2018年我國機器人行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析【圖】

    2003年以來，我國工業(yè)機器人銷量增速始終快于全球，2016年國內(nèi)市場實現(xiàn)機器人銷量8.7萬臺，同比增長26.9%，快于全球增速15.9%11個百分點，占全球銷量的30%。據(jù)IFR（國際機器人聯(lián)合會）估計，2017年實現(xiàn)銷量11.1萬臺，增速27.59%，增速連續(xù)三年擴大。

我國國內(nèi)市場機器人銷量及增速

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    相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《2018-2024年中國機器人市場深度調(diào)研及投資戰(zhàn)略研究報告》

    與銷量增長相應(yīng)，我國機器人產(chǎn)量也在快速攀升，2017年國內(nèi)產(chǎn)機器人13萬臺，同比大增81%。

全球機器人產(chǎn)量及增速

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我國機器人產(chǎn)量及增速

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    根據(jù)IFR預(yù)測，2020年全球機器人銷量將達到52萬臺，我國銷量達到21萬臺，占比超過40%。按照機器人均價15萬元計算，市場規(guī)模將超300億元。

    據(jù)中國《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016~2020）》，到2020年我國工業(yè)機器人密度要達到150臺以上。據(jù)IFR統(tǒng)計，2017年我國機器人密度為68臺。按此測算，近三年復(fù)合增長率將超30%。

中國工業(yè)機器人密度

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    工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是一種物品、機器、計算機和人的互聯(lián)網(wǎng)，是鏈接工業(yè)全系統(tǒng)、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈，支撐工業(yè)智能化發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。

國家及各地互聯(lián)網(wǎng)+政策

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    工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)包含三大要素：數(shù)據(jù)采集（邊緣層）、工業(yè)PaaS（平臺層）和工業(yè)APP（應(yīng)用層）。邊緣層是基礎(chǔ)，用來構(gòu)建一個精準、實時、高效的數(shù)據(jù)采集體系，采集數(shù)據(jù)并通過協(xié)議轉(zhuǎn)換和邊緣計算，一部分在邊緣側(cè)進行處理并直接返回到機器設(shè)備，一部分傳導(dǎo)云端進行綜合利用分析，進一步優(yōu)化形成決策。平臺層是核心，用來構(gòu)建一個可擴展的操作系統(tǒng)，為工業(yè)APP應(yīng)用開發(fā)提供基礎(chǔ)平臺。應(yīng)用層是關(guān)鍵，形成滿足不同行業(yè)、不同場景的應(yīng)用服務(wù)，并以APP形式呈現(xiàn)出來。

    自動化設(shè)備是工業(yè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的源頭，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。沒有自動化設(shè)備，數(shù)據(jù)的互聯(lián)就無從談起。機器人是自動化設(shè)備的代表，反映了一個國家自動化發(fā)展水平。雖然近年來我國機器人產(chǎn)銷量增長迅速，但從機器人密度來衡量仍處于較低水平。據(jù)IFR統(tǒng)計，我國2017年機器人密度僅為68臺/萬人，低于全球平均水平74，僅為韓國的11%，新加坡的14%，德國的22%，仍有很大空間有待彌補。

全球各國機器人密度

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    人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門技術(shù)科學(xué)。它可以模擬人的意識、思維，被稱為“二十一世紀三大尖端技術(shù)”（基因工程、納米科學(xué)、人工智能）之一。

    我國適齡勞動人口高峰已過，從2011年開始在總?cè)丝谡急冗M入趨勢性下降區(qū)間。且勞動者對于工作環(huán)境、報酬的要求逐步提升，據(jù)我們產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)研，由于新一代年輕工人已不愿選擇高溫、噪聲大、污染重的工作崗位，每年春節(jié)過后、夏季、秋季都會出現(xiàn)階段性的用工荒。2017年部分地區(qū)甚至出現(xiàn)了“介紹工人給萬元獎勵”的極端情況。

    招工成本的上升和工人高流動性造成制造業(yè)企業(yè)用工成本的快速上升，對本就低利潤率的制造業(yè)企業(yè)來說造成了很大困擾，企業(yè)從降低成本的角度，大力采用機器人。

我國適齡勞動者占比從2011年開始下降

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    機器人是一門綜合性學(xué)科，涉及機械、電力電子、力學(xué)、材料等多個學(xué)科，對于人才素質(zhì)和工業(yè)基礎(chǔ)都提出了較高要求。隨著我國高等教育普及，我國本科以上學(xué)歷人口占比逐年上升，理工科研究生人數(shù)增長，為機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了人才基礎(chǔ)。

我國本科以上學(xué)歷人口占比達到6.8%

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    我國勞動力成本優(yōu)勢逐步喪失，低端制造業(yè)向東南亞等國家轉(zhuǎn)移，迫使制造業(yè)升級。以汽車、消費電子為代表的先進制造業(yè)對于質(zhì)量一致性、精度、可靠性等要求提高，普通人力難以勝任，必須使用機器人完成。

    機器人三大核心零部件：精密減速器、運動控制器、伺服驅(qū)動電機等占機器人制造成本的70%。

各類零部件在機器人成本中占比

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    動力源是機器人運動的來源，按照運動原理，可以分為電機、液壓、氣動三類。電機運用電磁感應(yīng)原理，將電能轉(zhuǎn)換為機械能，帶動電機輸出軸轉(zhuǎn)動。液壓通過液體的擠壓，使活塞運動。氣動通過氣體擠壓推動活塞運動。由于電機驅(qū)動具有精度高、體積小、控制簡便等優(yōu)勢，成為主流的動力源。

機器人動力源分類

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    電機根據(jù)電源類型、工作原理、啟停方式等可以分為多種類型。由于價格適中、定位精度高，直流有刷和無刷電機逐步成為機器人主流電機。

    伺服驅(qū)動電機即伺服驅(qū)動器、編碼器與電機集成于一體的總稱。其精度更高、控制性更好。編碼器將電機的運轉(zhuǎn)情況反饋給伺服驅(qū)動器；伺服驅(qū)動器根據(jù)反饋信號發(fā)送指令驅(qū)動電機運動。

    伺服驅(qū)動系統(tǒng)按功率大小可分為大、中、小型三種。大型系統(tǒng)一般指功率大于5KW，用于驅(qū)動重型機械設(shè)備的驅(qū)動系統(tǒng)。小型系統(tǒng)指功率小于1KW的系統(tǒng)，主要用于中低端OEM市場。中型系統(tǒng)功率介于大小型之間，主要用于機床、電梯、起重等領(lǐng)域。目前大中型系統(tǒng)基本被國外廠家占據(jù)，我國企業(yè)在中低端市場份額逐步擴大。

伺服驅(qū)動系統(tǒng)按型號分類

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不同功率產(chǎn)品占比

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    我國伺服驅(qū)動電機市場基本由外資掌握，其中日本松下、三菱、安川、三洋、富士等性價比高、更符合國內(nèi)客戶需求，市占率超過50%。歐美品牌羅克韋爾、丹納赫、西門子、博世力士樂等也占據(jù)了較大份額。國產(chǎn)占比僅10%，包括華中數(shù)控、廣州數(shù)控、埃斯頓、匯川技術(shù)等。

伺服系統(tǒng)競爭格局

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伺服驅(qū)動系統(tǒng)品牌份額

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    由于電機輸出扭矩（即力量）小，難以直接使用，一般通過減速器降低轉(zhuǎn)速、增加輸出力量。減速器根據(jù)原理，可以分為RV減速器、諧波減速器及齒輪減速器。由于RV減速器與諧波減速器精確度高，廣泛使用于機器人環(huán)節(jié)。

減速器主要分類

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    RV減速器一般用于大扭矩、大負載工況下，如20kg以上負載情況下。除用于工業(yè)機器人領(lǐng)域，還可用于數(shù)控機床、航空航天等其它精密傳動領(lǐng)域。

    RV減速器市場基本為日本納博特斯克一家獨大，國內(nèi)廠商近幾年來剛剛實現(xiàn)技術(shù)突破，逐步開始國產(chǎn)替代。

國內(nèi)外RV減速器廠商產(chǎn)能及技術(shù)水平情況

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    諧波減速器主要用于小扭矩、小負載的情況，即20kg負載以下的情況。除用于工業(yè)機器人領(lǐng)域，還可用于數(shù)控機床等其它精密傳動領(lǐng)域。
精密減速器主要用于機器人、數(shù)控機床等領(lǐng)域，我們測算2020年國內(nèi)RV減速器市場空間達到80億元，諧波減速器市場空間達到50億元。

精密減速器市場空間測算

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    運動控制器用來控制電機按照使用者需要的速度、加速度、方向、力進行運動。運動控制器可以分為三類：（1）單片機或微機處理器控制器、（2）專用芯片控制器、（3）DSP或FPGA工控機。

三種運動控制器市場規(guī)模占比

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運動控制器分類

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    根據(jù)三種控制器的特點不同，其應(yīng)用領(lǐng)域也各有不同。工控機主要用于機器人、半導(dǎo)體等領(lǐng)域；專用控制器主要用于機床、紡織、機器人等領(lǐng)域；單片機主要用于紡織、包裝機械等領(lǐng)域。近年來隨著我國機器人、半導(dǎo)體行業(yè)的大力擴產(chǎn)，其占比正快速提高。

2016年工控機下游主要應(yīng)用領(lǐng)域

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2016專用控制器應(yīng)用領(lǐng)域

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2016年P(guān)LC應(yīng)用領(lǐng)域

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    2016年，我國運動控制器市場規(guī)模達48.4億元。據(jù)《伺服與運動控制》估算，2017年達到54.4億元，同比增長12.3%。預(yù)計2020年將達到82億元。

    據(jù)智研咨詢消息，2017年CR3（西門子、新代、寶元）國外廠家市占率約30%，CR10國外廠家市占率高達60%。我國本土領(lǐng)先企業(yè)發(fā)展迅速，市占率也在快速提升，目前已超過30%。固高科技、上海維宏、雷賽、眾為興、成都樂創(chuàng)等都是其中優(yōu)秀代表。

運動控制器下游應(yīng)用領(lǐng)域分布

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    機器人本體是指由零部件組成的機器人主體部分，其具有運動能力，但由于沒有添加終端功能部件，不具有實際工作能力。

    按照結(jié)構(gòu)不同，機器人可以分為軸類機器人、SCARA機器人、Delta機器人、AGV等幾類。

不同機器人類型優(yōu)缺點

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全球機器人四大家族占據(jù)58%的市場份額

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    由于在工控技術(shù)等方面的技術(shù)差距和零部件采購成本的高企，國內(nèi)企業(yè)仍處于劣勢，2017年國內(nèi)市場銷售機器人11.1萬臺，國產(chǎn)機器人市占率接近40%，但以技術(shù)水平較低、價值量小的SCARA機器人、三/四軸機器人為主。六軸機器人銷量仍處于爬坡階段。

國內(nèi)機器人公司銷售及產(chǎn)能情況

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    機器人按照功能，可以分為焊接、噴涂、碼垛、上下料等類型，可廣泛應(yīng)用于汽車、3C、物流等制造業(yè)多個領(lǐng)域。從市場規(guī)模來看，汽車、3C行業(yè)由于標準化程度高、大規(guī)模生產(chǎn)，是機器人應(yīng)用最為廣泛的下游領(lǐng)域。

機器人下游應(yīng)用領(lǐng)域分布

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    汽車制造工藝可以分為沖壓、噴涂、焊接、組裝四大環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)一致性要求高、工作標準化程度高，適合大規(guī)模使用機器人，是機器人應(yīng)用的最大市場。

    3C是指計算機（Computer）、通信（Communication）和消費電子產(chǎn)品（ConsumerElectronics），也稱信息家電。通常指電腦、平板電腦、移動電話、數(shù)碼相機等。

    傳統(tǒng)3C領(lǐng)域是人力密集型行業(yè)，大量焊接、噴涂、檢測工作由人力完成，隨著精度要求提升、人力成本上升，機器替人需求旺盛，成為近幾年機器人增速最快的應(yīng)用領(lǐng)域。

3C行業(yè)機器人需求類型

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    相比汽車領(lǐng)域，3C領(lǐng)域具有并行作業(yè)、工作負載小、更新?lián)Q代快等特點，利于我國機器人企業(yè)滲透。

3C領(lǐng)域與汽車領(lǐng)域的區(qū)別

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    近年來，以智能手機為代表的3C行業(yè)快速成長。2012年我國智能手機出貨量僅為2.9億部，2014年就達到4.3億部，復(fù)合增長率22%。近兩年雖然手機銷量進入平穩(wěn)期，但各手機廠商不斷推出新產(chǎn)品、新技術(shù)的不斷應(yīng)用，如OLED顯示、全面屏、無線充電、新型蓋板等，也推動

設(shè)備的不斷更新?lián)Q代。

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2017中國廠商手機市占率

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    我國物流業(yè)發(fā)展較為落后，物流基礎(chǔ)設(shè)施不完善，新興技術(shù)應(yīng)用不足，信息化建設(shè)面臨諸多問題，由此抬高我國物流總成本：2015年我國社會物流總費用10.8萬億元，占GDP比例為16%，盡管每年略有下降，但這一指標是同期美國和日本的約2倍。目前我國物流成本占商品總成本的比重約在30%-40%之間，遠高于發(fā)達國家10%-15%的水平，因此通過物流的智能化升級來降低成本、提高效率已迫在眉睫。

    數(shù)據(jù)顯示，中國已經(jīng)成為世界主要國家中電子商務(wù)滲透率最高的國家，網(wǎng)民對于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用從獲取信息向消費與體驗領(lǐng)域快速轉(zhuǎn)移。過去5年間我國電子商務(wù)交易額快速成長，2017年已達29.16萬億（中國電子商務(wù)研究中心預(yù)測），網(wǎng)絡(luò)零售業(yè)務(wù)經(jīng)過早期瘋狂增長后，進入平穩(wěn)增長區(qū)間，滲透率穩(wěn)步提升，2017年網(wǎng)絡(luò)零售占社會消費品零售總額的12.6%。

中國電子商務(wù)交易額快速增長

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網(wǎng)絡(luò)零售滲透率不斷提升

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    持高速增長，2016年，全國快遞企業(yè)完成規(guī)模以上業(yè)務(wù)量312.83億件，同比增長51%，比上年同期增速提升3個百分點。未來電子商務(wù)還將處于快速發(fā)展區(qū)間，根據(jù)商務(wù)部流通發(fā)展司和中國物流信息中心的《中國商貿(mào)物流運行報告》預(yù)測，到2020年，整個網(wǎng)絡(luò)零售將會超過10萬億元，屆時全年包裹量將超過1千億件。

    根據(jù)中國物流技術(shù)信息中心的預(yù)測，到2018年，我國智能物流設(shè)備市場容量將達1150億元，2015~2018年期間年均復(fù)合增速約24%。

中國智能物流設(shè)備市場容量預(yù)測（億元）

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