2015工业机器人行业研究报告.pdf

1、2015 工业 机器人行业研究报告 1. 行业定义、基本概念 2. 行业分类 第一章 机器人行业国内外发展概述 一、 全球机器人行业发展概况 二、 中国工业机器人发展概况 第二章 2015-2016 年中国工业机器人行业发展环境分析 1.机器人产业相关政策环境 2.机器人产业相关技术 环境 第三章 工业机器人行业市场分析 第四章 区域市场分析 第五章 细分市场 分析 第 六 章 工业机器人行业竞争力 分析 1.工业机器人产业链分析 2.工业机器人上游竞争力分析 3.工业机器人下游竞争力分析 4.工业机器人行业壁垒分析 5.工业机器人业务模式分析 第七章 工业机器人行业重点企业 1.行业定义、基

2、本概念 工业 机器人 是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据 人工智能技术 制定的原则纲领行动。 机器人一般由执行机构、 驱动 装置 、控制系统 、 检测装置和复杂机械等组成。 执行机构 即机器人本体，其臂部一般采用空间开链连杆机构，其中的运动副（转动副或移动副）常称为关节，关节个数通常即为机器人的 自由度数 。根据关节配置型式和运动坐标形式的不同，机器人执行机构可分为直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和关节坐标式等类型。出于拟人化的考虑，常将

3、机器人本体的有关部位分别称为基座、腰部、臂部、腕部、手部（夹持器或末端 执行器 ）和行走部（对于 移动机器人 ）等。 驱动装置 是驱使执行机构运动的机构，按照控制系统发出的指令信号，借助于动力元件使机器人进行动作。它输入的是 电信号 ，输出的是线、角位移量。机器人使用的驱动装置主要是电力驱动装置，如 步进电机 、 伺服电机 等，此外也有采用 液压 、气动等驱动装置。 控制系统 一种是集中式控制，即机器人的全部控制由一台 微型计算机 完成。另一种是分散（级）式控制，即采用多台 微机 来分担机器人的控制，如当采用上、下两级微机共同完成机器人的控制时， 主机 常用于负责系统的管理、通讯、运动学和动力

4、学计算，并向下级微机发送指令信息；作为下级从机，各关节分别对应一个 CPU，进行插补运算和 伺服控制 处理，实现给定的运动，并向主机反馈信息。根据作业任务要求的不同，机器人的控制方式又可分为点位控制、连续轨迹控制和力（力矩）控制。 检测装置 一种是集中式控制，即机器人的全部控制由一台 微型计算机 完成。另一种是分散（级）式控制，即采用多台 微机 来分担机 器人的控制，如当采用上、下两级微机共同完成机器人的控制时， 主机 常用于负责系统的管理、通讯、运动学和动力学计算，并向下级微机发送指令信息；作为下级从机，各关节分别对应一个 CPU，进行插补运算和 伺服控制 处理，实现给定的运动，并向主机反馈

5、信息。根据作业任务要求的不同，机器人的控制方式又可分为点位控制、连续轨迹控制和力（力矩）控制。 2.行业分类 工业 机器人可以分为以下六类： （ 1） 移动机器人（ AGV） 移动机器人（ AGV）是工业机器人的一种类型，它由计算机控制，具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能，它可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能，也用于 自动化立体仓库 、柔性加工系统、柔性装配系统（以 AGV 作为活动装配平台）；同时可在车站、机场、邮局的物品分捡中作为运输工具。 国际物流技术发展的新趋势之一，而移动机器人是其中的核心技术和设备，是用 现代物流技术 配合

6、、支撑、改造、提升传统生产线，实现点对点自动存取的高架箱储、作业和搬运相结合，实现精细化、柔性化、信息化，缩短物流流程，降低物料损耗，减少占地面积，降低建设投资等的高新技术和装备。 （ 2） 点焊机器人 焊接机器人具有性能稳定、工作空间大、运动速度快和负荷能力强等特点，焊接质量明显优于人工焊接，大大提高了点焊作业的生产率。 点焊机器人 主要用于汽车整车的焊接工作，生产过程由各大汽车主机厂负责完成。国际工业机器人企业凭借与各大汽车企业的长期合作关系，向各大型汽车生产企业提供各类点焊机器人单元产品并以焊接机器人与整车生产线配套形式进入中国，在该领域占据市场主导地位。 随着汽车工业的发展，焊接生产线

7、要求焊钳一体化，重量越来越大， 165 公斤点焊机器人是当前汽车焊接中最常用的一种机器人。 2008 年 9 月，机器人研究所 研制完成国内首台 165公斤级点焊机器人，并成功应用于奇瑞汽车焊接车间。 2009 年 9 月，经过优化和性能提升的第二台机器人完成并顺利通过验收，该机器人整体技术指标已经达到国外同类机器人水平。 （ 3） 弧焊机器人 弧焊机器人 主要应用于各类汽车零部件的焊接生产。在该领域，国际大型工业机器人生产企业主要以向成套装备供应商提供单元产品为主。 关键技术包括： 1 弧焊机器人 系统优化 集成技术：弧焊机器人采用交流伺服驱动技术以及高精度、高刚性的 RV 减速机和谐波减速

8、器，具有良好的低速稳定性和高速动态响应，并可实现免维护功能。 2 协调控制技术：控制多机器人及变位机 协调运动 ，既能保持焊枪和工件的相对姿态以满足 焊接工艺 的要求，又能避免焊枪和工件的碰撞。 3 精确焊缝轨迹跟踪技术：结合 激光传感器 和视觉传感器离线工作方式的优点，采用激光传感器实现焊接过程中的焊缝跟踪，提升焊接机器人对复杂工件进行焊接的柔性和适应性，结合视觉传感器离线观察获得焊缝跟踪的残余偏差，基于偏 差统计获得补偿数据并进行机器人运动轨迹的修正，在各种工况下都能获得最佳的焊接质量。 （ 4） 激光加工机器人 激光加工机器人是将机器人技术应用于 激光加工 中，通过高精度工业机器人实现更

9、加柔性的激光加工作业。本系统通过示教盒进行在线操作，也可通过离线方式进行编程。该系统通过对加工工件的自动检测，产生加工件的模型，继而生成加工 曲线 ，也可以利用 CAD 数据直接加工。可用于工件的激光表面处理、打孔、 焊接 和 模具 修复等。 关键技术包括： 1 激光加工机器人 结构优化设计 技术：采用大范围框架式本体结构，在增大作业范围的同时，保证机器人精度； 2 机器人系统 的误差补偿技术：针对一体化加工机器人工作空间大，精度高等要求，并结合其结构特点，采取非模型方法与基于模型方法相结合的混合机器人补偿方法，完成了几何参数误差和非 几何参数误差的补偿。 3 高精度机器人检测技术：将三坐标测

10、量技术和机器人技术相结合，实现了机器人高精度在线测量。 4 激光加工机器人专用语言实现技术：根据激光加工及机器人作业特点，完成激光加工机器人专用语言。 5 网络通讯和离线编程技术：具有串口、 CAN 等网络通讯功能，实现对机器人生产线的监控和管理；并实现上位机对机器人的离线编程控制。 （ 5） 真空机器人 真空机器人是一种在真空环境下工作的机器人，主要应用于半导体工业中，实现晶圆在真空腔室内的传输。真空机械手难进口、受限制、用量大、通用性强，其成为制约了半导体装备 整机的研发进度和整机产品竞争力的 关键部件 。而且国外对中国买家严加审查，归属于禁运产品目录，真空机械手已成为严重制约我国半导体设

11、备整机装备制造的 “卡脖子 ”问题。直驱型真空机器人技术属于原始创新技术。 关键技术包括： 1 真空机器人新构型设计技术：通过结构分析和优化设计，避开国际专利，设计新构型满足真空机器人对刚度和伸缩比的要求； 2 大间隙真空 直驱电机 技术：涉及大间隙真空直接驱动电机和高洁净直驱电机开展电机理论分析、结构设计、制作工艺、电机材料表面处理、低速大转矩控制、小型多轴驱动器等方面。 3 真空环境下的多轴精密轴系的设计。采用轴在轴中的设计方法，减小轴之间的不同心以及惯量不对称的问题。 4 动态轨迹修正技术：通过传感器信息和机器人运动信息的融合，检测出晶圆与手指之间基准位置之间的偏移，通过动态修正运动轨迹

12、，保证机器人准 确地将晶圆从真空腔室中的一个工位传送到另一个工位。 5 符合 SEMI 标准的真空机器人语言：根据真空机器人搬运要求、机器人作业特点及 SEMI标准，完成真空机器人专用语言。 6 可靠性系统工程技术：在 IC 制造中，设备故障会带来巨大的损失。根据半导体设备对MCBF 的高要求，对各个部件的可靠性进行测试、评价和控制，提高机械手各个部件的可靠性，从而保证机械手满足 IC 制造的高要求。 （ 6） 洁净机器人 洁净机器人是一种在洁净环境中使用的工业机器人。随着生产技术水平不断提高，其对生产环境的要求也日益苛刻，很多现代工业产品生产都要求在洁净环境进行，洁净机器人是洁净环境下生产需

13、要的关键设备。 关键技术包括： 1 洁净润滑技术：通过采用负压抑尘结构和非挥发性 润滑脂 ，实现对环境无颗粒污染，满足洁净要求。 2 高速平稳控制技术：通过轨迹优化和提高关节伺服性能，实现洁净搬运的平稳性。 3 控制器的小型化技术：根据洁净室建造和运营成本高，通过控制器小型化技术减小洁净机器人的占用空间。 4 晶圆检测技术：通过光学传感器，能够通过机器人的扫描，获得卡匣中晶圆有无缺片、倾斜等信息。 按照 机械 结构 分，机器人本体可分为直角坐标机器人、 SCARA 机器人、关节型机器人、并联机器人及其他。不同种类或行业的机器人，对技术指标有不同的侧重要求。如 汽车 行业的焊接机器人对关节型机器

14、人本体有较高精度和速度和要求，而码垛类机器人、搬运机器人则对负载能力要求比较高，应用于 电子 行业较多的 SCARA 机器人则对精度和速度要求比较高。全球工业机器人市场主要为关节型全球工业机器人。 机器人本体按结构分类图 第一章 机器人行业国内外发展概述 一、 全球机器人行业发展概况 1. 全球 工业 机器人行业发展现状 国际机器人联合会（ IFR）数据 显示， 2015 年销量首次突破 24 万台，达 24.8 万台。其中中国市场处于领先，销量为 6.8 万台，同比增长 17%。中国本土机器人制造商正不断取得进展， 2015 年累计销售 22257 台，市场份额从 2013 年的 25%增长

15、至 2015 年的 31%。 2015 年欧洲机器人销量同比增长 9%，接近 5 万台。东欧是主要的增长来源。北美市场的销售同比增长 11%，至 3.4 万台。 2015 年全球工业机器人销量增速为 12%，不到 2014 年 29%增速的一半。全球制造业机器人密度 (每万名工人使用工业机器人数量 )平均值由 5 年前的 50 提高到 66，其中工业发达国家机器人密度普遍超过 200。 2014 年全球工业机器人供应分布 2.全球工业机器人行业发展趋势 （ 1）、大国政策主导，促使工业市场成长 工业大国提出机器人产业政策，如德国工业 4.0、日本机器人新战略、美国先进制造伙伴计划、中国大陆十三

16、五规划与中国制造 2025等国家级政策，皆纳入机器人产业发展为重要内涵，将促使工业机器人市场持续增长。 （ 2）、 汽车 工业仍为工业机器人主要用户 现阶段汽车工业制造厂商仍然是工业机器人的最大用户，以 2014 年汽车工业使用机器人密度来看，日、德、美、韩每万名人员中皆使用超过一千台以上的工业 机器人，而中国大陆则为 305 台。由于日本、德国、美国与韩国均是汽车工业大国，未来工业机器人主要需求仍在于汽车工业。 （ 3）、双臂协作型机器人为工业机器人市场新亮点 随着人事成本持续增长，包括组装 代工 大厂与中小企业等的人事成本负担相对 沉 重，加上人口老化严重国家劳动人力短缺，使得双臂协作型机

17、器人成为其降低人事成本、提高生产效率与补足劳力缺口等的解决方案。 （ 4）、 2016 年 -2017 年仍将维持增长态势 IFR 认为， 2016 年 -2017 年，美洲和欧洲的机器人销量预计年均增长 6%，在亚洲 /澳洲预计年均增长 16%。至 2017 年底，全球范围内工厂工业机器人保有量预计将达 200 万台。同时行业发展也存在相关风险 ：欧元区风险犹存，地缘风险如俄罗斯和乌克兰之间的冲突导致其余西方世界的关系紧张等等。 二、 中国工业机器人发展概况 1.中国工业机器人行业发展历程和现状 我国工业机器人起步于 20 世纪 70 年代初期，经过 20 多年的发展，大致经历了 3 个阶段

18、：70 年代的萌芽期、 80 年代的开发期和 90 年代的适用化期。目前，我国研制的工业机器人已达到了工业应用水平。现在，国家更加重视机器人工业的发展，也有越来越多的企业和科研人员投入到机器人的开发研究中。 经过五十多年的发展，工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。在制造业中，尤其是在汽车产业中，工业机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造 (冲压、压铸、锻造等 )、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中，机器人都已逐步取代了人工作业。随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高，机器人的应用范周还在不断地扩大，已从汽车制造业推广到其他制造业，进而

19、推广到诸如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统维护维修机器人等各种非制造行业。此外，在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域机器 人的应用也越来越多，如无人侦察机 (飞行器 )、警备机器人、医疗机器人、家政服务机器人等均有应用实例。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。工业机器人在许多生产领域的使用实践证明，它在提高生产自动化水平，提高劳动生产率和产品质量以及经济效益，改善工人劳动条件等方面，有着令世人瞩目的作用，引起了世界各国和社会各层人士的广泛关注。在新的世纪，机器人工业必将得到更加快速的发展和更加广泛的应用。 国际机器人联合会发布数据显示， 2015 年中国市场销售 68000 台

20、工业机器人，占全球销售量的 27%， 同比增长 19.3%，中国本土机器人厂商的国内市场份额从 2013 年的 25%扩大为 2015 年的 31%。全球机器人联合会数据显示， 2015 年中国 是 世界 工业机器人 销量最大 市场 ，远超第二和第三大工业机器人市场，分别为韩国 37000 台和日本 35000 台 。 2中国工业机器人行业发展中存在的问题 行业相关数据显示， 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，机器人本体业务亏损面高达 70%。换言之， 70%以上的企业的本体业

21、务处于亏损状态。进入2015 年，外资品牌明显加快了对中国市场本土化布局的步伐，纷纷通过合资或合作的方式、并采取降价的措施进一步挤压国产机器人的生存空间。预计 2016 年，在机器人本体领域的竞争将愈加激烈，大部分国产本体厂商将在盈亏平衡点上挣扎。 在机器人核心零部件环节，中国与国外厂商的差距依然较大；机器人本体方面，大部分的国产品牌仍然停留在仿制、赶超等原有的思维模式上。而在最为看好的系统集成领域，在喷涂、抛光打磨等应用领域已经出现较好的解决方案，但个别与行业工艺结合比较成功案例，往往都面临着 成本较高，难于复制推广的难题。 第二章 2015-2016 年中国工业机器人行业发展环境分析 1.

22、机器人产业相关政策环境 2015 年 5 月 19 日，国务院印发中国制造 2025，提出了实现中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转变、中国产品向中国品牌转变，完成中国制造由大变强的任务、重点领域和重大工程。推动“中国制造 2025”是在新的国际国内环境下，中国政府立足于国际产业变革大势，作出的全面提升中国制造业发展质量和水平的重大战略部署。中国制造2025行动纲领明确提出，要完善以企业为主体、市场为导向、政产学研用相结合的制造业创新体系。围绕产业链部署创新链，围绕创新链配置资源链，加强关键核心技术攻关，加速科技成果产业化，提高关键环节和重点领域的创新能力。其具体路径包括：加强关键核心

23、技术研发，提高创新设计能力，推进科技成果产业化，完善国家制造业创新体系，形成一批制造业创新中心，加强标准体系建设，强化知识产权运用等。提高制造业的创新发展水平，并非仅采取这些措施就能达到，关键还在于理念创新，要摒弃对传统路径的依赖，既要能够引进和利用国际先进的技术创新成果，还要 重视自主创新的技术成果的推广和产业化，形成全社会鼓励创新、重视创新的氛围。 信息化与工业化的融合是推动“中国制造 2025”的核心。行动纲领也明确提出，要加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展，把智能制造作为两化深度融合的主攻方向 ;着力发展智能装备和智能产品，推进生产过程智能化，培育新型生产方式，全面提升企业研发、

24、生产、管理和服务的智能化水平。 2016 年 5 月，国家发布机器人十三五产业规划，规划要求经过五年的努力，形成较为完善的机器人产业体系。技术创新能力和国际竞争能力明显增强，产品性能和质量达到国际同类水平，关键零部件取得重大突破，基本满足市场需求。规划提出推进重大标志性产品率先突破，大力发展机器人关键零部件，强化产业创新能力，着力推进应用示范，积极培育龙头企业。到 2020 年，实现自主品牌工业机器人年产量达到 10 万台，六轴及以上工业机器人年产量达到 5 万台以上。服务机器人年销售收入超过 300 亿元，在助老助残、医疗康复等领域实现小批量生产及应用。培育 3 家以上具有 国际竞争力的龙头

25、企业，打造 5 个以上机器人配套产业集群。工业机器人速度、载荷、精度、自重比等主要技术指标达到国外同类产品水平，平均无故障时间（ MTBF）达到 8 万小时；医疗健康、家庭服务、反恐防暴、救灾救援、科学研究等领域的服务机器人技术水平接近国际水平。新一代机器人技术取得突破，智能机器人实现创新应用。机器人用精密减速器、伺服电机及驱动器、控制器的性能、精度、可靠性达到国外同类产品水平，在六轴及以上工业机器人中实现批量应用，市场占有率达到 50%以上。完成 30 个以上典型领域机器人综合应用解决方案，并形成相应的标 准和规范，实现机器人在重点行业的规模化应用，机器人密度达到 150 以上。 2.机器人

26、产业相关技术环境 相对于还不成熟且未形成产业的人形机器人和还初于起步阶段的服务机器人 (比如 扫地机器人 )，工业机器人产业则比较成熟了。现代工业机器人的发展开始于 20 世纪中期，伴随着原子能和自动化技术的发展而诞生。数控机床的控制系统、伺服电动机、 减速器 等关键零部件为工业机器人的开发打下了坚实的基础；而在核辐射环境下作业，则为工业机器人的诞生提供了直接需求 1947 年美国阿尔贡研究所研发了可以在核辐射环境下作业的遥控操作机械手， 1948 年，又研制出机械式主从机械手。此后， 1954 年， 美国的戴沃尔设计出第一台拥有电子可编程序的工业机器人，于 1961 年发表该项专利。 196

27、5 年，美国麻省理工学院成功研制出一种具有视觉 传感器 并能对简单积木进行识别、定位的机器人系统。 1967 年，日本川崎重工业公司从美国引进机器人及技术，建立生产厂房，并于 1968 年试制出第一台日本产通用机械手机器人，在各个领域中推广。到上世纪 80 年代，工业机器人开始在全球汽车制造业广泛应用。至 90 年代，工业机 器人开始在对车间环境要求较高的半导体产业得到应用，避免了工人身体携带的尘埃污染车间环境。如今，工业机器人领域已经取得了惊人的进步，被广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、物流、机械加工行业、焊接、热处理、表面涂覆、打磨抛光、上下料、装配

28、、检测及仓库堆垛等诸多领域中。并形成了 ABB、 KUKA、 FANUC、 YASKAWA 等一批国际机器人企业，这四家占据全球工业 机器人市场 份额的 60%以上。 中国的工业机器人起步于 20 世纪 70 年代初期。 1985 年，中国在 “七五 ”科技攻关计划中将工业机器人列入了发展计划，由当时的机械工业部牵头组织了点焊、弧焊、喷漆、搬运等型号的工业机器人攻关，形成了中国工业机器人的第一次高潮。 “九五 ”期间，在国家 “863”高科技计划项目的支持下，建立了以沈阳 新松机器人 自动化股份有限公司、哈尔滨博实自动化设备有限责任公司、上海机电一体化工程公司、北京机械工业自动化所、四川绵阳思

29、维焊接自动化设备有限公司等为主的 机器人产业 基地。截至 2015 年底，中国在建和已建的 机器人 产业园达 40 个，有机器人概念的上市企业超过 100 家，与 工业机器人 相关企业数量达到 1000余家。 大而不强是中国制造业在诸多领域的真实写照，但在机器人制造领域，中国则处于 “既不大也不强 ”的状态。早在 2013 年，中国就已成为世界第一大工业 机器人市场 。 2014 年销量达到 5.7 万台，同比增长 56%，占全球销量的 1/4，同比增长 55%，保有量增长至 19 万台。但在中国工业机器人销量连年暴涨的大背景下，却隐藏着自主品牌工业机器人市场份额偏低的隐忧。 2014 年，自

30、主品牌工业机器人销量为 1.7 万台，占全球工业机器人总销量的 7.45%；2015 年，自主品牌工业机器人销量 仅为 31%，在全球工业机器人市场中的份额依旧不足两位数。中国工业机器企业不仅市场份额偏低，还存在小而散的问题。至 2016 年初，中国工业机器人相关企业数量达到 1000 余家，其中有机器人概念的上市企业超过 100 家，但普遍存在规模偏小的情况，超过 90%的机器人公司年产值在 1 亿元以下，很多厂家每年销量都不超过 1000台 (只有年产量破千才能初步形成规模效应 )，即便是像沈阳新松这样的国内机器人龙头企业，2015 年营业收入也只有 16.9 亿元，与 ABB、 KUKA

31、、 FANUC、 YASKAWA 动辄上百亿元的营业收入相比差距明显。更 糟糕的是，国内不少所谓机器人企业并非真心实意在做技术，反而颇有从政策和股市中套利的嫌疑。另外，国产工业机器人多集中于低端应用领域 相对较复杂的多关节机器人市场，国外公司占据国内市场的 90%以上份额；应用于汽车制造、焊接等高端行业领域的六轴或以上高端工业机器人市场，主要被日本和欧美企业占据，国产六轴工业机器人占全国工业机器人新装机量不足 10%。 而国产 机器人 种类主要是搬运、码垛等低端机器人 ，应用领域多在家电、基础制造领域，附加值偏低。 2015 年，虽然中国 机器人市场 需求和国内机器人企业产品销量双双增长，但相

32、当一部分机器人企业处于亏损状态。因此，中国自主品牌机器人无论在市场份额上，还是技术上都处于劣势，整个 机器人产业 可谓既不大，也不强。不过，在局部领域，中国机器人的系统设计和集成能力倒不差，比如，中国科技大学的机器人足球队曾获得 ROBOCUP 冠军，国内企业也能开发出一些高端工业和 医疗机器人 。在 军用机器人 方面，由于中国军工和民用工业从研发、生产到市场销售完全是两条线，而且军品不受专利限制，所以中国军用机器人在局部领域不逊色于美国。 国产机器人在关键技术和关键零件方面落后于西方。机器人的核心技术有人机交互技术、控制技术、环境感知和传感技术、材料技术、人工智能等方面，关键的零部件有精密

33、减速机 、控制器 、 伺服电机 以及高性能驱动器等，而这些关键零部件很大程度依赖进口。 以占机器 人硬件成本比例最高的 减速器 为例。精密减速器可以分为谐波齿轮减速器、摆线针轮行星减速器、 RV 减速器、精密行星减速器和滤波齿轮减速器等，是 工业机器人 的核心零部件，占机器人整机成本的 35%左右。目前，全球精密减速器市场大半被日本企业占据。日本 Harmonic 是谐波减速器领域的领军者，占据了约全球 15%的市场份额。日本 Nabtesco是全球最大的 RV 减速器和摆线针轮减速器制造商，在 RV 减速器领域的全球市场份额约为60%。中国在着力于精密减速器国产化研究后 ，涌现出南通振康，浙

34、江恒丰泰，秦川机床厂 ，苏州绿的等单位或企业，并可以在高精度摆线针轮减速器和谐波减速器领域局部替换国外产品。但在 2015 年，依旧有 75%精密减速器从日本进口。 控制器 相当于机器人的大脑，用来发布和传递动作指令，包括硬件和软件两部分： 硬件就是工业控制板卡，包括一些主控单元、信号处理部分等电路。虽然不少自主品牌已经掌握了控制器的相关技术，并研发出基于 CPU、 DSP 和 FPGA 的工业机器人控制器，但所采用的 CPU 大多是 ARM，所采用 DSP 和 FPGA 不少是源自美国德州仪器和赛灵思。虽然已经有基于龙 芯的机器人控制器，但目前还鲜有厂商采购。 软件部分主要是控制算法、二次开

35、发等，自主品牌已经解决了有无的问题，但在稳定性、响应速度、易用性等方面还有差距。 另外，在 伺服电机 方面，日系公司约占全球市场份额的 40%，西门子、博世、施耐德等德系品牌占据全球市场份额的 30%左右。而国内汇川技术、英威腾、华中数控、新时达等公司整体份额低于 10%。 在驱动器方面，国内 80%的驱动器从欧美和日本进口。 正是在关键零部件上严重依赖进口，导致国内企业要以高出国外本土厂商近 3 倍的价格购买 减速器 ，以近 2 倍的价格购买伺服电机。由于减速器、伺服电机、 控制器 分别占 机器人整机成本的 35%、 25%、 15%，导致中国机器人企业生产成本奇高。相比之下，国外 工业机器

36、人 厂商很多本身就是核心部件的提供商 日本发那 科是世界上最大的专业数控系统生产厂商，安川和松下都属于全球最大的电机制造商，这使得国外机器人厂商在成本上具有天然优势。另外，国外机器人厂商还能以巨大的采购量和签署排他性协议获得比较优惠的采购价格。这些因素共同导致中国机器人企业很难与国外企业竞争。 机器人是综合了计算机、机械工程、电子、信息 传感器 、控制理论、材料、人工智能、仿生等诸多学科而形成的高新技术。中国作为工业后发国，在机器人工业上起步比西方晚，国家对机器人的资金投入也比西方少。日本在引进美国 机器人技术 后，曾不惜血本发展和推广。而欧盟则耗费巨资支持机器人新研究项目，覆盖从技术研发到产

37、品部署的完整价值链，并与产业界和学术界达成战略合作。在当下这个时间节点，中国民 用机器人相对于欧美和日本处于劣势，其根源在于过去数十年的人力、物力、财力投入差距，以及中国和西方在工业基础上的差距。国人不必因暂时的落后自怨自艾。 上个月，工信部、发改委、财政部联合印发 机器人产业 发展规划 (2016-2020 年 )。该规划指出，要重点攻克高精密减速器、高性能机器人专用伺服电机和驱动器、高速高性能控制器、传感 器、末端执行器等核心零部件，最终实现核心零件的国产化替代。该规划强调，要突破弧焊机器人、真空 (洁净 )机器人、全自主编程智能工业机器人、人机协作机器人、双臂机器人、重载 AGV、消防救

38、援机器人、手术机器人、智能型公共 服务机器人 、智能护理机器人十大标志性产品。 为了帮扶中国机器人产业发展，该规划还提出一系列政策利好 加强统筹规划和资源整合，减少 各地借政策的东风一窝蜂上项目，避免资源的分散和浪费；加大财税支持力度，利用中央财政科技计划、工业转型升级、中央基建投资、首台 (套 )重大技术装备保险补偿机制等政策措施支持机器人及其关键零部件研发、产业化和推广应用；拓宽投融资渠道，支持符合条件的机器人企业直接融资和并购；引导金融机构创新符合机器人产业链特点的产品和业务，推广机器人租赁模式，等等。可以预期，随着工资上涨、用工荒和人口逐渐老龄化，以及工业机器人具有抗疲劳，对恶劣环境忍

39、受度高，作业标准一致性高等优势，中国的 机器人市场 潜力巨大。中国坐拥全球最大的机器人市场，辅以国家的政策、资金扶持，完成规划中强调的弧焊机器人、手术机器人等十大标志性产品突破，完成减速器、伺服电机和控制器等核心零件国产化替代仅仅是时间问题。届时，只要做好产业化应用，面向任务的整机系统性能优化和规模化、标准化量产方面等工作，即可形成强有力的产业竞争优势。中国机器人产业也将完成从中国制造到中国智造的蜕变。 第三 章 工业机器人行业市场分析 国际机器人联合会发布数据显示， 2015 年中国市场销售 68000 台工业机器人，占全球销售量的 27%，同比增长 19.3%。 中国工业机器人规模较高，但

40、人均机器人密度较低，未来发展空间巨大。中国是全球机器人增长最快的国家，自 2009 年起中国机器人销售量开始爆发， 近 5 年来年均复合增速达到 30%，远超世界平均水平。但是由于我国智能制造起步较晚，且我国产业多为依靠廉价劳动力获利的劳动密集型企业，因此，我国制造业工人的机器人拥有量仅为 36 台 /万人，不仅远低于美日韩德等发达国家的水平，甚至低于世界平均水平 66 台 /万人。 2015 年我国工业机器人保有量达 40 万台，根据中国制造 2025规划路线， 到 2020年，我国工业机器人年销量将达到 15 万台，保有量达到 80 万台，将较“十二五”末新增 40万台；到 2025 年，

41、工业机器人年销量将达 26 万台，保有量达 180 万台，较“十二五”末增加 140 万台。多个权威机构预测，到“十三五”末，我国机器人产业集群产值预计突破 1000亿元。 中国制造 2025提出发展高端数控机床及机器人等创新产业，目标在 2016-2020 年中国工业机器人年复合增长率达到 15%，预计到 2020 年，我国机器人销售量达到 15 万台，总保有量达到 80 万台；到 2025 年，销售量达到 26 万台，保有量达到 180 万台。 2015 年工业机器人本体需求规模达到 109 亿元，同比增长 16%，比 2014 年接近 50%的增速放缓。 两大因素影响我国机器人产业发展：

42、其一是低端劳动力供给不足。 80、 90 后已经成为目前劳动力市场的主力，相比 60、 70 后，他们诉求较多，其中的显着变化之一是越来越少的人愿意从事工资低、单调重复繁重、环境差的工作，导致低端劳动力供给不足，每到岁末年初这种“民工荒”现象在沿海地区表现尤为明显，用人单位越来越倾向于用机器人替代人工，从事这类工作。 其二是工业机器人替代人工经济性不断提升。一方面，劳动力工资全面上涨。改革开放以来，我国城镇就业人员年平均工资基本保持两位数增速，到 2010 年已经超过 5000 美元，而且由于低端劳动力供给不足，近年来农民工工资涨幅比城镇职工还要快。另一方面，机器人本体价格不断下降。机器人价格

43、下降不仅是国际 趋势，而且还因为主要国际巨头纷纷在中国设组装线，降低本体成本和价格。 2015 年国内 109 亿元的机器人市场中，国外机器人的份额高达 85%，产值达到 92.5 亿元 ，主要为国际四大机器人厂商： ABB、 KUKA、 FANUC、 YASKAWA;国产机器人的份额仅为 15%，产值约为 16.4 亿元。 国内包括新松机器人、广州数控、锐奇股份、埃斯顿、埃夫特、佳士科技、亚威股份等。国内大多数机器人本体公司以采购集成为主。 机器人企业可以有效整合上游零部件企业和下游系统集成商。机器人制造商负责工业机器人支柱、手臂、底座等部件与精密减速器等零部件生产加工组装及销售，应用和集成

44、可以本体企业自己实施，也可以给集成商来完成，本体企业具有有效整合上游零部件和下游系统集成商的入口能力。 国内机器人主要厂家分布结构如下： （ 1） 核心零部件厂商 这些企业原来是生产数控系统、运动控制系统或伺服电机等自动化零部件的厂商，依靠着对工业机器人零部件的了解及丰富的客户资源进行销售。相关上市企业如汇川技术、新时达、华中数控、秦川发展。非上市企业如：南京埃 斯顿、雷赛智能、广州数控、深圳固高、苏州绿的、南通振康等企业。 （ 2） 行业系统集成商 大多数为依靠高校背景或行业积累成长起来的系统集成企业，相关上市公司有：新松机器人、博实股份、天奇股份、华恒焊接、华昌达等。还有在某些行业如焊接、

45、轮胎或食品加工领域有一定的项目经验和了解，在项目中应用自己的机器人，相关上市公司如：软控股份、巨轮股份等。 （ 3） 完全的新进入者 这些企业是从不相关的领域跨入机器人市场，拟通过国内外机器人公司合作，依靠原有业务领域有一定的项目经验和了解在自身行业推广工业机器人。相关上市公司如：慈 星股份、锐奇股份、亚威股份等。还有拟通过国内外机器人零部件公司合作进入核心零部件研制的公司，比如：上海机电。 （ 4） 工业机器人的用户 这些企业依靠对终端需求及工艺的充分了解，从原先机器人的用户转为生产机器人的厂商。相关公司如：安徽埃夫特、雷柏科技。 第四章 区域市场分析 我国工业 机器人 已形成环渤海、长三角

46、、珠三角和中西部四大产业集聚区。长三角地区机器人产业发展较早，实力雄厚，发展水平较高，四大家族、国内龙头企业和科研机构于此都有所分布。珠三角地区控制系统占有优势，广州数控是国内 技术 领先的专业成套机 床 数控系统供应商，年产销数控系统占国内同类产品市场的 1/2 份额；此外沿海经济发达地区是国内工业机器人的主要市场，珠三角地区市场应用空间大。环渤海地区以北京、哈尔滨、沈阳为代表，科研实力较强，研究机构众多；国内代表企业有沈阳新松、哈工大机器人、哈博实等，均属于行业龙头企业，龙头企业牵引作用明显。中西部地区机器人产业起步较晚，但不甘人后，近年来借助外部科技资源，发展势头强劲，行业龙头企业埃夫特

47、从无到有再变强，骨干企业也快速发展；研究机构偏少，本地科研资源稍显不足。 我国工业机器人区域分布情况 第五章 细分市场 分析 从应用行业看，汽车行业依旧是中国工业机器人市场最大的消费行业，中国市场上 36.8%的机器人销往汽车行业；电气机械和器材制造业位居第二位，占比 23.3%；金属制造行业位居第三位，占比 15.2%。外资机器人应用比较集中，汽车行业销量占总销量的近 48%，电气机械和器材制造业、金属制造行业销量分别占总销量的 23.6%和 7.6%。 国产工业机器人应用范围更为广泛，已服务于国民经济 35 个行业中类， 88 个行业小类，与上年相比拓展了 6 个行业中类、 21 个行业小

48、类，应用行业拓展对市场需求增长的带动效应更为显著。 2015 年国产工业机器人应用行业具体涉及农副食品加工业，酒、饮料和精制茶制造业，医药制造业，餐饮业，有色金属冶炼和压延工业，食品制造业，非金属矿物制品业，化学原料和化学制品制造业，专用设备制造业，电气机械和器材制造业，金属制品业，汽车制造业，橡胶和塑料制品业等。其中金属制造业行业和以家用电器制造、电子元器件、计算机和外部设备制造等为代表的电器机械和器材制造行业，在国产工业机器人销售总量中的占比最高，分别占 30.9%和 22.7%。 从机械结构看， 2015 年多关节机器人在中国市场中的销量位居各类型机械人首位，全年销售 4 万余台，同比增

49、长 12.5%；其中国产多关节机器人销售形势良好，销量同比增长 71.7%，明显高于外资品牌同类型机器人，国产多关节机器人在同类型机器人市场中的比重也由 2014年的 9.9%升至 2015 年的 15.1%。坐标机器人销售总量超过 1.6 万台，销量同比增长 38.4%；其中国产机器人占比超过六成，但 2015 年外资品牌坐标机器人销量增长较快，同比增长近90%，在同类型产品市场中的占比较上年提高 10 个百分点。平面关节型机器人 （ SCARA）全年共计销售 8000 余台，同比增长 13.1%；其中国产品牌销量同比下降，在同类型机器人市场中的比重为 26.5%，比上年回落 10 个百分点。此外，中国市场中工厂用 AGV 机器人、并联机器人、圆柱坐标机器人销量实现不同程度增长。 从应用领域看，在中国，搬运与上下料是工业机器人应用的首要市场， 2015 年共计销售29951 台，占工业机器人销售总量的 43.8%，同比增长 46.4%，是推动中国工业机器人市场快速增长的重要力量；其中国产搬运与上下料机器人销售 13529 台，同比增长 38.7%。焊接与钎焊机器人销售 20880台， 销量同比仅增 1.2%；其中国产品牌销售 3751台，同比增长 13.0%，37%23%15%25%2015年中国工业机器人应用市场分布汽车电气机械和