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机器人行业解析
发布日期:2016-09-08 08:37:02 浏览次数:
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本文就国内国外机器人市场深度剖析
2015年全球机器人产业快速发展,产业规模与市场空间不断扩大,亚洲成为最重要的市场,工业机器人继续保持产销国高度集中态势,各国高度重视技术创新,
一、全球机器人产业发展状况
(一)产业规模
机器人市场规模不断扩大,产品需求大幅增加。据国际机器人联合会(IFR)统计,2014年全球工业机器人销量为22.9万台,比2013年增长29%,其中亚洲销量约占三分之二,中国、韩国、日本、美国和德国五大市场的销量占全球工业机器人总销量的75%左右。2005-2014年,全球工业机器人销量年均增速约为14%。其中2005-2008年,工业机器人年均销量约11.5万台;而2010-2014年,年均销量达到17.1万台左右,较2005-2008年增长约48%。近17年全球工业机器人销量见下图所示。
1998-2014年全球工业机器人销量
2014年全球专用服务机器人销量为2.4万台,较2013年同比增长11.5%;销售额达到37.7亿美元,较2013年同比增长3%。2014年,全球个人/家用服务机器人销量约为470万台,较2013年同比增长28%;销售额达到22亿美元。
(二)区域分布
1、日本:自2013年以来,日本成为全球工业机器人第二大市场,近年来保持增长态势。据日本工业机器人协会统计,2014年日本的工业机器人生产和安装总量为12.7万台,同比增长30.5%;工业机器人产值达到49.2万亿日元,同比增长24.2%。2014年工业机器人新装机量为2.9万台,同比增长17%,达到2008年以来最高销量。2005-2009年,日本工业机器人市场规模呈现下降趋势,2005年市场规模为4.4万台,2009年下降到只有1.28万台。2010-2014年间,市场规模增长了8%。
012-2014年日本工业机器人新装机量情况
2014年,日本生产的工业机器人按应用领域划分如下:喷漆机器人4.2万台,占总量的33%;原材料运输机器人2.6万台,占总量的20.2%;装配机器人2.1万台,占总量的16.5%;清洁机器人0.7万台,占总量的5.7%。按工业分支划分的产量如下:应用于汽车及自动化零部件工业的比例为35.1%;应用于电子机械制造工业的比例为27.3%;应用于塑料制品工业的比例为9.7%。对数据进行分析可得出,日本生产的工业机器人在汽车及自动化零件工业和电子机械制造工业的应用比例高达62.4%,这两个产业为工业机器人的生产提供了强劲动力。
2、美国:美国是全球工业机器人第三大市场,2014年市场规模达到2.6万台,同比增长11%,主要归因于生产自动化的发展趋势以及美国启动制造业回归等。由于机器人本体利润较低,美国做机器人本体的企业很少,很多美国企业更加关注技术方面的突破,机器人更多地应用到军事、宇宙、海洋、核工程等方面。
2012-2014年美国工业机器人新装机量情况
从2010年开始,为了满足国内工厂现代化的需求,美国加速了机器人的安装工作。2010-2013年,美国机器人年销售额的复合年增长率平均值为18%。2013年美国工业机器人的保有量为21万台,制造业的工业机器人密度为152台/万人。在部分自动化工业领域,工业机器人密度可以达到每1111台/万人。
3、韩国:韩国是全球工业机器人第四大市场,2014年市场规模达到2.47万台,同比增加16%,为历史第二高值,比2011年的2.55万台略低。汽车零部件供应商继续增加了机器人的使用量,而其他行业几乎都减少了机器人购买量。2010-2014年,韩国机器人产业或多或少处于停滞状态。2012-2014年德国工业机器人新装机量情况1、工业机器人产销国高度集中
日本、韩国和德国是工业机器人主要产销国,其保有量和年度新增量都位居全球前列。2014年,日本、韩国、德国机器人市场规模分别为2.9万台、2.1万台、2万台,三国市场之和占全球的30.9%,相比2013年的36.3%有所下降。日本机器人制造商国际竞争力强,在全球机器人制造商四大家族中独占两席。2013年日本、韩国、德国机器人保有量分别为30.4万台、15.6万台、16.8万台。韩国、日本的机器人密度在全球居前两位,2013年,韩国每万名工人工业机器人拥有量为437台,日本为323台。相比之下,我国是工业机器人主要的销售国而不是生产国,2013年我国机器人的新增量和保有量分别为3.7万台和13.3万台。
2、亚洲成为最重要市场
据IFR统计,亚洲(包括澳大利亚和新西兰)是目前最大的机器人市场。2014年工业机器人的销量达到约13.9万台,同比增长41%。中国、日本和韩国的工业机器人新装机量分别在全球排名第一、第二和第四,三个国家工业机器人市场规模占全球工业机器人销量的47%。台湾自2013年以来,在工业机器人市场规模中排名第六。2010-2014年,机器人新装机量大幅增加,年均增长率达到20%。2014年工业机器人市场规模增加27%,达到约6900台,但远低于排名第五位德国的2万台。泰国也是亚洲一个不断增长的机器人市场,其工业机器人市场规模排名世界第8位,2014年约为3700台,占全球销量不到2%。
2012-2014年韩国工业机器人新装机量情况
目前,韩国的工业机器人生产商已占全球5%左右的市场份额。韩国现代重工集团主要供应焊接、搬运、密封、码垛、冲压、打磨、上下料等领域的机器人,大量应用于汽车、电子、通信产业,大大提高了韩国工业机器人的自给率。但整体而言,韩国技术仍与日本、欧洲等领先国家存在较大差距。
4、德国:德国是世界第五大机器人市场,同时也是欧洲最大的机器人市场。2014年,工业机器人市场规模达到约2万台,同比增加10%,达到有史以来最高纪录。2010-2014年间年均增速约为9%,增长的主要驱动力是汽车工业,其中汽车供应商增加了机器人的安装量,而汽车零部件供应商则减少了机器人的安装量。自2009年以来其他工业领域的需求低迷,2013年机器人的安装量继续减少。尽管德国工业机器人密度已经比较高,2008-2013年工业机器人供应量仍保持了约4%的年复合增长率。1、工业机器人产销国高度集中
日本、韩国和德国是工业机器人主要产销国,其保有量和年度新增量都位居全球前列。2014年,日本、韩国、德国机器人市场规模分别为2.9万台、2.1万台、2万台,三国市场之和占全球的30.9%,相比2013年的36.3%有所下降。日本机器人制造商国际竞争力强,在全球机器人制造商四大家族中独占两席。2013年日本、韩国、德国机器人保有量分别为30.4万台、15.6万台、16.8万台。韩国、日本的机器人密度在全球居前两位,2013年,韩国每万名工人工业机器人拥有量为437台,日本为323台。相比之下,我国是工业机器人主要的销售国而不是生产国,2013年我国机器人的新增量和保有量分别为3.7万台和13.3万台。
2、亚洲成为最重要市场
据IFR统计,亚洲(包括澳大利亚和新西兰)是目前最大的机器人市场。2014年工业机器人的销量达到约13.9万台,同比增长41%。中国、日本和韩国的工业机器人新装机量分别在全球排名第一、第二和第四,三个国家工业机器人市场规模占全球工业机器人销量的47%。台湾自2013年以来,在工业机器人市场规模中排名第六。2010-2014年,机器人新装机量大幅增加,年均增长率达到20%。2014年工业机器人市场规模增加27%,达到约6900台,但远低于排名第五位德国的2万台。泰国也是亚洲一个不断增长的机器人市场,其工业机器人市场规模排名世界第8位,2014年约为3700台,占全球销量不到2%。
3、各国高度重视技术创新
面对机器人产业的蓬勃发展,各国不断深化技术研究。2015年日本国家机器人革命小组发布了《机器人新战略》,高度重视对机器人产业发展影响重大的下一代技术和标准,具体推进人工智能、模式识别、机构、驱动、控制、操作系统和中间件等方面的下一代技术研发。美国2013年公布的《机器人路线图》部署了未来要攻克的机器人关键技术,包括非结构环境下的感知操作、类人灵巧操作、能与人类一起工作、具备在人类生产或生活真实场景中的自主导航能力、能自动理解人的行为和心理状态、具备人机交互能力、具备良好的安全性能等。2014年欧委会和欧洲机器人协会下属的180个公司及研发机构共同启动全球最大的民用机器人研发计划“SPARC”,计划到2020年,欧委会投资7亿欧元,会投资21亿欧元,共同推动机器人研发。
4、产品向模块化等方向发展
从近几年全球推出的机器人产品来看,新一代工业机器人正在向模块化、智能化和系统化方向发展。首先,机器人结构的模块化和可重构化趋势日益明显,例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化,由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;其次,工业机器人控制系统向着基于PC机的开放型控制器方向发展,伺服驱动技术的数字化和分散化,多传感器融合技术的实用化,工作环境设计的优化和作业的柔性化,以及系统的网络化和智能化等成为重要的发展趋势;再次,工业机器人技术不断扩散延伸,正在嵌入工程机械、食品机械等传统装备,信息、材料的嵌入与应用,成为机器人的前沿技术。
5、技术发展呈现四大趋势
一是人机协作,随着对人类意图理解、人机友好交互等技术进步,机器人从与人保持距离作业向与人自然交互并协同作业方面发展。二是自主化,随着执行与控制、自主学习与智能发育等技术进步,机器人从预编程、示教再现控制、直接控制、遥操作等被操纵作业模式向自主学习、自主作业方向发展。三是信息化,随着传感与识别系统、人工智能等技术进步,机器人从被单向控制向自己存储、自己应用数据方向发展,像计算机、手机一样成为信息终端。四是网络化,随着多机器人协同、控制、通信等技术进步,机器人从独立个体向相互联网、协同合作方向发展。
二、我国机器人产业发展状况
(一)产业规模
据中国机器人产业联盟最新统计数据,2015年国产工业机器人市场总体保持稳定增长。2015年上半年共销售工业机器人11275台,同比增长76.8%,按可比口径销量增长27%,是去年全年销售量的66.5%,其中工厂用AGV销售631台,占总销量的5.6%,三轴及以上工业机器人销售10644台。预计2015年全年国产工业机器人销售总量将超过22000台,同比增长30%左右。2014年,我国工业机器人市场规模达到5.7万台,约占全球销量的1/4,同比增长56%。其中,中国机器人供应商装机量约1.6万台,同比增长78%。国外机器人供应商装机量约4.1万台,同比增长49%。
(二)区域分布
近年来,在需求快速扩张及国家自主创新政策作用下,国内一大批企业或自主研制或与科研院所合作,进入机器人研制和生产行列,我国工业机器人和服务机器人分别进入了初步产业化和产业孕育阶段。其中,工业机器人发展已形成环渤海、长三角、珠三角和中西部四大产业集聚区。我国工业机器人总体布局和特点如下页图所示。
1、长三角地区实力雄厚,发展水平较高长三角地区凭借良好的电子信息产业基础,在发展机器人产业方面拥有得天独厚的先发优势,机器人产业发展较早、实力雄厚。该地区以上海、无锡、昆山、南京、苏州、杭州为中心,通过引进国外公司,工业机器人发展水平较高,其中安川、ABB、库卡、发那科四大家在上海均有建厂。国内代表企业有埃斯顿、华恒焊接、沈阳新松(上海)分公司。研究机构有上海交大、上海大学、上海电气中央研究院等。
我国工业机器人区域分布
2、珠三角地区控制系统占有优势,市场应用空间大控制系统占有优势,广州数控作为中国南方数控产业基地,一直致力于控制系统研究,是国内技术领先的专业成套机床数控系统供应商,是国内最大的机床数控系统研发和生产基地,年产销数控系统连续13年全国第一,占国内同类产品市场的1/2份额。国内代表企业有广州数控、固高、深圳新松、瑞松等。研究机构有中国科学院深圳先进技术研究院、广州机械科学研究院等。沿海经济发达地区是国内工业机器人的主要市场,我国工业机器人的使用主要集中在广州、江苏、上海、北京等地,其工业机器人拥有量占全国一半以上,珠三角地区市场应用空间大。
我国工业机器人区域分布
2、珠三角地区控制系统占有优势,市场应用空间大控制系统占有优势,广州数控作为中国南方数控产业基地,一直致力于控制系统研究,是国内技术领先的专业成套机床数控系统供应商,是国内最大的机床数控系统研发和生产基地,年产销数控系统连续13年全国第一,占国内同类产品市场的1/2份额。国内代表企业有广州数控、固高、深圳新松、瑞松等。研究机构有中国科学院深圳先进技术研究院、广州机械科学研究院等。沿海经济发达地区是国内工业机器人的主要市场,我国工业机器人的使用主要集中在广州、江苏、上海、北京等地,其工业机器人拥有量占全国一半以上,珠三角地区市场应用空间大。
3、环渤海地区科研实力较强,龙头企业牵引作用明显:环渤海地区以北京、哈尔滨、沈阳为代表,科研实力较强,研究机构有中国科学院沈阳自动化研究所、中科院自动化研究所、哈工大、北航等,在机器人方面取得显著科研成果,具有人才培养优势。国内代表企业有沈阳新松、哈工大集团、哈博实等,均属于行业龙头企业,龙头企业牵引作用明显。
4、中西部地区借助外部科技资源,发展势头强劲:中西部地区机器人产业起步较晚,近年来借助外部科技资源,发展势头强劲。典型案例有安徽埃夫特依托哈工大科技资源,近年来发展迅猛,快速成长为行业龙头企业。国内代表企业有埃夫特、武汉奋进、长沙长泰、安徽巨一等。研究机构有重庆中科院等,本地科研资源不足。
(三)典型机器人产业园
由于政策的引导,目前全国各地都在搞机器人产业园区。据不完统计,目前全国在建筹建超过40个机器人产业园(如下图)
1、上海机器人产业园
上海机器人产业园位于上海市宝山区,成立于2012年,占地面积4635亩,园区以建设装备制造产业技术创新引领示范区为目标,经过多年的发展,园区产业规模不断扩大,其中工业机器人、医疗制造机器人、安全防卫机器人、教育服务机器人等行业均有显著突破。预计到2017年,园区计划招商引资额度超过200亿元,引进国内外相关企业600家左右,就业人数超过3万人。
2、常州武进机器人及智能装备产业园
常州武进机器人及智能装备产业园位于江苏武进高新区,规划面积高达6.15平方公里。常州武进机器人及智能装备产业园已形成了以智能纺机、数控机床、工程机械、轨道交通等为代表的产业集群,集聚企业超过50余家。2015年1-8月,常州武进机器人及智能装备产业园完成总投资193亿元,超过工业总投资的50%。
3、芜湖机器人产业园
芜湖机器人产业园位于安徽省芜湖市,规划面积超过3.5平方公里,成立于2013年底,园区产业类别涵盖机器人本体、核心零部件的制造研发体系及系统成套装备集成应用、研发中心、机器人主题公园等。截至2015年末,园区已有49家企业落户,累计实施机器人产业重点项目61个,总投资超过100亿元;在建项目52个,累计投资68亿元,产业集群效应不断增强。
4、哈南工业新城机器人产业园
哈南工业新城机器人产业园位于哈尔滨市,成立于2012年,规划面积3平方公里,其中一期规划规模10万平方米,总投资3亿元,重点开展机器人订制厂房、研发中心、中试基地及生产基地等工程建设,为孵化成功和后续涌入的机器人产业化项目提供承接载体。截至2015年末,园区已有工业机器人、服务机器人和特种机器人三大类型50家企业入驻研发生产,注册资本突破3亿元。2014年,哈南机器人产业园企业销售收入突破1亿元,2015年将突破5亿元。
(四)主要特点
1、本土企业快速成长
经过多年的发展,工业机器人方面,沈阳新松、埃夫特、广州数控、哈博实、新时达、埃斯顿和巨一焊接等一批本土机器人制造骨干企业得到快速成长;服务机器人方面,骨干企业主要有科沃斯、康力优蓝、纳恩博、风行天下、优必选等。根据OFweek行业研究中心数据统计,截至2015年末,国内机器人相关企业数量达到1026家,其中广东省聚集的机器人厂商最多,达到285家,其次是浙江省156家,位列第二;其它地区如江苏、山东、上海、北京、安徽、辽宁和重庆分别达到125家、89家、108家、58家、56家、45家和40家。
2、外企加速在我国布局
2015年,各大外资厂商加速在我国的战略布局。国外机器人企业在我国的投资大体呈现两个特征。一是从借助销售渠道发展到全产业链进入。国外机器人企业一般是从代理销售、提供售后服务(机器人的保养、维护、维修等)和技术支持开始进入我国市场,逐步发展到把生产、研发、工程中心转移到我国,提供全套系列的机器人系统。例如ABB、安川电机、KUKA、徕斯等。二是从整机组装深入到关键部件生产。ABB、安川电机等均已在我国建立了生产基地,安川电机在江苏省常州市建设的产业机器人工厂,不仅生产用来组装汽车、搬运、溶接及涂装等的机器人,而且设计附属品、零部件的开发、设计、生产;2015年日本纳博特斯克株式会社与上海机电联合投资,落户武进高新区,计划2016年底投产,年产20万台精密减速机;库卡机器人工程中心签约入驻顺德;ABB在珠海设立全资子公司并开展机器人应用集成业务;安川电机联合美的集团,全面进军中国家电制造市场。
3、本体企业业务盈利能力较低
尽管在国家政策大力推动下,国产机器人厂商业务规模不断扩大,但核心零部件技术的缺失导致企业生产成本高企,企业的盈利能力不容乐观。并且,为应对新崛起的国产品牌,外资厂商纷纷采取降价的手段进一步削弱国产机器人的市场竞争力。OFweek行业研究中心统计数据显示,2015年,中国机器人行业本体业务规模总体呈现增长态势,其中上半年80%以上厂商本体业务出现同比增长,仅有20%的厂商同比下降;但从盈利能力来看,70%以上的企业的本体业务处于亏损状态。
4、创新创业热潮推动产业蓬勃发展
机器人作为战略新兴产业,拥有非常广阔的市场空间,不管是工业机器人,还是服务机器人,都为创业者提供了很好的市场条件,大众创业万众创新推动机器人产业迅猛发展。2015年世界机器人大会在北京召开,李克强总理在大会上指出:“中国正在实施创新驱动发展战略,大力推动大众创业万众创新、互联网+和中国制造2025,这将有力促进机器人新兴市场的成长,创造世界上最大的机器人市场。”近两年机器人公司大量涌现,如哈工大集团、优必选、中科诺晟、博强等纷纷成立。在孵化政策的鼓励与投资资本的支持下,这些公司在科研技术、营销推广、金融管理服务方面都已步入正轨。2015年,这些创业公司均已初步获得了稳定的市场空间,并通过资源整合以及交流推广活动,真正开始推动机器人产业向前发展,并产生很大的经济与社会效益。
三、国内外重点应用
(一)工业机器人
目前,工业机器人广泛应用于汽车、机械加工、电气/电子、橡胶及塑料、食品、物流等诸多工业行业,其中,汽车产业和电气/电子行业是增长主要驱动力。根据其具体应用环节可以分为焊接、装配、搬运、上料/卸料、铸造、冲压和喷漆等工业机器人品种。
2015年上半年,我国工业机器人应用呈现以下特点:从应用环节看,搬运上下料机器人销量占总销量的53%,位居第一位,同比增长109%;焊接与钎焊机器人销量占比为19%,位居第二位,同比增长32%。从应用行业看,化学原料和化学制品制造业、汽车制造业、橡胶和塑料制品业及电气机械和器材制造业应用较为集中,占销售总量的58%。其中,黑色金属冶炼和压延工业、教育、橡胶和塑料制品业、医药制造业、专用设备制造业、家具制造、服装、服饰业以及酒、饮料和精制茶制造业应用增速较快。2015年,国产工业机器人的应用进一步拓展了货币银行服务、通用仪器仪表制造、有色金属铸造、生物药品制造等行业。
2015年上半年我国工业机器人应用领域分布
(二)服务机器人
目前,服务机器人按照其应用领域划分,主要包括专用服务机器人和个人/家用服务机器人。其中,专用服务机器人主要包括国防机器人、挤奶机器人、野外机器人、医疗机器人、物流机器人等;个人/家用服务机器人主要包括扫地机器人、修草坪机器人、擦窗户机器人及娱乐机器人等。
根据IFR统计,2014年全球专用服务机器人销量构成中,国防和野外机器人成为主体,占专用服务机器人销量的69%。国防机器人销售1.1万台,占专用服务机器人销量的45%,其中无人机同比增长7%达到9022台,地面无人驾驶平台同比下降9%达到1629台。野外机器人销售5700台,占专用服务机器人销量的24%,销售额同比增长12%达到9.89亿美元。医疗机器人同比增长5%达到1224台,占专用服务器人销量的5%,销售额占专用服务机器人销售额的35%。物流机器人销量为2644台,同比增长27%,占专用服务机器人销量的7%。2014年全球个人/家用服务机器人共销售约470万台,其中家政机器人包括扫地机器人、修草坪机器人、擦窗户机器人等销售约330万台,销售额达12亿美元,同比增长24%。娱乐机器人销售约130万台,同比增长40%。

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