),提出要實現(xiàn)機器人關鍵零部件和高端產(chǎn)品的重大突破,實現(xiàn)機器人質量可靠性、市場占有率和龍頭企業(yè)競爭力的大幅提升,對機器人行業(yè)發(fā)展質量提出要求。2016 年 12 月,中國工信部發(fā)布工業(yè)機器人行業(yè)規(guī)范條件,指出加強工業(yè)機器人行業(yè)產(chǎn)品質量管理,進一步明確行業(yè)規(guī)范,維護行業(yè)秩序,保護行業(yè)各方合法權益,促進行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。2017 年 7 月,中國國務院在新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃中提出要攻克機器人核心零部件技術瓶頸,提出研制智能工業(yè)機器人,提高工業(yè)機器人的智能化程度。2017 年 11 月,中國工信部在關于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)

32、”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見提到要研發(fā)推廣關鍵智能網(wǎng)聯(lián)裝備,圍繞數(shù)控機床、工業(yè)機器人、大型動力裝備等關鍵領域,實現(xiàn)智能控制、智能傳感、工業(yè)級芯片與網(wǎng)絡通信模塊的集成創(chuàng)新,形成一系列具備聯(lián)網(wǎng)、計算、優(yōu)化功能的新型智能裝備。圖 4-1 中國并聯(lián)機器人行業(yè)政策來源:頭豹研究院編輯整理中國并聯(lián)機器人行業(yè)市場趨勢國產(chǎn)并聯(lián)機器人形成服務優(yōu)勢,逐步替代國外品牌未來,國產(chǎn)并聯(lián)機器人將不斷提高服務質量,形成服務優(yōu)勢,逐步替代國外并聯(lián)機器人品牌。以國際知名機器人企業(yè) ABB 公司為例,ABB 公司通常不面對終端客戶,而是將機器人本體銷售給集成商,再通過集成商到達終端客戶手中。但下游應用行業(yè)加工工藝通常需要根據(jù)實際需

33、求來調(diào)整,機器人設備也要隨之調(diào)整。ABB 公司不負責產(chǎn)品售后服務,集成商無法及時響應下游客戶的調(diào)整需求,引發(fā)終端客戶的不滿,為國產(chǎn)并聯(lián)機器人企業(yè)建立服務優(yōu)勢提供了機會。從服務上來看,國產(chǎn)并聯(lián)機器人企業(yè)如阿童木機器人公司更容易及時調(diào)整和響應客戶需求,尤其是可直接面對終端客戶的機器人企業(yè),并在 24 小時內(nèi)到達現(xiàn)場,或在機器人設備改進后留廠監(jiān)測一段時間。這種服務方式的成本雖高,但可快速提高客戶滿意度,從而完成對品牌的塑造,達到逐漸替代國外品牌的目標。下游自動化改造需求持續(xù)釋放從銷量上來看,2018 年中國市場并聯(lián)機器人銷量為 3,500 臺,而工業(yè)機器人銷量超過15.6 萬臺,在工業(yè)機器人領域的銷

34、量占比小,僅為 2.2%,這是由于并聯(lián)機器人的應用規(guī)模較小所導致的。3C 電子行業(yè)是并聯(lián)機器人重要的下游應用領域,其中裝配檢測、包裝分揀等環(huán)節(jié)對機器人的需求較大,且不易受價格因素影響。據(jù)中國國家工信部數(shù)據(jù)顯示,2013年至 2017 年,中國電子信息制造業(yè)市場規(guī)模從 9.3 萬億元增長至 13.6 萬億元,年復合增長率達 10.0%(見圖 5-1)。近年來 3C 電子行業(yè)發(fā)展迅猛,隨著人工成本逐步上升,自動化改造需求也將隨之提高,3C 電子行業(yè)將成為未來并聯(lián)機器人市場主要增長點?,F(xiàn)階段,應用于電子制造環(huán)節(jié)的工業(yè)機器人類型包括輕載串聯(lián)機械臂、直角坐標機器人、圓柱坐標機器人、并聯(lián)機器人等。并聯(lián)機器

35、人具備重量輕、運動速度快、定位精確、效率高等特點,未來有望隨著成本的進一步降低,持續(xù)擴大在 3C 電子行業(yè)的應用規(guī)模。圖 5-1 中國電子信息制造業(yè)市場規(guī)模,2013-2017 年來源:國家工信部,頭豹研究院編輯整理5.3 隨著工業(yè) 4.0 時代開啟,機器人將大有作為中國制造業(yè)企業(yè)大多停留在工業(yè) 2.0 或者工業(yè) 3.0 自動化的早期階段,以粗放型發(fā)展模式為主,機器人承擔部分體力勞動,自主創(chuàng)新能力弱,產(chǎn)品附加值低,產(chǎn)品穩(wěn)定性也有較大改進空間。隨著工業(yè) 4.0 時代開啟,生產(chǎn)信息正朝著數(shù)據(jù)化、智慧化方向發(fā)展,生產(chǎn)模式高度靈活,勢必將推動工業(yè)領域的重大變革。工業(yè) 4.0 解決方案的硬件包括工業(yè)機器

36、人及其高端零部件,對工業(yè)機器人的基礎技術、產(chǎn)品技術和系統(tǒng)技術具有巨大需求。未來,中國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)將朝著集約化、智能化的方向進行產(chǎn)業(yè)升級,機器人制造商將不斷提升自動化程度,在核心零部件技術實現(xiàn)突破,在實現(xiàn)量產(chǎn)的同時技術水平達到世界領先水準。中國并聯(lián)機器人行業(yè)競爭格局分析中國并聯(lián)機器人行業(yè)競爭格局概述中國并聯(lián)機器人行業(yè)自 2012 年后一直保持著高速發(fā)展,主流并聯(lián)機器人企業(yè)數(shù)量在10-20 家左右。在發(fā)展初期,國外并聯(lián)機器人品牌占據(jù)著中國并聯(lián)機器人市場的主導地位。隨著國產(chǎn)機器人企業(yè)的崛起,國產(chǎn)并聯(lián)機器人品牌在中國并聯(lián)機器人市場的份額不斷提高, 2018 年國產(chǎn)并聯(lián)機器人企業(yè)合計市場份額超過 40%,

37、逐漸形成對國外并聯(lián)機器人品牌替代趨勢。中國并聯(lián)機器人市場主流的機器人品牌為 ABB、阿童木機器人、發(fā)那科、埃斯頓等(見圖 6-1)。其中 ABB 公司在中國并聯(lián)機器人市場居于首位,其次是阿童木機器人公司,CR2市場份額接近 50%,市場集中度處于較高水平。圖 6-1 中國并聯(lián)機器人行業(yè)代表企業(yè)來源:頭豹研究院編輯整理中國并聯(lián)機器人行業(yè)典型企業(yè)分析阿童木機器人企業(yè)概況阿童木機器人是辰星(天津)自動化設備有限公司旗下品牌,成立于 2013 年,主要從事并聯(lián)機器人的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。數(shù)據(jù)顯示,2018 年阿童木機器人銷量相較于 2017 年實現(xiàn)了 300%的增長,其中 30-40%的增長份額來自新增

38、客戶,其銷量在中國并聯(lián)機器人行業(yè)僅次于 ABB 公司。2017 年 8 月,阿童木機器人獲得 3,000 萬余元的 A 輪融資。2019 年 3 月,阿童木機器人宣布完成 B1 輪數(shù)千萬元融資,由雅瑞資本領投,此次融資將投入于7,000 平方米的新廠房建設,有望將并聯(lián)機器人產(chǎn)能提升至 5,000 臺/年。產(chǎn)品介紹阿童木機器人擁有鉆石、金剛、閃電三個系列并聯(lián)機器人產(chǎn)品:鉆石系列:并聯(lián)機器人是專為平面作業(yè)、輕型負載物料打造的平面 2 自由度機器人,可實現(xiàn)高精度拾放作業(yè),適用于電子、日化、食品及醫(yī)藥行業(yè)。金剛系列:金剛 W 機器人為 Delta 并聯(lián)機器人構型,可沿 XYZ 軸平動,擁有速度快、精度

39、高、易用性強、維護成本低等優(yōu)勢,在醫(yī)藥制品生產(chǎn)環(huán)節(jié)占有較大市場份額。金剛 P 機器人可沿 XYZ 軸平動和繞 Z 軸旋轉作業(yè)。金剛 PM 機器人專為高精度旋轉作業(yè)需求開發(fā),旋轉精度高于 10 弧分,適用于平動抓取圓形物料。金剛 M 機器人則是為教學領域、伺服電機及減速器廠商打造的一款并聯(lián)機器人。閃電系列:閃電機器人是阿童木機器人研發(fā)多年的產(chǎn)品,采用雙動平臺結構,可三維平動和角度擺放,最大負載為 3kg,最大速度為 5m/s,定位精準度高,穩(wěn)定性強,對日化品生產(chǎn)具有良好的適配性,可根據(jù)生產(chǎn)需求集成到機械設備中。競爭優(yōu)勢(1)研發(fā)技術優(yōu)勢:阿童木機器人具備良好的技術基礎和研發(fā)實力,經(jīng)過多年技術積累

40、,已完成對控制系統(tǒng)和視覺系統(tǒng)的自主研發(fā),旗下并聯(lián)機器人產(chǎn)品實現(xiàn)了結構優(yōu)化、模組標準化,系統(tǒng)搭建可靠性和穩(wěn)定性較高,提高了并聯(lián)機器人在復雜、高速使用環(huán)境下的速度和效率。阿童木機器人已取得 37 項發(fā)明專利、22 項實用新型專利、5 個軟件著作權,研發(fā)技術實力得到不斷增強。(2)市場優(yōu)勢:阿童木機器人的產(chǎn)品覆蓋食品、制藥、電子、日化等行業(yè),累計服務客戶超過 300 家,在業(yè)內(nèi)處于第一梯隊機器人企業(yè)。在過去兩年內(nèi),阿童木機器人發(fā)展了 200 余家集成商客戶,持續(xù)擴大終端應用規(guī)模。在服務現(xiàn)有客戶的基礎上,阿童木機器人已開始開拓海外市場,并實時尋找與 SCARA 機器人企業(yè)合作的機會,持續(xù)鞏固在并聯(lián)機器

41、人市場的優(yōu)勢。翼菲自動化企業(yè)概況濟南翼菲自動化科技有限公司(以下簡稱“翼菲自動化”)成立于 2012 年,總部位于山東省濟南市高新開發(fā)區(qū),在美國硅谷、深圳、上海設有分公司,是一家集工業(yè)機器人研發(fā)和制造、控制系統(tǒng)開發(fā)、視覺系統(tǒng)開發(fā)、OEM 配套、自動化系統(tǒng)集成于一體的綜合型自動化企業(yè)。2014 年,翼菲自動化在中國國際機器人展上正式發(fā)布迅翼并聯(lián)機器人,并開始規(guī)?;a(chǎn)。2015 年,翼菲自動化完成 A 輪 1,800 萬元融資。2017 年,翼菲自動化完成 B輪融資,由藍圖創(chuàng)投領投,信中利資本、易一資本、豪邁資本、可可資本、常春藤資本跟投。產(chǎn)品介紹翼菲自動化主要經(jīng)營三大類的產(chǎn)品開發(fā):迅翼并聯(lián)機器人、控制器、視覺系統(tǒng)。翼菲自動化的主打產(chǎn)品迅翼并聯(lián)機器人結合了機器人技術、視覺識別技術、傳送帶跟蹤技術,可通過視覺識別技術,跟蹤傳送帶的速度以及傳送帶上的物體,從而對物體的具體位置、顏色進行識別,再按照特定要求來進行分揀、裝箱、排列,具有快速靈活的優(yōu)點。迅翼系列機器控制器有三大模塊,運動控制模塊、視覺模塊和跟蹤

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