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工业机器人的历史缘起
发布时间:2019-09-09        浏览次数:65        返回列表
一、工业机器人的历史缘起

工业机器人指在工业生产加工过程中通过自动控制来代替人类执行某些单调、频繁和重复的长时间作业的面向工业领域的多关节机械手或多自由度工业机器人。世界**台工业机器人在美国诞生。虽然工业机器人由美国人发明,但是并没有在美国得到快速发展。其中缘由与**代工业机器人稳定性差、成本高、劳动力充足、政府支持力度小等多方面因素有关。后来日本与德国则因为劳动力短缺后来者居上。而我国在经过改革开放30多年来也开始经历社会老龄化、劳动力不足、劳动力成本不断上升的问题。同时,国产工业机器人,特别是减速器、伺服、控制器等核心零部件的实现国产化批量应用,工业机器人替代人力的成本优势逐渐显现。


二、我国工业机器人的市场机遇

我国是工业机器人销量*大的国家。2017 年,我国工业机器人销量达 14.1 万台(含AGV),同比增长率超过 58%。我们预计,未来几年我国工业机器人销量将继续保持 30%速度增长,到2020 年我国工业机器人年销量将超过30 万台。另外,随着国产工业机器人的崛起,产品均价仍有下降空间;随着销量持续快速增长,未来几年市场规模还将保持 20%以上的增长,预计国产工业机器人的份额将从2018 年起进入提升通道。

据 IFR,2016 年全球的工业机器人密度韩国高居榜首达到 631 台/万人,新加坡位列第二,达到488 台/万人,工业机器人制造强国德国、日本分列三、四位,分别达到 309、303 台/万人。世界平均水平为 74 台/万人,我国工业机器人密度仅有68台/万人。按照工信部出台的《工业机器人产业发展规划(2016-2020年)》目标则是到 2020 年我国工业机器人密度达到 150 台/万人以上。



三、工业机器人的产业链


工业机器人的产业链的上游主要是关键材料及核心零部件。核心零部件主要包括伺服电机、减速器以及控制器。控制器是工业机器人的“大脑”,是工业机器人控制器作为工业机器人*为核心的零部件之一,对工业机器人的性能起着决定性的影响。工业机器人控制系统的主要任务是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹,操作顺序及动作的时间等。减速器作为工业机器人的“关节”,是工业机器人*重要的基础部件。减速器在机械传动领域是连接动力源和执行机构之间的中间装置,通常它把电动机、内燃机等高速运转的动力通过输入轴上的小齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的,并传递更大的转矩。伺服电机(servo motor)作为工业机器人的“肌肉”,是工业机器人*核心的部件之一。伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。制造核心零部件的关键材料包括制造伺服电机的钕铁硼永磁材料、铝镁合金;制作减速器的涡轮、蜗杆、压铸铝合金、铸铁机身、齿轮等;中游主要是工业机器人本体制造;下游主要面向终端用户及市场应用,包括系统集成、销售代理、本地合作、工业机器人租赁、工业机器人培训等第三方服务。



四、下游应用需求强劲


我国汽车工业已迈过高速增长期,并且汽车行业的工业机器人应用已处于高密度状态;3C 和金属加工行业为代表的其他工业将是未来我国工业机器人应用领域的主要增长点。3C 和金属加工行业对工业机器人需求集中在低负载小功率的多关节机器人和 SCARA,国产品牌的高性价比优势得以体现,国产品牌有望在 3C 和金属加工行业实现弯道超车。3C 行业的工业机器人集成并没有汽车行业的产线应用复杂,国内工业机器人本体制造商在开拓3C 行业客户可以越过系统集成商,直接为 3C 终端客户服务,更接近欧洲模式。3C 行业对工业机器人应用需求各异且对柔性化要求较高,工业机器人制造商参与系统集成可以及时了解 3C 厂商的需求,定制*适用的工业机器人和工艺流程;灵活的本地厂商拥有快速反应能力,匹配 3C 行业产品迭代速度。随着劳动力成本提高而工业机器人成本下降,3C 行业正迎来自动化升级的高峰期,应用于 3C 行业的工业机器人数量与系统集成规模将迅速增加。从*新发布的 2017 年数据看,我国工业机器人按类型销量结构看,SCARA 机器人销量增速同比增速超过100%也印证了我们关于3C 行业正迎来自动化升级高峰的。我国制造升级趋势已力,我国工业机器人行业将进入高速增长期。3C 和金属加工行业为代表的非汽车制造业将迎来自动化升级改造高峰,这些领域对工业机器人本体与集成的市场空间巨大。核心零部件(特别是减速器和伺服系统)与工业机器人本体进口将加速,国产品牌市场占有率将稳步上升。  
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