国产机器人目前发展到了什么地步

国产机器人目前发展到了什么地步这里讨论的工业机器人的类型,通常说的就是面向制造业的机械臂或者机械装备。

这些机器人通常具有多个可动关节和高自由度,在制造生产过程中用来代替人力。工业机器人这个行业,门槛是比较高的,没有足够强的工业能力的国家是玩不起来的,因为一台好的工业机器人,肯定是从材料、机械工程、电子电气工程到控制软件这些个高新技术领域共同发达的结果,缺一不可。目前做的比较好的是日本和德国两个国家。中国国内的工业机器人什么水平呢?可以说是有很强的后发优势,但是还有很多的追赶空间。当然,一个行业之所以为行业,肯定不是把一个东西制造出来这么简单,产品的整个上下游全部合起来,才可以被称为一个行业。在这个行业里面,国内在下游(系统集成)做的最好,在行业中游(本体制造)在加速追赶,在上游(核心零部件)还有很大的追赶空间。下面展开来说说。






中国是最大的工业机器人市场,自从2013年中国的工业机器人销量超过日本后,已经连续六年位居世界销量第一。这个销量有多大呢?2018年中国卖出了15.64万台工业机器人,而全美国在使用的工业机器人一共也才23.3万台。






1940ef5c"/>这个行业里面存在四家具有统治地位的企业,被称为四大家族,分别是日本的发那科,日本的安川,瑞士的abb和德国的库卡。这四家加起来占了全球月58%的市场。国内品牌的工业机器人在全球的市占率则是9.7%。不过靠着本土化的优势,国产工业机器人在国内的销路很好。虽然四大家族在国内市占率加起来也超过了50%,但是以启帆、埃斯顿、埃夫特新时达为代表的中国厂商,在国内市占率也达到了三分之一左右,并且在不断提高中。






中国机器人厂家在国内做的好,其实还是产业链下游优势的原因。这个行业的上游,是材料和核心零部件,中游是机器人本体的制造,下游是系统集成。原材料涉及到钢材、铝合金、塑料、电子元器件,这些不只是工业机器人的基础,也是现代工业的基础,在这一部分上中国企业总的不错。核心零部件,尤其是减速器、伺服电机和控制器这三个核心,分别占到工业机器人成本的35%、20%和15%(加起来就是70%)。这部分目前是中国企业的短板,下面会逐个细说。






本体制造反而比较好一点,主要涉及到机器人的设计和功能实现,虽然中国企业在这一块的水平也不算领先,但是这一块门槛不像核心零部件那么高,如果能够结合以@亚德诺半导体 Analog Device (ADI)为代表的企业所提供的AMR传感器、隔离电源方案、伺服系统中可以用到的处理器ADSP-CM40X,以及工业以太网FIDO5200,是能做出不错的产品的。下游额系统集成,主要就是产线的设计和组装,这一块中国企业最擅长,市场空间也大。当然,集成这一块不只是把机器人放到指定位置插上电,然后电脑上装一些软件这么简单,整个产线的流程设计,配合系统整合与设备状态监控技术等,才能完成真正的集成。中国工业机器人行业,目前来说就是:系统集成>本体制造>核心零部件减速器来说,目前由日本垄断,减速器主流风RV减速器和谐波减速器两种,分别被日本纳博特斯克和日本哈默纳克垄断,两家公司加起来占了全球市场75%左右。如果再算上日本的住友重工和斯洛伐克的Spinea,总共四家公司占了全世界的90%市场。国内企业的中大力德、秦川机床等都有在研发RV减速器,但是还任重道远。



欧美的西门子、施耐德等占了30%;中国大陆品牌大概占了10%。各个地方产的产品也不一样,日系公司喜欢产中小型功率产品,欧美公司则是擅长大型伺服电机。国产伺服电机以中小型为主,功率多在3KW以内,缺少大功率产品。同样是中小型产品,和日本同僚也有差距,精细化和小型化比起日本产品来有明显差距,通俗来说就是不够小。




控制器的话,也是日系企业主导。不过和前两者不太一样的是,控制系统(包括硬件和控制算法)都和机器人本体制造商的设计紧密相关,所以本地制造商大多采用自由技术。所以目前市占率最高的就是发那科、安川、ABB和库卡这四大家族。国内企业中,埃斯顿之前收购了英国TRIO,借着这桩收购,获得了不错的控制器技术。汇川、新时达、广州数控等也有自己的字眼控制系统。----虽然中国企业一直想在本体制造和核心零部件上迎头赶上,但是这需要更多时间的迭代。而从制造业顾客的角度来看,其实这个问题也不大,毕竟制造业并不需要工业机器人,而是需要基于工业机器人的自动化生产线。工业机器人造的再好,还是要能够基于客户需求造出相应的产线才行。比如工业机器人应用最早也最广的汽车制造业,焊接、涂装和组装,现在基本都是以机械臂为主。而其它制造业中用到的包装分拣,物料搬运等,所需要的则是不同的工业机器人。系统集成这事情就和做饭一样,虽然巧妇难为无米(机器人)之炊,但是你只有米(机器人),没有厨师,也是不行的。




企业不会为了买机器人而买机器人,购买机器人的决策,肯定是要综合自动化产线的质量、成本和效率来考虑。这其实也是国内企业的优势所在了,在汽车制造领域,系统集成的国产占比达到了70%,电子领域也达到了50%。这一方面得益于数千家国产集成厂商长期竞争下产生的高质量服务,一方面也是国内厂商借鉴和利用了先进技术成果。这样的技术有很多方面,其中很重要的一点就是怎么把物理世界中发生的事情(工业机器人运行状态、环境参数等),和数字世界(控制器、自动化系统等)相关联起来。这方面先进技术的提供方中,名气比较大的比如半导体行业模拟技术厂商中的龙头@亚德诺半导体Analog Devices (ADI),前面也有提到。ADI提供的软件可配置I/O产品AD74412/3,可以在软件层面配置模拟电压和电流的输入输出,减少工程实施难度。工业实时以太网FIDO5200,结合ADSP-CM40X处理器,可以帮助一台机械臂同时支持不同的实时以太网协议。还有MEMS产品,可以用在机械臂和机床的主轴倾斜检测、电机振动监测和故障预警等,都是自动化生产线能够高效运行的基建。具体到工业机器人方面,通过信号链的方式,建立运动控制系统,更多的利用传感器进行位置感应,都是让基于工业机器人的自动化产线更加高效的方案。



总的来说,国内的工业机器人行业,靠着巨大的市场,和日益提升的工业密度,有着飞快的发展。虽然在核心零部件和本体制造上还有很远的差距要追赶,但是在系统集成上已经颇有优势,未来应该利用先进技术,抓住优势方向继续赚钱,同时赶上差距。

参考资料:
招商银行研究院《智能制造之工业机器人2》
平安证券《工业机器人产业链全景图》
国金证券《工业机器人行业深度报告》
速途研究院《2019年上半年工业机器人市场研究报告》

本文原作者为,原文网址为,转载请注明出处!如该文有不妥之处,请联系站长删除,谢谢合作~

版权声明:
作者:机器人产业网
链接:http://www.jiqiren.org.cn/gongsi/624.html
来源:机器人产业网
文章版权归作者所有,未经允许请勿转载。

THE END
分享
二维码
< <上一篇
下一篇>>