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      2014年中國工業機器人市場研究報告

      文章出處:責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2014-09-19 08:58:00【

        

      定義
      A.產品定義
          本報告研究對象主要包括多關節機器人、水平多關節機器人、直角坐標型等3軸以上(含三軸)工業機器人。

      工業機器人:工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器人。本報告主要指的是多關節機器人、水平多關節機器人、直角坐標型等3軸以上工業機器人。

       

      關節機器人:也稱關節手臂機器人或關節機械手臂,是當今工業領域中最常見的工業機器人的形態之一。適合用于諸多工業領域的機械自動化作業,比如,自動裝配、噴漆、搬運、焊接等工作。

      水平多關節機器人:也稱選擇順應性裝配機器手臂,是一種水平多關節機器人,具有四個軸和四個運動自由度:X,Y,Z方向的平動自由度和繞Z軸的轉動自由度。廣泛應用于電子產品工業,汽車工業,塑料工業,藥品工業和食品工業等領域。用以完成搬取,裝配,噴涂,焊接等操作。

      直角坐標型機器人:工業應用中,能夠實現自動控制的、可重復編程的、多功能的、多自由度的、運動自由度間成空間直角關系、多用途的操作機。主要用于完成如焊接、搬運、上下料、包裝、碼垛、拆垛、檢測、探傷、分類、裝配、貼標、噴碼、打碼、(軟仿型)噴涂、目標跟隨、排爆等一系列工作。

      B.行業定義
          目前,國家統計局尚未對機器人做出明確定義,國際上,聯合國標準化組織采納了美國機器人協會給機器人下的定義:一種可編程和多功能的操作機;或是為了執行不同的任務而具有可用電腦改變和可編程動作的專門系統。本次報告亦采用該定義。

          我國的機器人專家從應用環境出發,將機器人分為兩大類,即工業機器人和特種機器人。本報告的研究也基于這個定義,主要關注的是中國工業機器人整體市場研究和自動化產品在工業機器人上的應用和研究。

      C.時間定義
          報告中所有數據基于自然年,即2013年1月1日—2013年12月31日。對于一些國外的供應商,財政年度和自然年不相符的,我們將數據調整為自然年的數據,并將市場數據拆分到四個季度當中。

      機器人行業概述
      A.工業機器人的基本構成
          工業機器人由主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成。主體即機座和執行機構,包括臂部、腕部和手部,有的機器人還有行走機構。大多數工業機器人有3~6個運動自由度,其中腕部通常有1~3個運動自由度;驅動系統包括動力裝置和傳動機構,用以使執行機構產生相應的動作;控制系統是按照輸入的程序對驅動系統和執行機構發出指令信號,并進行控制。

      B.國家行業政策及解讀
          2013年,中國第四代領導集體上任的第一年,我國的重大經濟政策將保持一定的連續性,2013年上半年,國內經濟政策環境沒有發生大的變化,2013年下半年一些重大經濟政策逐步出臺。與機器人行業發展緊密相關的是汽車產業的發展。2012年,中國汽車產銷量超過1900萬輛,成為毫無疑問的全球最大汽車市場,2013年,中國汽車產銷突破2000萬輛。2013年上半年公司自動化成套裝備成功應用在汽車整車測試生產線,這標志著公司汽車自動化成套裝備打破國外技術與市場壟斷,進入與外資全面抗衡的階段。目前公司機器人與自動化成套裝備全方位覆蓋汽車行業制造、檢測的全流程,處于行業領先地位。據2013年的中報披露,公司研制的伺服控制器和伺服電機等產品已直接應用于公司機器人產品,取代進口。

          2013年10月,控股子公司科捷為了推進機器人業務的發展,擬在青島高新區投資建設工業及服務機器人產業化基地項目。擬設立機器人公司負責上述項目的建設和運作,主要產品為直角機器人、物流自動化及其他加工、服務機器人等。該項目將購置210畝土地,一期建設重點為廠房建設和基本的設備投入,預計總投資額不超過1.2億元。

          十二五”期間,國家863項目、國家支撐計劃重大項目、國際合作重大項目等多個項目都有涉及機器人項目。國內各個地區、省市也在大力投資機器人的產業建設。

          我國工業機器人研究開始于20世紀70年代。“七·五”科技攻關計劃中將工業機器人列入了發展計劃,由機械工業部牽頭組織了點焊、弧焊、噴漆、搬運等型號的工業機器人攻關,其他部委積極立項支持,形成了中國工業機器人第一次高潮。

          20世紀90年代后,863計劃確定了特種機器人與工業機器人及其應用工程并重、以應用帶動關鍵技術和基礎研究的發展方針。開發了出7種工業機器人系列產品,102種特種機器人,實施了100余項機器人應用工程。

          20世紀90年代末期,我國投資建立了9個機器人產業化基地和7個科研基地,包括沈陽自動化研究所的新松機器人公司、哈爾濱工業大學的博實自動化設備有限公司、北京機械工業自動化研究所機器人開發中心、海爾機器人公司等。

      C.機器人行業發展狀況
          中國作為亞洲第三大的工業機器人需求國,市場發展穩定,汽車及其零部件制造仍然是工業機器人的主要應用領域,隨著我國產業結構調整升級不斷深入和國際制造業中心向中國的轉移,我國的機器人市場會進一步加大,市場擴展的速度也會進一步提高。

      C1.工業機器人發展現狀
          中國勞動力價格上漲推高生產成本,被認為是工業機器人快速進入生產的原因之一。自2008年1月1日,新勞動法實施以來,中國各地上調了最低工資水平,沿海地區勞動力成本不斷攀升,出現民工荒,中國人口紅利漸失,一些生產型企業開始外遷。并且近幾年中國機器人自動化生產線已經不斷出現,其中最為典型的是汽車及電子行業。隨著中國工業企業自動化水平的不斷提高,機器人自動化線的市場也會越來越大,并且逐漸成為自動化生產線的主要方式。

          2013年,中國市場工業機器人市場容量為113655套,其中以直角坐標類型工業機器人為最,占整體的55.4%,達到62965臺。預計未來幾年也會持續以20%以上的增長率進行增長。我國機器人自動化生產線裝備的市場剛剛起步,而國內裝備制造業正處于由傳統裝備向先進制造裝備轉型的時期,這就給機器人自動化生產線研究開發者帶來巨大商機。人工替代和產業升級被認為是推動我國工業機器人市場快速發展的驅動因素,與此同時,我國目前的機器人密度(每萬名生產工人占有的機器人數量)相對較低也給未來市場的開拓提供了余地。

      C2.工業機器人的應用領域
          經過四十多年的發展,工業機器人已在越來越多的領域得到了應用。在制造業中,尤其是在汽車產業中,工業機器人得到了廣泛的應用。如在毛坯制造(沖壓、壓鑄、鍛造等)、機械加工、焊接、熱處理、表面涂覆、上下料、裝配、檢測及倉庫堆垛等作業中,機器人都已逐步取代了人工作業。

          隨著工業機器人向更深更廣方向的發展以及機器人智能化水平的提高,機器人的應用范圍還在不斷地擴大,已從汽車制造業推廣到其他制造業,進而推廣到諸如采礦機器人、建筑業機器人以及水電系統維護維修機器人等各種非制造行業。此外,在國防軍事、醫療衛生、生活服務等領域機器人的應用也越來越多,如無人偵察機(飛行器)、警備機器人、醫療機器人、家政服務機器人等均有應用實例。機器人正在為提高人類的生活質量發揮著重要的作用。

      C3.工業機器人技術發展
          從近幾年世界機器人推出的產品來看,工業機器人技術正在向智能化、模塊化和系統化的方向發展,其發展趨勢主要為:結構的模塊化和可重構化;控制技術的開放化、PC化和網絡化;伺服驅動技術的數字化和分散化;多傳感器融合技術的實用化;工作環境設計的優化和作業的柔性化以及系統的網絡化和智能化等方面。

      C4.工業機器人產業發展模式
          縱觀世界各國在發展工業機器人產業過程,可歸納為三種不同的發展模式,即日本模式、歐洲模式和美國模式:

      1、日本模式
          此種模式的特點是:各司其職,分層面完成交鑰匙工程。即機器人制造廠商以開發新型機器人和批量生產優質產品為主要目標,并由其子公司或社會上的工程公司來設計制造各行業所需要的機器人成套系統,并完成交鑰匙工程;

      2、歐洲模式
          此種模式的特點是:一攬子交鑰匙工程。即機器人的生產和用戶所需要的系統設計制造,全部由機器人制造廠商自己完成;

      3、美國模式
          此種模式的特點是:采購與成套設計相結合。美國國內基本上不生產普通的工業機器人,企業需要時機器人通常由工程公司進口,再自行設計、制造配套的外圍設備,完成交鑰匙工程。

      D.工業機器人業務模式
          目前,中國市場上工業機器人廠家很多,市場發展較快。各工業機器人廠家的銷售方式略有不同。歐美工業機器人廠家開拓中國市場時,采用直接面向客戶銷售和機器人系統集成為主的雙向業務模式,存在少量代理商或代理店,如ABB直接銷售機器人和通過系統集成商銷售機器人的方式各占50%,史陶比爾則全部通過系統集成商銷售機器人。日韓系的機器人廠商在一般會在國內鋪設廣大的經銷商代理網絡以擴大機器人在中國的占有率,也有相當一部分的廠商也會通過系統集成商合作的形式銷售產品,如安川。

          在中國機器人市場上,系統集成商占據相當重要的地位,由于工業機器人在國內發展歷史較短,應用程度不如PLC或變頻器這樣的自動化產品廣泛,所以還沒建立起穩定而完備的銷售網絡,各大機器人廠家對系統集成商有一定的依賴性。

      工業機器人行業市場分析
      A.工業機器人市場-整體增長及預測
          2013年,中國市場工業機器人市場容量在113655套左右,和2012年相比,增速達9.6%,工業機器人整體規模增幅比較樂觀。由于中國有著全球最大的勞動力市場,機器人替代空間巨大,預計未來幾年,中國將會在2014至2015年超過日本,成為工業機器人需求量最大的市場。如表1所示。

      B.工業機器人市場-按照負載重量劃分
          目前工業機器人市場容量還主要集中于小型負載類型機器人即負債小于50KG,其占整體市場的84.3%,市場占有量偏低的是大型負載(200~500KG)及超大型負載(大于500KG)的機器人。分別占有3.5%以及1.2%。國內工業機器人市場容量按照負載重量來劃分的情況如表2所示。

      C.工業機器人市場——按照工業機器人類型劃分
          在工業機器人類型分類當中,占比最大的是Articulated鉸鏈型手臂及直角坐標型機器人,二者占整體市場的78%。

          各類型工業機器人所占市場份額如圖2所示。

          在所劃分的類型中了,直角坐標類型的工業機器人為主流機型,主要應用于液晶及電子行業生產線;旋轉臂機型為第二的主流機型,其相當于注塑機上專用的機器手,市場用量也較大,現發展也相對較為成熟;輥運動型機械手臂及Delta三角洲型用量相對較少,目前輥運動型機械手臂主要用于重載行業,量相對來說較小,Delta三角洲型在醫藥行業用的比較多,現在生產這種類型的機器人廠商很少,只有ABB,fanuc現在在做。

       

      D.中國工業機器人市場容量
          按行業劃分工業機器人與自動化成套裝備是生產過程的關鍵設備,能夠用于制造、安裝、檢測、物流等多個生產環節,因此,工業機器人廣泛應用于注塑機械、汽車整車及汽車零部件、電子制造、食品飲料、家電等多行業。除去注塑市場,近幾年我國工業機器人行業主要受汽車行業發展帶動,目前主要以“汽車+電子”雙輪驅動的形式進行發展。與此同時,隨著工業機器人向著更深更遠的方向發展以及智能化水平的提高,工業機器人的應用將從傳統制造業推廣到其他制造業,今兒推廣到諸如采礦、建筑、農業等各種非制造行業。

       

       

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