近年来,工业4.0、传统产业转型升级,都是颇具热点的议题,而工业机器人更是高端装备制造业的重点关注方向。国际机器人联合会IFR的统计数据显示,2015年中国大陆工业机器人销售量6.9万台,同比增长21%;金融信息调查公司IHS Markit还预计,未来数年国内该市场还将保持约20%的年复合增长率。
国家政策层面,更是出台了以《中国制造 2025》为代表的一系列行业扶持、补贴政策,以充分促进国内工业机器人产业的发展。
近年来支持工业机器人发展政策概览↓↓↓
| 时间 | 文件名称 | 发布机构 | 主要相关内容 | 
| 2012 | “十二五”国家战略性 新兴产业发展规划 | 国务院 | 提出要大力推进自动控制系统、工业机器人、关键零部件等装置的开发和产业化。 | 
| 2013 | 关于推进工业机器人产 业发展的指导意见 | 工信部 | 到 2020 年形成较为完善的工业机器人产业体系,培育 3-5 家具有国际 竞争力的龙头企业和 8-10 个配套产业集群;工业机器人行业和企业的技术创新能力和国际竞争能力明显增强,高端产品市场占有率提高到 45% 以上,机器人密度(每万名员工使用机器人台数)达到 100以上。 | 
| 2015 | 中国制造 2025 | 国务院 | 我国未来十年机器人产业两个重点发展方向:一是开发工业机器人本体和关键零部件系列化产品,推动工业机器人产业化及应用;二是突破智能机器人关键技术,积极应对新一轮科技革命和产业变革的挑战。 | 
| 2016 | 智能制造发展规划 (2016-2020) | 工信部 | 研发高档数控机床与工业机器人、增材制造装备、智能传感与控制装 | 
| 2016 | 机器人产业发展规划 (2016-2020 年) | 工信部 | 推进工业机器人向中高端迈进;大力发展机器人关键零部件;强化产业创新能力。 | 
工业机器人按照运动方式和机械结构的不同,主要可分为:平面多关节机器人(SCARA)、多关节机器人、圆柱坐标机器人、坐标机器人、并联机器人等。目前最常见的是多关节机器人,有六个及以上旋转轴,适合于几乎任何轨迹或角度的工作。
从左至右为:机器人、直角坐标机器人、并联机器人、多关节型机器人
A股市场工业机器人领域相关企业一览表↓↓↓
| 美的集团 | 本体、集成 | 远大智能 | 磨削机器人 | 
| 京山轻机 | 系统集成 | 博实股份 | 炉前作业机器人 | 
| 秦川机床 | 减速器 | 机器人 | 伺服系统、控制器、本体、系统集成 | 
| 大族激光 | 本体、减速器、传感器 | 智云股份 | 系统集成 | 
| 天奇股份 | 系统集成 | 汇川技术 | 伺服系统、控制器 | 
| 盾安环境 | 协作机器人、传感器 | 瑞凌股份 | 焊接机器人 | 
| 巨轮智能 | 本体、系统集成、RV减速器 | 华中数控 | 本体、控制器、伺服系统、系统集成 | 
| 软控股份 | 本体 | 智慧松德 | 系统集成 | 
| 海得控制 | 机器视觉,控制器 | 佳士科技 | 焊接、弧焊机器人 | 
| 英威腾 | 伺服系统、控制器 | 海伦哲 | 系统集成 | 
| 赛象科技 | 橡胶机械,AGV、系统集成 | 科大智能 | 系统集成 | 
| 科远股份 | 伺服系统、控制器、系统集成 | 三丰智能 | AGV、本体 | 
| 巨星科技 | 移动机器人 | 华昌达 | 系统集成 | 
| 新时达 | 本体、伺服系统、控制器 | 蓝英装备 | 系统集成 | 
| 林州重机 | 焊接机器人 | 慈星股份 | 系统集成 | 
| 亚威股份 | 本体 | 华丽家族 | AGV | 
| 雷柏科技 | 3C领域机器人系统集成 | 均胜电子 | 系统集成 | 
| 东方精工 | AGV | 南京熊猫 | 本体、系统集成 | 
| 拓斯达 | 机械手,多关节机器人集成 | 上海机电 | 减速器 | 
| 达意隆 | 饮料包装成套设备 | 弘讯科技 | 本体、控制器、伺服系统 | 
| 锐奇股份 | 本体,研发中 | 上海沪工 | 焊接、切割机器人 | 
| 双环传动 | RV减速器 | 埃斯顿 | 控制、伺服系统、减速器、本体、系统集成 | 
近年来我国机器人产业取得了长足进步,但是与发达工业国家相比还存在较大差距。主要表现在:机器人产业链关键环节缺失,零部件中高精度减速器、伺服电机和控制器等依赖进口;核心技术创新能力和高端产品质量可靠性均有待提高;企业存在“小、散、弱”的问题。
工业机器人的核心零部件主要包括高精度减速器、伺服电机和驱动器、控制器、末端执行器、传感器等,因为多类零部件均依赖进口,国内厂商成本压力较大。以多轴工业机器人为例,一件产品中,减速器、伺服系统、机械本体、控制系统、其他外设分别占成本比重为36%、24%、22%、12%以及6%,也就是说,核心零部件占产品总体成本约72%。
(左)中国系统集成商前100名本体合作企业分布 (右)中国多轴工业机器人成本构成
何况该行业内国内厂商规模普遍偏小,存在“小、散、弱”的问题,在产品成本高企、竞争日渐激烈的背景下,工业机器人企业只有做大规模才有效益可言。业内人士测算,企业产销500台以上工业机器人约能实现收支平衡;产销1000台以上工业机器人才能谈得上盈利。
如果是零部件供应商是工业机器人产业链的上游,那么肯定要说到产业链的末端,也是最终面向市场试金的“应用系统集成”部分。
工业机器人产业链示意图
对比国外很多大型系统集成商,他们通常已经在特定工艺领域建立起竞争优势,如杜尔在汽车涂装生产线领域处于领先位置,不仅如此,以汽车市场为代表的高端市场,已被ABB、发那科、库卡等国外巨头瓜分完毕,本土集成商唯有通过与巨头合作,尚能获得部分市场份额。
3C产品生命周期短、品种多,需要柔性的智能制造方式,与此相对的,目前国内3C行业机器人的使用水平仍然很低。不同于汽车制造行业,3C制造行业所需的机器人往往偏小型化、轻量化、柔性化,即所谓的“协作机器人”。
对比传统工业机器人,协作机器人具有以下特征↓↓↓
| 传统工业机器人 | 协作机器人 | 
| 工人与机器人隔离 | 与人类共处 | 
| 由机器人专家在线或离线编程 | 通过离线手段在线指导 | 
| 只在编程时与工人交互 | 始终与工人交互 | 
| 固定安装 | 可手动调整位置或可移动 | 
| 周期性、重复性任务 | 频繁的任务转换 | 
目前,国内的工业机器人技术日臻成熟,正在向智能化、重载、高精度、网络化等方向发展,未来还将与人工智能技术深度结合,具备图像识别、语言识别、自主学习等能力,能够配合人类甚至独立完成更多生产工作。
不过,随着越来越多企业进入工业机器人领域,势必使行业竞争加剧,影响整体利润率水平,政策方面,尤其要警惕机器人产业规划过剩、防止高端产业向低端化发展。
鉴于工业机器人产业链中,核心零部件是其中的高毛利环节,也是目前制约国内机器人产业发展的最大障碍。因此,那些能够突破国外巨头垄断、能够大规模量产核心零部件的创新企业,也最有可能诞生带领国内工业机器人产业成功突围的独角兽。
☞本文作者:小村资本投资总监 张原博
☞来源:小村资本
①工业
②服务
③特种
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④仿生
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