机器人产业链大盘点中国的机会在哪里？ - 全文

  Maxim MAX17270开发板，创新SIMO和Nanopower电源技术，助您轻轻松松实现低功耗和小尺寸的最佳平衡。【立即试用】

  中国的机器人密度仅为30，远低于世界中等水准的62，而世界最高的韩国达到437。工信部工业装备司副司长王卫明曾透露，国家的相关产业规划到2020年中国工业机器人的产业体系要具备3至5家具有国际竞争力的企业，8至10个产业配套集群，机器人密度达到100以上。从30到100对应的是3倍以上市场规模的增长。

  机器人能干的工作也已经从搬运、码垛、焊接等生产活动，到读报、陪护、弱交流等生活活动，再到排雷、战斗等军事活动，渗透到了人类的方方面面。随着需求范围的扩大，机器人结构和形态的发展呈现多样化。高端机器人有着非常明显的仿生和智能特征，其性能逐步的提升，功能继续扩展和完善，各种机器人系统逐步向具有更高智能方向演进。

  工业机器人细分为焊接机器人、搬运机器人、装配机器人、处理机器人、喷涂机器人五大类，

  据联合国欧洲经济委员会（UNECE）和国际机器人联合会（IFR）的统计，世界机器人未来市场发展的潜力看好，从20世纪下半叶起，世界机器人产业从始至终保持着稳步增长的良好势头。进入20世纪90年代，机器人产品发展速度加快，年增长率平均在10％左右。2004年增长率达到创记录的20％。其中，亚洲机器人增长幅度最为突出，高达43%。

  中国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关，目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制管理系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人；其中有130多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。

  进入70年代，微电子技术、功率电子技术，尤其是计算技术获得了快速的提升，FANUC公司毅然舍弃了使其发家的电液步进电机数控产品，一方面从GETTES公司引进直流伺服电机制造技术。1976年FANUC公司研制成功数控系统5，随后又与SIEMENS公司联合研制了具有领先水平的数控系统7，从这时起，FANUC公司慢慢地发展变成全球上最大的专业数控系统生产厂家。

  自1974年，FANUC首台机器人问世以来，FANUC致力于机器人技术上的领先与创新，是世界上唯一一家由机器人来做机器人的公司，是世界上唯一提供集成视觉系统的机器人企业，是世界上唯一一家既提供智能机器人又提供智能机器的公司。FANUC机器人产品系列多达240种，负重从0.5公斤到1.35吨，大范围的应用在装配、搬运、焊接、铸造、喷涂、码垛等不同生产环节，实现用户的不同需求。

  2015年，FANUC向大众展示了M-2000iA系列的机器人。M-2000iA系列是世界上最大、最强壮的可搬运超重物体的机器人，有两种型号，一个是可举起900公斤重物的M-2000iA/900（动作半径4680mm）和能举起1200公斤的M-2000iA/1200（动作半径3730mm），能做到更快、更稳、更精确地移动大型部件，用于物流搬运、机床上下料、装配、码垛、材料加工、拾取及包装及举重表演等。

  机器人业务属于ABB五大业务部门中的离散自动化与运动控制部。该部门在中国拥有以下生产基地：西安ABB大功率整流器有限公司、ABB高压电机有限公司、北京ABB电气传动系统有限公司、上海ABB工程有限公司、上海ABB电机有限公司、上海ABB动力传动有限公司、广州ABB微联牵引设备有限公司、南昌ABB发电机有限公司。其中上海ABB工程有限公司是ABB机器人业务全球总部，也是ABB集团重要的机器人研发和生产基地，拥有最先进的机器人生产线。

  ABB2015年发布了全球首款真正的完成人机协作的双臂机器人YuMi，YuMi具有协同式双臂，配有突破性功能，将小件装配等自动化带入一个全新时代，其灵活的双臂以软性材料包裹，并配备创新的力传感技术及最先进的软件控制管理系统。YuMi从机械手表的精密部件到手机、平板电脑以及台式电脑零件的处理，都能以其精确性轻松应对，甚至连穿针引线都不在话下。YuMi将人与机器人并肩合作变为现实，并宣告一个人机协作新时代的来临。

  安川电机2015年重磅推出了“辅助脊髄损伤患者步行的机器人”ReWalk，为脊髄损伤患者带来了福音。ReWalk作为外骨骼状机器人，不采用力传感器和肌电传感器，而是采用通过可以定位穿戴者的身体重心进行步行的独创性计算程序算法，以此来实现步行自然化和穿戴简便化，在欧美已实现商品化，可帮助因为脊髄损伤造成的下肢麻痹患者实现站立和步行。患者在指定医院接受使用训练（基础训练20小时，应用训练最低20小时）后，便可在日常生活中使用。

  KUKA机器人公司在全球拥有20多个子公司，其中大部分是销售和服务中心。KUKA在全球的运营点有：美国，墨西哥，巴西，日本，韩国，台湾，印度和欧洲各国。库卡机器人（上海）有限公司是德国库卡公司设在中国的全资子公司，成立于2000年，是库卡公司在德国以外设立的第一家，也是唯一一家海外工厂。库卡机器人（上海）有限公司位于上海市。库卡机器人的品牌代言人是乒乓球运动员蒂姆波尔。

  1973年KUKA研发其第一台工业机器人，即名为FAMULUS。这是世界上第一台机电驱动的6轴机器人。今天该公司四轴和六轴机器人有效载荷范围达3~1300公斤、机械臂展达350~3700mm，机型包括：SCARA、码垛机、门式及多关节机器人，皆采用基于通用PC控制器平台控制。KUKA的机器人产品最通用的应用场景范围包括工厂焊接、操作、码垛、包装、加工或其它自动化作业，同时还适用于医院，比如脑外科及放射造影。

  目前，全球机器人市场主要以工业机器人为主，占市场占有率的80%。未来服务机器人的行业规模或将超过工业机器人，成为新蓝海。服务机器人好比30年前的电脑、15年前的手机，未来10年服务机器人行业规模将超万亿元，未来三年复合增速将达到22%，目前尚处于爆发临界点。预计2014~2017年全球服务机器人市场规模累计将达2000亿元，复合增速将达到22%，中国市场增速远高于全球增速。

  以清洁机器人为例，双十一期间，国内扫地机器人公司科沃斯实现全网销售3.15亿元，其中在天猫商城销售达2.76亿元。这让我们正真看到了服务机器人在终端消费需求的爆发力。作为服务机器人的一种，清洁机器人有望率先实现产业化。服务机器人通过场景入口导入终端需求，目前相对成熟的领域是清洁、导购、医疗、教育等。

  谐波减速器用于小型机器人或大型机器人末端几个轴，特点是体积小、重量轻、承载能力大、运动精度高，单级传动比大。国际上HarmonicDrive公司几乎垄断了整个工业机器人谐波减速器领域，目前全球市场占有率高达80%。国内谐波减速器的产业高质量发展中，以绿的发展最快，已经与部分国产机器人甚至外资机器人厂家供货试用，发展到今年有望突破三万台，在国内谐波减速器市场占有率超过50%。

  机器人用伺服电机要求控制器与伺服之间的总线通讯速度快；伺服的精度高；另外对基础材料有加工要求。特别是像机器人末端执行器（手爪）应采用体积、质量尽可能小的电机，尤其是要求快速响应时，伺服电动机一定要有较高的可靠性和稳定能力，能经受得起苛刻的运行条件，可进行十分频繁的正反向和加减速运行，并能在极短的时间内承受过载。

  系统集成就是给这只手臂安装上手（夹具），复杂的系统集成还需要安装眼睛（视觉控制）、触觉（力控）等完成相应动作及功能。甚至提供工作站或配套生产线年，机器人与其相关软件及系统的全球总交易为290亿美元，其中中国交易量为95亿美元，为全球最大机器人市场。预计到2020年中国机器人系统集成市场将达2000亿元。

  对比国产机器人及外资机器人在不同应用中的机器人销量，可以看到国产机器人在搬运应用中的占比奇高。这主要是由于国产机器人以中低端机器人为主，而中低端机器人又以搬运应用为主。

  中国是全球最大的工业机器人市场。从销量来看，2013年中国市场销售3。7万台工业机器人，已经成为全球最大的机器人市场。2014年全球工业机器人销量增长27%，而中国工业机器人销量约5.6万台，增长率达到54%。预计到2017年，中国工业机器人销售量将达10万台。从保有量来看，截止到2014年中国工业机器人保有量接近20万台，据IFR推测将先后超越德国、韩国、美国和日本，2017年超过40万台。

  机器人密度是指平均每万名工人对应的机器人保有量。中国的机器人密度仅为30，远低于世界平均水平的62，而世界最高的韩国达到437。工信部工业装备司副司长王卫明曾透露，国家的相关产业规划到2020年中国工业机器人的产业体系要具备3至5家具有国际竞争力的企业，8至10个产业配套集群，机器人密度达到100以上。从30到100，对应的是3倍以上市场规模的增长。

  机器人在3C行业应用广泛。生产线的各个环节都可以用到，如跟CNC加工中心配合做壳盖类零部件的上下料，手机、电脑等外壳的喷涂，玻璃基板和显示屏的搬运，各种精密零部件的装配等。与汽车产业主要使用大型六轴串联机器人不同，3C行业使用的机器人偏小型，类型更多样，直角坐标机器人做点胶、涂胶、锡焊等，小型六轴机器人做分拣、装配、检测等，中型机器人配合力觉和视觉做抛光打磨等精加工。

  汽车产业的四大工艺冲压、焊装、总装、涂装主要使用大负载的六轴工业机器人，对机器人本体的性能要求高，外资整车厂一般和选定的国际机器人品牌建立长期合作关系，维持稳定性和特有的技术标准。国内整车厂也基本选择外资机器人品牌。国产六轴机器人的性能也不足以应对汽车产业的高标准。系统集成方面整车厂准入门槛高，国内企业主要集中在零部件厂或者一些分包项目，短时间之内难以进入整车项目。

  机器人将迎来政策密集落地期，制造强国战略对机器人产业是长期利好。十三五规划建议在智能制造和机器人等领域再部署一批体现国家战略意图的重大科学技术项目；《中国制造2025》的配套政策也正加速制订，另外将陆续出台并且实施33个针对各个细致划分领域和行业制定专项规划，年底部分政策如人机一体化智能系统工程政策有望出台。此外，《机器人产业十三五规划》、《智能制造中长期发展的策略》、《人机一体化智能系统十三五规划》等政策也有望即将推出。

  自主品牌工业机器人国内市场占有率达到50%，国产关键零部件国内市场占有率达到50%，产品平均无故障时间（MTBF）达到8万小时；服务机器人在养老、康复、社会服务、救灾救援等领域实现小批量生产及应用；新一代机器人的核心技术取得突破；培育出2~3家年产万台以上、产值规模超过百亿元、具有国际竞争力的有突出贡献的公司，打造出5~8个机器人配套产业集群。

  2025年，形成完善的机器人产业体系，机器人研发、制造及系统集成能力力争达到世界领先水平。自主品牌工业机器人国内市场占有率达到70%以上，国产关键零部件国内市场占有率达到70%，产品主要技术指标达到国外同类水平，平均无故障时间达到国际领先水平；服务机器人实现大批量规模生产，在人民生活、社会服务和国防建设中开始普及应用，部分产品实现出口；新一代机器人样机研制成功，并实现一定规模的示范应用；有1~2家企业进入世界前五名。