【关注】中国工业机器人需求将在2014年进入爆发期

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核心提示：中国工业机器人市场需求将在2014年进入爆发期。在工业机器人领域，国内已涌现一批市场熟悉的上市公司，在工业自动化领域具备基础的公司有可能成为未来机器人产业发展的重要推动力。机器人相关核心器件——减速器，2014和2015年市场规模预估为26和30亿元。


　
全球概况
　　机器人在工业应用领域的春天正到来。目前，全球机器人销量70%集中在5个国家：日本、中国、美国、韩国和德国，而这5个国家普遍在这次世界经济衰退中抗跌能力较强。
　　在中国市场，现有5万台左右工业机器人在服役。中国工业机器人密度即制造业中每万名生产工人占有的机器人数量只有21个，距离全球55个的平均水平还有很大差距。
　　工业机器人就是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。除了目前应用较多的汽车制造行业，未来它将广泛应用于毛坯制造、机械加工、焊接、装配、检测等作业中。
　　根据国际机器人联合会(IFR)的统计，全球对工业机器人需求最多的是汽车产业，占比为27.27%;电子制造行业的占比达到22.82%，这与近年来消费电子领域的技术突破有很大的相关性;其次是橡胶塑料工业和金属制品，占比分别为8.71%和3.62%。
　　
中国的爆发式增长
　　在中国，人工替代和产业升级被认为是推动中国工业机器人市场快速发展的驱动因素。与此同时，中国目前的机器人密度相对较低，也给未来市场的开拓提供了余地。
　　据统计，2012年中国工业机器人销量为2.7万台，同比增长17%。世界工业机器人市场前景看好，而中国工业机器人的市场需求会在2014年开始爆发。目前，国外几大机器人公司都瞄准了中国市场，纷纷在中国设立机器人制造工厂和研发机构，试图抢占中国市场。
　　从绝对数量上看，中国的机器人数量仅为日本的18%、德国的35%;在汽车产业，每万名工人中机器人数量只有90台，而日本有1600多台，美国有800多台。
　　“十二五”是中国工业机器人产业发展的关键转折点，市场需求也将呈现井喷式发展，工业机器人的需求量将以每年15%~20%的速度增长。目前，中国正在服役的机器人已占全球总量的8%左右，中国市场的机器人需求总量有望在未来几年翻一倍。
　　据专业机构预测，预计2013- 2015年间，我国工业机器人的销量分别为3.35万台、4.18万台和5.24万台;而保有量依次为12.1万台、15.1万台和18.9万台。2015年工业机器人的产业规模有望超过万亿，智能制造及智能化设备的行业前景乐观。以深圳为例，数据显示，与机器人技术相关的信息、家电、通讯等装备制造业的产品规模已达3000多亿元，居全国前列。2012年深圳的机器人企业产值平均增长速度超过了30%，个别企业的增速甚至达200%。
　　尽管中国未来的机器人市场潜在空间巨大，但这个市场却是长期被国外产品把持。近年来，国外几大机器人公司更是纷纷在中国设立机器人制造工厂和研发机构，试图进一步加大对中国市场的占有率。
　　据统计，本土龙头企业2012年的规模只有10亿元。国内企业使用的5万- 6万台机器人中，国产产品所占的比重不足10%。
　　国产化程度低的原因除了品牌知名度不如国外以外，国内企业在主机成本和可靠性品质上也不如国外品牌。以平均无故障时间为例，国内产品平均在8000小时，而国外同类产品可达数万小时。
　　相关人士介绍，由于起步较晚，国内机器人研究亟须提升的技术包括电机、减速器、控制器、传感器等。这些关键部件的研发与制作既包含硬件加工方面的技术提升，又包含软件方面的升级创新，这些缺陷也是未来市场的增长点。
　　从产业链上看，工业机器人产业链由零部件企业、本体企业、代理商、系统集成商、终端客户构成。本体企业设计本体、编写软件、采购零部件，以组装的生产方式生产本体，通过代理商销售给系统集成商，系统集成商直接面向终端客户。有的本体企业和代理商也会兼做系统集成商。本体是机器人产业链的核心。
　　据数据，本土生产的工业机器人原材料成本构成中，减速机占据40%，伺服电机占据30%，控制器占据15%，其他占据15%。这些都属于机器人产业链中的上游机器人单元产品供应领域。
　　据估计，现在全球工业机器人均价30多万元，即使未来均价降到25万元，那么中国制造业对应的工业机器人本体市场规模接近380亿元，再加上系统，对应的工业机器人市场规模将达1140亿元。
　　
关键器件——减速器
　　自由度是衡量机器人技术水平的主要指标之一。所谓自由度是指运动件相对于固定坐标所具有的独立运动，通常每个自由度需要一个伺服电机驱动，也需要一个配套的减速器来传动，以完成精确驱动的要求。工业机器人的自由度根据其用途与功能要求，可能小于6个自由度，也可能大于6个自由度。一般情况下通用工业机器人有4- 6个自由度，也就是说一台通用机器人需要的减速器个数为4- 6个，其中所需RV减速器占比约为50%- 80%。
　　预计2013-2015年新安装的工业机器人对精密减速器的需求依次约为14.24万套、17.76万套和22.27万套。2013- 2015年存量工业机器人对精密减速器的需求约为5.17万套、6.20万套和7.74万套。结合新增需求和存量需求，未来3年工业机器人对精密减速器的总需求依次为19.41万套、23.97万套和30万套。
　　从历史数据来看，我国应用中的工业机器人按类型主要为焊接机器人和搬运/上下料机器人。据资料统计，历年这两类工业机器人合计占总销量均保持在80%左右，2010年国内工业机器人的销量为2.25万台，其中焊接机器人占50%，搬运/上下料机器人占27%。焊接和上下料机器是典型的“6轴关节型机器人”，它们对于工作的精度要求极高;而搬运机器人的关节数量在5- 6个，需要较大的负载能力和良好的机构刚性。因此，这类工业机器人的多数关节连接处都需要RV减速器，根据负载的不同部分手部、腕部或使用谐波减速器。
　　预计现在与未来焊接机器人依然是工业机器人中最主要的成员，搬运/上下料工业机器人的绝对量仍将继续提高，但随着工业机器人应用领域及行业的扩大，这两类最主要的工业机器人占总量的比例会相对下降，预计2013- 2015年占总量的比例为75%、73%和70%。假设这两类工业机器人使用的减速器中80%为RV减速器，其他工业机器人中使用的减速器中40%为RV减速器，那么2013- 2015年国内工业机器人对精密减速器的需求中RV减速器的占比依次为70%、69%和68%。
　　在国内精密减速器的价格不仅与类型及型号有关，最主要的还是与品牌和采购量有关。根据调研数据，2013年RV减速器的均价约1.2万元，谐波减速器的均价约为0.9万元。结合之前对精密减速器销量规模的预计，2013年国内工业机器人用精密减速器的市场规模约为23亿元。考虑到未来减速器价格的下降，2014和2015年市场的规模估计为26亿元和30亿元。

文章来源：伺服与运动控制

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