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宁波工业机器人产业现状跟踪调查报告

时间:2016-11-24  来源:工业机器人,冲床机械手,冲压机械手厂家-www.chytime-robot.com-深圳创盈时代科技  点击:601

(一)产业定义


工业机器人是集机械、电子、控制、传感器、人工智能等跨学科先进技术于一体的自动化装备,代表未来智能装备发展方向。依据功能不同,可将机器人进行分类,关节机器人,多用于工业领域的机械自动化作业,自动装配、喷涂、搬运、焊接等操作;圆柱坐标机器人,多用于移动与搬运;SCARA机器人,多用于搬取零件和装配工作;并联机器人,承担高刚度、高精度和大负荷的工作;直角坐标机器人多用于物料搬运、上下料、电焊、弧焊。

(二)产业链

工业机器人产业链由上游零部件,中游机器人本体、机器人集成和下游应用领域构成。


二、全球发展现状


(一)近20年来,全球工业机器人市场规模保持7.3%的复合增长

自1962年美国AMF公司研制出世界上第一台工业机器人“UNIMATE”以来,机器人技术及其产品迅速发展,现已成为柔性制造系统、自动化工厂、计算机集成制造系统的自动化工具。近20年来,工业机器人销量保持近7.3%的复合增长,2014年达22.5万台,同比增速为26.31%,年销售额约为95亿美元,创历史新高。据国际机器人联合会预测,到2017年全球工业机器人销量将达到25万台。


(二)形成了以日本、欧盟、美国、韩国、中国为主导地位的产业发展格局

在企业分布方面,日本拥有发那科、安川、那智不二越、川崎、爱普生等全球领军企业;欧盟的代表企业有瑞士的ABB,德国的KUKA、CLOOS,意大利的柯马和奥地利的IGM等;美国在控制器领域集聚了技术一流的DeltaTau和Gail;韩国拥有HYUNDAI、Robostar等一批优秀企业;中国拥有新松、新时代等后起之秀。

在关键零部件领域,减速机、伺服电机和控制器三大关键零部件决定了机器人的性能和质量,其成本占机器人总成本的72%,日本、欧洲、美国和中国分别在不同领域占据一席之地。减速机领域,全球机器人行业75%的精密减速机被日本的纳博和哈默纳科垄断;伺服电机领域,日本的安川、松下和德国的伦茨、西门子等品牌是机器人伺服电机的主流供应商;控制器领域,主流供应商包括美国的DeltaTau和Gail、英国的TRIO和中国的固高、步进等公司。

(三)全球工业机器人主要应用于汽车行业与电气/电子行业领域

2013年,全球工业机器人主要应用在汽车行业与电气/电子行业,其中汽车行业销售69400台,占比达38.96%,电气/电子行业销售36200,占比达20.32%,两者累计占比60%,其余40%分布在金属/机械行业、橡胶/塑料行业、食品/饮料行业、医药化妆行业等领域。

在汽车行业,主要使用的有焊接机器人、弧焊机器人、装配机器人、喷漆机器人、搬运机器人、涂胶机器人、液体物质填充机器人等;各类机器人在不同生产环节中占比不同,其中弧焊占16%、物料搬运占13%、点焊占15%、组装占22%、喷漆、冲压、铸造各占其3%、此外还有上料卸料、抛光打磨,检测等均占15% 左右。

在电气/电子行业,主要应用在集成电路、贴片元器件、3C等领域的产品制造过程。在集成电路、贴片元器件等领域,SCARA型四轴机器人与串联关节型垂直六轴机器人得到了最广泛的应用;在3C生产领域,主要运用具备分拣装箱、撕膜、激光塑料焊接、高速四轴码垛的视觉机器人。


(四)危险环境作业型、微型纳米型、仿生型、人机交互型等机器人将会成为新的增长点

伴随着工业机器人在非制造业领域应用的日益普及与深入,未来工业机器人将重点发展以下四种类型,一是危险环境作业机器人,主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人等;二是微型纳米机器人,主要有医用机器人、军用机器人等;三是仿生机器人,主要有空中仿生机器人、陆地仿生机器人、水下仿生机器人等;四是人机交互型机器人,主要有智能家居机器人、智能机器视觉机器人等。

(五)未来工业机器人将在多智能体调控技术等十项技术领域重点突破

近年来,全球机器人行业推出的机器人产品来看,工业机器人正在向智能化、模块化和系统化的方向发展,其支撑技术主要有以下十个,多智能体调控技术、多传感系统融合技术、多模式网络化交互、微纳型机器人技术、柔性化机器人技术、模块化自重构技术、虚拟机器人技术、仿人和仿生技术。


三、国内发展现状


(一)工业机器人保持高速增长,复合增长率高达30.64%

中国工业机器人是从20世纪80年代开始起步,历经二十余年发展,先后研发出弧焊、点焊、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。从2010至2014年,国内工业机器人销量持续增加,占全球销量比重不断增长,2014年工业机器人销售量57000台,较上年增长约55%,占全球市场总销量的四分之一。据行业统计数据预测,2015年-2017年,中国工业机器人的年均增长率将达25%,2017年销量将达10万台。


(二)东部、中部、西部等城市工业机器人产业发展迅速

国内工业机器人产业主要分布在东部、中部和西部等地,东部形成了以哈尔滨、沈阳、上海、青岛、江苏为核心的产业格局,工业机器人产业园区发展迅速;武汉、芜湖等中部城市作为后起之秀,紧抓“智造业”发展趋势,积极发展工业机器人;重庆身处西部,吸引了一批企业入渝发展。

东部:工业机器人产业园区发展迅速。沈阳,拥有实力强劲的新松机器人,在多地建立分公司,成立了沈阳浑南智慧产业园、沈抚新城机器人产业基地;哈尔滨,涌现出了博实等一批具有竞争力的企业;上海,依托浦东机器人产业集聚区、宝山机器人产业基地、机器人及核心零部件产业园,提出打造“2+X”式工业机器人发展模式。目前,已集聚了ABB、发那科、库卡等一批国际知名企业,以及新松机器人、上海新时达等国内知名企业,形成了涵盖研发、制造、集成、应用等较为完整的产业链。青岛,于2013年成立了国际机器人产业园,目前拥有20余家工业机器人企业,实现年产值约3亿元,初步形成了环形胎面硫化翻新工业机器人、直角坐标取料机械手、全液压重载机器人、码垛机器人、高速捡拾机器人、包装机器人等优势产品。江苏,成立了南京机器人产业基地,昆山高新区机器人产业园,拥有机器人研制企业已经超过50家,部分关键零部件现已实现自主研发生产。

中部:芜湖、武汉等城市蓄势待发。芜湖,2013年成为国家机器人产业集聚试点城市,埃夫特等一批在国内有较强影响力的生产企业迅速崛起。武汉,先后成立了光谷机器人产业孵化园、武汉机器人产业园,集聚了奋进电力、汉迪机器人、华中数控等优势企业。

西部:重庆建设“机器人之都”。重庆依托两江工业机器人产业园,川崎、沈阳新松、佛山佳腾、北京华巍、华中数控等行业优势企业,双腕机器人制造基地等产业发展基础优势,全力打造“机器人之都”。

(三)在伺服电机、减速器和控制器等价值链核心环节发展初具规模

在工业机器人的关键零部件领域,国内企业积极探索,攻坚克难,在伺服电机、减速器和控制器等关键环节已初具规模。

在伺服电机领域,我国伺服电机行业总体呈现增长态势。2013年,我国伺服电机行业市场规模达23.7亿元,同比上年增长7.84%,具有较大规模的伺服品牌有20多家。

在减速机领域,减速机行业产量逐年增加。2014年,全国生产减速机600.6万台,同比上年增长2.7%。主要分布在在长三角的浙江、江苏、上海三个地区。2014年,三个地区减速机生产量占全国总产量的69%。

在控制器领域,经过多年的发展,我国机器人控制器产品较为成熟,新时达、新松机器人、固高科技等知名企业已实现控制器的自主生产。2014年,国内机器人控制器市场价值约880亿元。

(四)工业机器人目前主要应用于汽车制造领域

经过四十多年的发展,工业机器人已逐步应用在汽车行业、电子电器、塑料橡胶、机械制造等领域。基于我国汽车行业的高速增长,工业机器人得到了快速、广泛的应用。2013年,汽车行业工业机器人销量占全国工业机器人总销量的60%,电子工业领域占比达到11%,剩余行业应用占比合计29%。


(五)国内工业机器人尚未形成竞争优势

中国本土机器人企业虽发展迅速,但面对安川、那智不二越、川崎、发那科、库卡、ABB、爱普生、OTC、科马等具有竞争力的国际知名先后进入国内市场,并占据工业机器人的主导地位,国内企业尚未形成品牌竞争优势,国内市场逐步被国际品牌占据。2014年,中国本土企业机器人销量16900台,仅占国内市场30%的份额。


四、宁波发展基础


(一)围绕产业链涌现出了一批优势企业

在上游伺服电机、减速机、控制器等关键零部件领域,集聚了菲仕电机、中大力德等本土优秀企业。菲仕,在伺服电机领域拥有发明专利8项、实用新型专利23项,形成“驱动与电机一体化”和“直接驱动”的技术特色;中大力德形成了“伺服电机、减速器、控制器”关键零部件综合发展的模式,并与日企合资合作 “工业机器人关节用精密RV减速器”,致力于减速器的研发,是国内微型齿轮减速电机行业领军企业。

在机器人系统领域,拥有柏同、智畅等初创型企业。浙江柏同机器人科技股份有限公司自主研发的六关节机器人伺服控制系统填补国内空白;宁波智畅机器人系统有限公司自主开发“交互式机器人柔性加工系统”,处于国际领先地位。

在机械手领域,集聚了伟立、世控、大正等优势企业,以及广强、华狮等初创型企业。伟立与德国TUV莱茵合作技术研发,已成功生产注塑机专用机械手和金属加工行业机械手;世控研发生产的注塑机专用机械手已成功应用于海天、敏孚、中新塑料等注塑机企业;大正工业机器人是全国最早生产数控机床送料机械手的企业之一。此外,机械手领域集聚广强、华狮智能等一批海外留学人才创办的技术领先型企业。

在整机制造领域,涌现出了均胜、慈星、大正等优势企业。均胜普瑞跨国收购德国机器人公司IMA,成功研发生产汽车制造机器人,已成为博格华纳、苏斯帕等全球知名企业的供应商;慈星股份收购的固高科技是机器人控制领域领先企业,进军机器人产业链上游研发环节,成功研发全球首创机器人智能对目缝合系统;宁波大正与瑞士ABB开展技术合作,成功开发服务于数控机床上下料的六轴机器人应用系统。


(二)形成了种类丰富的工业机器人产品

宁波在关键零部件、机器人系统、机械手和整机制造等领域形成了丰富的产品。关键零部件领域,拥有交流永磁伺服电机、行星减速电机、伺服用高精度行星减速器及控制器;系统领域,拥有伺服控制系统、集成系统等设计产品;机械手领域,形成了注塑机机械手、冲床机械手、金属加工专用机械手等产品;整机制造领域,产品主要包括汽车制造机器人、纺织服装机器人、家电行业机器人、数控机床机器人等。

(三)在产业创新能力方面具有较大的提升空间

在工业机器人领域,拥有较高层次的产学研合作主体,但创新平台比较缺乏,机器人行业协会尚未发挥作用。整体而言,宁波工业机器人产业创新能力有较大的提升空间。

在产学研合作方面,江宸、摩科、问鼎、宏志等6家优势企业开展产学研合作,合作主体包括浙江大学、哈尔滨工业大学、中南大学、日本松下焊接系统株式会社等国内外知名高校院所及企业,合作主体层次较高。

在创新平台建设方面,建立了宁波市智能制造产业研究院,但以企业为主体的创新平台整体建设不足。目前,宁波拥有伟立机械手、GQY视讯2家企业研究院及省高新技术企业研究开发中心;江宸、飞图2家市级企业工程(技术)中心。此外,拟建的国家智能制造装备产品质量监督检验中心涉及与机器人相关领域的研究。


在机器人行业协会方面,2015年宁波市成立了机器人行业协会,协会成立时间尚短,尚未发挥出推进工业机器人规范、有序、健康、快速发展的作用。


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