工業機器人行業發展分析及存在問題

1、工業機器人自動化設備行業

首先，我國正處於經濟結構調整時期，隨著劉易斯轉捩點的到來，人口紅利正逐漸消失，勞動力成本不再低廉，傳統製造業的生產線將面臨人工向機器自動化的改革。其次，工業機器人庫早報：普林斯頓大學與谷歌開展人工智能研發合作自動化設備可以有效提高生產效率，降低重複機械工作的人力投入和次品率，在極端環境下的應用能避免和改善生產安全問題。例如在衝壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、塗裝、塑料製品成形、機械加工和簡單裝配等工序上，以及在原子能工業等部門中，完成對人體有害物料的搬運或工藝操作。第三，在我國經濟增速放緩的轉型階段，由低端製造業大國向高端製造業強國的轉變需求已迫在眉睫。因此，未來隨著經濟轉型、產業更新的不斷推進，製造業生產自動化、智能化改造需求將進入快車道。

現代機器人的起源上世紀中葉，以美國為代表的發達國家進行了機器人方面的初步探索，50-60 年代，隨著機構理論和伺服理論的發展，機器人進入了使用化階段。在 1960 年誕生了世界第一台工業機器人，該機器人是由美國 AMF公司生產的圓柱坐標型機器人。在60-70年代，德國和日本工業蓬勃發展，但是受戰後勞動力短缺的影響，開始工業機器人的初期研發。進入 80 年代以後，電腦技術和傳感器技術高速發展，使工業機器人具備反饋和初步感知能力，開始在工業中廣泛應用。當前伴隨資訊產業的進步，尤其是人工智能和機器學習領域的突破，工業機器人朝著智能化的方向發展。

相關報告：北京普華有策資訊谘詢有限公司《工業機器人行業發展戰略分析及市場前景預測研究報告》

過去 30 余年，在人口紅利的推動之下，中國製造業規模已擴張到全球 22%的比例，位居世界第一，GDP 以年均約 10%的增速升至世界第二位。但單純人口紅利可以推動經濟規模快速增長，而無法實現知識體系、技術體系、產業體系的更新，這也是當前中國經濟增長模式面臨的核心挑戰，也是傳統製造業在人口紅利逐漸衰竭後急需解決的問題。

2、行業發展情況

自 20 世紀 60 年代開始，經過近六十年的迅速發展，隨著對產品加工精度要求的提高以及人力成本的逐漸提升，關鍵工藝生產環節逐步由工業機器人代替工人操作。另外，由於某些高危、有毒等惡劣的工作環境也要求由工業機器人進行替代作業，工業機器人的市場需求進一步提升。工業機器人已逐漸成為現代生產工藝的重要組成部分及未來發展趨勢。

中國已成為工業機器人第一市場：2012 年到 2014 年間，中國工業機器人銷售量一路攀升，到 2014 年，中國已經成為全球工業機器人銷售量最大的國家。2012 到 2014 年間，工業機器人銷售額佔比重也逐年上升，行業地位逐步提升。保有量和人均保有量仍處於較低水準：2014 年中國的機器人密度僅為 30 台每萬人，遠低於世界平均水準的 62 台每萬人；從總保有量看，相比日本、德國、韓國等發達國家，中國的機器人保有量仍舊處於較低水準。

現階段，我國主要的工業機器人為焊接、搬運和噴塗機器人等。我國工業機器人主要的應用領域為電子電氣行業與汽車行業；其中電子電氣行業的工業機器人使用量佔國內所有工業機器人使用量的 31%，汽車整車和汽車零組件行業的工業機器人使用量分別佔比 15%和 18%。在目前中國製造業轉型更新的大背景下，工業機器人具備巨大的成長潛力。

3、產業價值鏈的構成

工業機器人產業鏈可以分為上遊核心零組件、中遊工業機器人本體生產企業、下遊系統集成商，此外還有貫穿於整個產業鏈的物流、銷售商等。產業鏈上遊為核心零組件製造。工業機器人的核心零組件包括減速機，伺服驅動/電機和控制器，對於整個工業機器人的性能指標起著極其關鍵的作用。這些核心零組件支持、完成了工業機器人的主要運作，控制器在接收到指令之後，將指令信號轉換為路徑控制信號發送到伺服驅動，伺服驅動控制電機轉動，電機通過減速機帶動執行機構運動。國內目前核心零組件缺失，國內廠商對國際廠商的依賴度仍非常高。

工業機器產業鏈的中遊為機器人本體生產商，主要負責工業機器人支柱、手臂、底座等工業機器人主體機械結構部分的生產與組裝。根據機械結構形式，工業機器人可以分為直角坐標型機器人、圓柱坐標型機器人、並聯機器人、關節型機器人等。其中關節型機器人功能最為強大，適用範圍最廣。工業機器人產業鏈下遊為系統集成。機器人系統集成是指在機器人本體的基礎上，根據機器人的不同應用類型為其安裝不同的執行裝置，將機器人本體和附屬設備進行系統集成。按照應用類型的不同，工業機器人可以分為焊接機器人、搬運機器人、碼垛機器人、裝配機器人、噴塗機器人、切割機器人等。

目前工業機器人業務為產業鏈下遊系統集成商。從產業鏈角度看，下遊的系統集成是機器人商業化、規模化普及的關鍵。

4、行業未來發展趨勢

目前，傳統工業機器人主要是解決傳統製造業的效率問題，特點是工作於靜態、結構化、確定性的無人環境中，以固定時序完成重複性作業，這種機器人的工作特點在於空間相對隔離、與人非接觸、預編程或示教再現控制、需要外部安全保障。

未來工業機器人的產業趨勢伴隨製造業本身的更新和轉型也將發生變化，小批量、多品種、短周期、個性化會成為新興製造業的顯著特點，也是未來製造業的主要生產模式。因此對於工業機器人來講，下一代工業機器人是一種可融入人類生產、生活環境、與人優勢互補、合作互助，進而成為具備可變作業能力的人類助手型機器人。

5、行業發展存在的問題

（1）行業標準尚未建立

機器人產業鏈的中遊本體制造和下遊集成開發的廠商競爭激烈，但是由於工業機器人的應用場景較多，例如衝壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、塗裝、塑料製品成形、機械加工和簡單裝配等，下遊市場需求分散，因此暫時沒有建立有效的細分標準和技術規範。這使得行業在短期內將繼續處於完全競爭狀態。

（2）核心技術有待提高

在工業機器人方面，我國工業機器人行業發展起步較晚，技術相對落後，國內企業普遍存在自主創新意識不足、研發投入不夠等問題，這削弱了國內企業在面對國外競爭對手時的核心競爭力。例如，在機器人核心零組件的製造技術方面，國內企業與國外大型企業的差距明顯，在目前國內的核心零組件市場、高端機器人市場，國外大型企業依然佔主導地位。但近年來，我國政府已開始重視機器人等智能自動化裝備的技術研發，並陸續頒布了《智能製造科技發展“十三五”專項規劃》等支持政策。