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導(dǎo)語:中國是世界上較大的工業(yè)機器人市場。且增速遠超行業(yè)平均水平。根據(jù)IFR的統(tǒng)計,2020年中國機器人的年安裝量排名靠前,達到16.8萬臺,超過了第2~15名的總和,是十年前的7倍有余(2.3萬臺)。
隨著工業(yè)化程度的不斷加深,工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展進步,人力成本以及人口結(jié)構(gòu)的改變,勞動力短缺已經(jīng)代替勞動力過剩,成了主要制造業(yè)國 家面臨的主要矛盾。
例如我國制造業(yè)的勞動力短缺,幾乎成為常態(tài)。但工業(yè)生產(chǎn)的某些特質(zhì)決定了,提薪招工僅是權(quán)宜之計,大多數(shù)制造業(yè)的利潤空間不太可能支持薪資持續(xù)上漲,這也是制造業(yè)向低人力成本地區(qū)轉(zhuǎn)移的基本內(nèi)在邏輯。
無論是想降低人力成本,還是解決勞動力短缺,用機器人投入生產(chǎn),成了制造業(yè)必然的選擇,是我國近年工業(yè)機器人行業(yè)繁榮的主要驅(qū)動力。
從市場規(guī)??矗M管中美貿(mào)易沖突對行業(yè)造成了一定沖擊,全球范圍內(nèi)的工業(yè)機器人保有量仍在穩(wěn)步增長。根據(jù)IFR(世界機器人聯(lián)盟)數(shù)據(jù)顯示,2020年的全球工業(yè)機器人保有量為301.5萬臺,較2019年增長10.4%,在10年內(nèi)增長超過160%(2011年為115.3萬臺)。
中國是世界上較大的工業(yè)機器人市場。且增速遠超行業(yè)平均水平。根據(jù)IFR的統(tǒng)計,2020年中國機器人的年安裝量排名靠前,達到16.8萬臺,超過了第2~15名的總和,是十年前的7倍有余(2.3萬臺)。
中國的繁榮并非孤例,對工業(yè)機器人的旺盛需求,也出現(xiàn)在全球供應(yīng)鏈的另一個重要制造業(yè)中心,美國。根據(jù)美國自動化促進協(xié)會(Association for Advancing Automation)的數(shù)據(jù),2022年第一季度美國機器人訂單增長了40%,2021年整體增長了21%——這也是勞動力短缺持續(xù)惡化的結(jié)果。
因此,工業(yè)機器人對未來制造業(yè)有著關(guān)鍵影響。本文將從產(chǎn)業(yè)鏈概況開始,解析關(guān)鍵環(huán)節(jié),詳述我國工業(yè)機器人發(fā)展現(xiàn)狀、主要制約因素以及行業(yè)未來發(fā)展趨勢。
工業(yè)機器人應(yīng)用前景廣闊
從機械結(jié)構(gòu)來看,工業(yè)機器人主要包括垂直多關(guān)節(jié)機器人、SCARA機器人、協(xié)作機器人及DELTA機器人。
工業(yè)機器人被設(shè)計為不同的形態(tài),主要是為了適應(yīng)不同應(yīng)用場景。據(jù)相關(guān)機構(gòu)統(tǒng)計,2020年我國工業(yè)機器人銷量中,上述四種類型的工業(yè)機器人占比分別為63%、30%、4%、3%。
工業(yè)機器人從汽車工業(yè)起步然后滲透一般工業(yè),2020年我國非汽車領(lǐng)域的應(yīng)用占比超過70%。
受勞動力成本提升、原材料價格波動等因素影響,制造業(yè)對快速生產(chǎn)和交付的自動化需求持續(xù)增加。在焊接行業(yè),由于煙塵、弧光、金屬飛濺及工作環(huán)境等因素影響,行業(yè)面臨招工難、用工難、效率低、焊接質(zhì)量不穩(wěn)定等問題,自動化需求更為迫切。
工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)鏈概況
工業(yè)機器人主要職責(zé)是在生產(chǎn)線上進行搬運、碼垛、焊接、打磨、噴涂、組裝等,廣泛應(yīng)用于汽車制造、3C電子、金屬加工、食品飲料、半導(dǎo)體等多個行業(yè)。工業(yè)機器人的研發(fā)、制造、應(yīng)用是衡量一個國 家科技創(chuàng)新和制造業(yè)水平的重要標志,被譽為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”。
盡管相關(guān)研究起步于上世紀七十年代,但至今我國工業(yè)機器人的國產(chǎn)化率仍較低。尤其是占成本比例較大、且利潤較高的核心零部件,其生產(chǎn)制造仍由在國外廠商掌握。
工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈
工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈上游是零部件,包括核心零部件和其它零部件;中游是本體制造,按照機械結(jié)構(gòu)和運動方式的不同,可分為多種類型;下游是機器人系統(tǒng)集成,應(yīng)用于不同行業(yè)場景。
在工業(yè)機器人的成本構(gòu)成中,本體制造僅占約22%,核心零部件占比超過70%。
而在利潤方面,本體制造僅有15%,三大核心零部件的利潤率均高于此:減速器40%,伺服系統(tǒng)35%,控制器25%。
若自下而上審視國產(chǎn)機器人產(chǎn)業(yè),我們會發(fā)現(xiàn),目前工業(yè)機器人下游應(yīng)用端國產(chǎn)化率較高,但中上游則面臨明顯的卡脖子現(xiàn)狀。
國內(nèi)廠商在渠道、價格、服務(wù)等方面占優(yōu),因此主要在系統(tǒng)集成領(lǐng)域展開競爭,實現(xiàn)工業(yè)機器人在特定場景的應(yīng)用部署。截至2020年6月,MIR DATABANK數(shù)據(jù)庫共收錄9456家本土工業(yè)機器人系統(tǒng)集成商,占據(jù)了全國80%的集成市場。本土集成商在電子行業(yè)的競爭力較強,而在傳統(tǒng)的汽車制造領(lǐng)域競爭力較弱,呈現(xiàn)數(shù)量多,規(guī)模小的業(yè)態(tài)。
中游的本體制造環(huán)節(jié)的國產(chǎn)化率很低,僅為27%。不過本體制造是一個比較復(fù)雜的話題,若聚焦在工業(yè)機器人領(lǐng)域,行業(yè)長期被”四大家族“(發(fā)那科、安川、ABB、庫卡)把持,國內(nèi)僅有少數(shù)廠商可勉強跟隨。但若把目光放在更宏觀的機器人本體制造,在移動機器人(AGV/AMR)、協(xié)作機器人等領(lǐng)域,近年來本土廠商的競爭力不錯,機器人本體制造的國產(chǎn)化率可觀。
在上游環(huán)節(jié),減速器、伺服系統(tǒng)、控制器此三種的最核心的零部件,國產(chǎn)化率僅為36.53%、24.50%、31.20%。相較于復(fù)雜的中游制造環(huán)節(jié)