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通信学院工业机器人是5G必须抓住的应用终端

类别:软齿面减速机   发布时间:2021-03-05 04:50  

  受下逛诸如汽车、3C 等行业影响,自 18 年 9 月起我邦工 业呆板人产量进入负增进,行业接连低迷,但从 19 年 10 月出手,增速初次转正 并依旧上涨趋向至今,本年岁首虽受到新冠疫情影响但并没有调动这种趋向。最新 数据显示,11 月份中邦工业呆板人产量为 23635 套,创下汗青单月产量新高。1- 11 月份,邦内工业呆板人产量累计 20.68 万套,同比增进 22.2%,行业一经基础 脱离低谷,进入新一轮的景气周期。

  长远看呆板换人加快。遵循 IFR 数据统计,2019 年我邦每万名家当工人所具有的 工业呆板人数目仅为 187 台,远低于日本、德邦等古代筑筑业强邦的水准。近年 来,一方面生齿盈利的逐步磨灭使我邦人工本钱的迅疾上升,另一方面工业呆板人 家当链上邦产化率的延续提拔又低落了企业举行主动化改制的资金门槛,二者将共 同促进呆板换人的经过,发动工业呆板人行业的生长。

  人机团结是行业的生长趋向。而今,工业呆板人的使用场景愈加普及,苛刻的分娩 情况对呆板人的体积、重量、灵动度等提出了更高的请求,工业呆板人正向着小型 化、轻型化、柔性化的目标生长,类人粗糙化操作才力延续巩固。跟着呆板人易用 性、牢固性以及智能水准的延续提拔,呆板人的使用范畴逐步由搬运、焊接、安装 等操作型职业向加工型职业拓展,人机团结成为工业呆板人研发的紧张目标。

  遵循邦度统计局数据显示,我邦工业呆板人产量增速从 2017 年腊尾出手逐 渐放缓,自 2018 年 9 月起我邦工业呆板人产量进入负增进,行业接连低迷,这主 假若由于工业呆板人行动样板的通用摆设,具有必然的周期性,受下逛诸如汽车、 3C 等行业景心胸的影响较大。但从 2019 年 10 月出手,我邦工业呆板人产量增 速初次转正,并依旧上涨趋向至今,增幅屡改进高,2020 年岁首固然受到新冠疫 情影响但并没有调动行业上行的趋向。

  最新数据显示,11 月份中邦工业呆板人产量为 23635 套,创下汗青单月产量 新高,同比增进 31.7%,固然比拟上月 38.5%的增速有所放缓,但仍是本年第三 高增速。本年 1-11 月份,邦内工业呆板人产量累计 20.68 万套,同比增进 22.2%, 长远来看,统统工业呆板人行业一经脱离了前两年的低谷,进入新一轮的景气周 期。

  从短期看,咱们以为本次工业呆板人行业的发作重要是受益于两点:一是邦 内疫情告终后下逛筑筑业的迅疾苏醒,二是疫情后各分娩企业主动化升级需求的 进一步巩固。

  起初,正在其他各邦因疫情影响停工停产时,中邦行动目前疫情支配最为妥当 的邦度,洪量承接了来自全邦各地的分娩筑筑需求,这局部由于海外疫情而承接 的订单促使邦内筑筑业造成了一个小岑岭,间接发动了工业呆板人行业的增进。依靠着对新冠疫情采用的有用应对办法,邦内完全经济得以迅疾复原,使得中邦 成为目前全邦重要经济体中独一依旧 GDP 正增进的邦度。

  别的,源委本次疫情,各个分娩企业正在复工复产的历程中逐步看法到主动化 分娩、减小职员依赖的紧张性,出手测验普及己方的主动化率,同时邦度出台的 种种免税策略也让这些企业有了富余资金去添置联系摆设,这也是疫情以还工业 呆板人下逛需求接连增进的紧张缘故之一。

  我邦疫情后筑筑业 PMI 的改观境况也有所外示。11 月份,中邦筑筑业 PMI 为 52.1%,比上月上升 0.7 个百分点,连绵 9 个月位于枯荣线以上,且仍正在无间上升 中,解释我邦筑筑业的复原性增进有所加疾,统统工业呆板人行业也希望扈从下 逛筑筑业的景气同步增进。

  自德邦起初于 2011 年提出以智能筑筑为重心的“工业 4.0”策略之后,各邦 纷纷出手拟订联系策略大举生长筑筑业,以智能化为象征的第四代工业革命正正在 环球规模内振作张开。个中,工业呆板人行动工业化和消息化的完整联络,以其 自然的数字化性情,打通了单个分娩摆设到统统分娩搜集的连结,进而支柱起第 四次工业革命雄厚众彩的使用场景。倘使说,过去二十年互联网的生长联通了我 们每一部分,那么来日二十年工业互联网的生长将会联通每一台工业呆板人,从 而带来分娩恶果以致分娩式样的全盘改造。

  工业呆板人正在邦内的生长最早可追溯到科技部的 863 项目,对呆板人联系技 术研发予以扶植。2006 年 2 月,邦务院印发了《邦度中长远科学和身手生长筹办 提纲(2006-2020 年)》,智能呆板人初次被纳入前沿身手中的进步筑筑身手,之后 跟着 2015 年《中邦筑筑 2025》策略出台并奉行,各级地方政府踊跃胀动区域规 划策略落实,中邦工业呆板人家当也迎来了连忙生长。

  而今,工业呆板人正在汽车、3C 电子、金属成品、塑料及化工产物等行业一经 获得了普及的使用,而且跟着职能延续提拔,以及各样使用场景的延续明白,我 邦工业呆板人家当显现出延续深化、延续推广使用的态势,目前我邦工业呆板人 商场约占环球商场份额的三分之一,是环球第一大工业呆板人使用商场。2019 年 整年,环球共新增工业呆板人 36.5 万套,亚洲区域的装置量占到了环球总装置量 的三分之二,个中中邦以 14.05 万台的装置量遥遥领先,险些是第二名日本的三 倍。

  遵循中邦电子学会及 IFR 数据统计,正在 2014 年到 2017 年的 4 年间,我邦工 业呆板人商场领域险些完成了翻倍增进,年均复合增速逼近 30%,2018 年固然受 到宏观情况的影响增速放缓至 5.9%,但照旧高于环球增速 5.3 个百分点。别的, 与荣华邦度比拟,我邦筑筑业主动化水准照旧对比低,我邦分娩筑筑智能化改制 升级的需求日益凸显,工业呆板人需求仍旧兴盛,估计到 2023 年,我邦工业呆板 人商场领域将打破 100 亿美元。

  蜕变盛开以还,洪量劳动力涌入都邑,以低廉的劳动力本钱为特点的劳动密 集型家当促进中邦渐渐成为全邦工场,拉动过去中邦经济高速增进。然而近年来, 生齿盈利的逐步磨灭与人工本钱的迅疾上升对筑筑业来日的生长带来了极大的挑 战。

  遵循邦度统计局数据显示,我邦生齿布局中 15-64 岁所占的比例自 2010 年 以还就显现出逐步低落的趋向,2019 年占比为 70.7%,较 2018 年低落 0.5 个百 分点,而且降幅尚有进一步推广的趋向。

  同时,企业的用人本钱也正在延续攀升,2019 年筑筑业分娩工人均匀年薪抵达 了 58356 元,同比增进 8.21%。劳动力生齿的延续低落与人工本钱的延续上升倒 逼企业举行主动化改制,“呆板换人”将会成为来日十年我邦筑筑业转型升级的主 旋律。

  另一方面,我邦工业呆板人的密度比拟荣华邦度仍有较大差异。遵循 IFR 数 据统计,2019 年我邦每万名家当工人所具有的工业呆板人数目仅为 187 台,而韩 邦、日本、德邦、美邦、意大利等古代筑筑业强邦的数据分手为 855 台、364 台、 346 台、228 台和 212 台,从排泄率的角度来看,比拟我邦全邦工场的职位,我 邦主动化水准尚有极大的提拔空间。

  从增进率来看,2019年我邦每万名家当工人所具有的工业呆板人数目较2018 年有 33.6%的提拔,大幅逾越韩邦、日本约 10%旁边的增速,而德善意等邦同期 的增速仅为 5%旁边。乐观估计,来日 3-5 年,跟着家当转型升级与主动化经过的 延续胀动,我邦工业呆板人密度希望逐步追平素本、德邦的水准。

  工业呆板人家当源委 30 余年的生长,一经造成了一条完好的家当链。工业机 器人家当链上逛是重心零部件,包罗支配器、伺服编制和减速器三大局部,这三 种部件是工业呆板人中重心身手之所正在。家当链中逛是呆板人本体筑筑,发那科、 ABB、库卡、安川四大众族具有鲜明上风,吞没了环球工业呆板人商场份额的 40%, 而邦产厂商由于起步较晚,还处正在追逐阶段。下逛是编制集成,目前重要荟萃正在 汽车筑筑和 3c 电子行业,二者险些吞没了统统工业呆板人下逛使用的半壁山河, 但正在食物饮料、物流、光伏、锂电等长尾商场增速较疾。

  从统统家当链来看,上逛重心零部件是一台工业呆板人本钱中占比最高的部 分,约为 70%旁边,编制集成硬件本钱较低,对比方向任职,供给治理计划,而 中逛呆板人本体厂商或采购重心零部件或运用自家的重心零部件,于是本钱相差 较大,二三线品牌由于不操作重心零部件赢余水准较低。

  从赢余才力来看,家当链上逛重心零部件、中逛本体和下逛集成的毛利率水 平基础契合“微乐弧线”,上逛、下逛毛利较高,中逛本体毛利最低。上逛重心零 部件的高毛利重要根源于身手壁垒,下逛集成高毛利重要来自于品牌溢价及客户 资源壁垒。

  支配器相当于工业呆板人的大脑,担任支配整台呆板人的运动,重心身手集 中于软件算法。支配器最能外示各个厂商的调教水准与格调,普通由呆板人厂家 自助打算研发,是各个呆板人厂商的“软势力”。

  工业呆板人支配器的重要职业是吸收来自视觉、力觉等传感器的检测信号, 遵循操作职业的请求驱动呆滞臂中的各个伺服电机,进而支配呆板人正在事业空间 中的运动职位、运动神情、速率、轨迹、操作秩序及举动的年光等,同时支配器也 具有种种输入输出接口、人机交互界面等,具有编程简陋、正在线操作提示、运用软 件菜单操作和运用便当等特性。

  支配器与呆板人本体相同,普通由呆板人厂家自助打算研发。目前主流呆板 人厂商的支配器均为正在通用的众轴运动支配器平台基本前进行自助研发,各品牌 呆板人均有己方的支配编制与之结婚,于是支配器的商场份额基础和呆板人商场 份额依旧一律,发那科、库卡、ABB、安川分手吞没前四名,邦内企业支配器尚未 造成商场比赛上风,占比仅为 16%旁边。

  近年来,邦内运动支配身手也有了较疾的生长,少许古代 CNC 摆设的分娩厂 家依靠着已有的数控身手基本出手研制具有运动支配特点的产物,使得通用运动 支配产物出手扩张开来。个中呆板人专用运动支配产物的斥地和行业使用的扩充 也逐步走向成熟和家当化,这类企业以广州数控、埃斯顿等为代外,他们不光开 发出呆板人专用的支配编制,还借此进入呆板人行业,并成为邦产呆板人企业中 的代外。

  别的,邦内也出世了一批潜心于运动支配产物的企业,为无力研发自助支配 器的小型工业呆板人厂家供给治理计划,这类企业以固高科技为代外,固高科技 是邦内较早完成六轴呆板人支配编制家当化的企业之一,目前重要向工业呆板人 集成商供给支配编制平台。

  目前邦产支配器与邦际进步水准比拟还存正在较大差异,重要外示正在重心底层 算法上,比方参数自整定,抑震算法,转矩震荡储积等等,导致邦产工业呆板人精 确性、牢固性、挫折率和易用性等闭节目标不如发那科、ABB、安川、库卡“四大 家族”的产物,这也和邦内厂家重硬件、轻软件相闭。而今工业呆板人必要完成的 举动愈加繁杂,思要正在高速的运动中完成精准的支配,其背后必要的是长远的众 轴联动支配身手蕴蓄堆积,支配器务必足够“智慧”,而进步核默算法的缺失使邦产控 制器要思从“能用”到“好用”尚有很长的道要走。

  当支配器发出运动指令后,必要相应的机构部件去准确实行,这即是伺服系 统的重要效力。伺服编制可能看作是工业呆板人的小脑,遵循支配器的敕令为机 器人闭节的运动供给精准的位移、速率与力矩,一个样板的伺服编制蕴涵有伺服 驱动器和伺服电机两局部。

  伺服驱动器中重要包罗整流部、逆变部、支配部等局部,伺服电机普通蕴涵 电机和编码器两个局部,编码器可能将准确丈量的转子职位与电机转速反应至驱 动器,从而造成一个完好支配回道。商用电源委整流、逆变,吸收支配部获得的指 令信号与编码器的反应信号,最终输出符合的 SPWM 波形驱动伺服电机运转。当 前相易伺服驱动器打算中遍及采用基于矢量支配的电流、速率、职位 3 闭环支配 算法,对闭环编制的打算、调试请求都很高,这也是伺服编制中重心难点所正在。

  伺服编制的下逛行业使用重要荟萃正在电子及半导体筑筑摆设、机床、工业机 器人、锂电筑筑摆设等范畴,个中正在工业呆板人上的使用大致吞没完全使用的 9.4%,因为对位移、速率等的精度请求较高,使用正在工业呆板人上的众为伺服系 统中的高端产物。

  从市占率来看,外资品牌吞没了邦内伺服编制商场的大局部份额。以三菱、 安川、松下为代外的日系伺服编制吞没了商场的前三名,占比合计逾越 30%,紧 随其后的是台系伺服的台达和欧系伺服的西门子,占比分手为 9.9%和 6.5%,而 以汇川身手和禾川科技为代外的邦产伺服厂商固然近年来生长极端连忙,但市占 率照旧较小,分手为 6.2%和 1.5%,尚有很大的提拔空间。

  目前邦产伺服编制与邦际进步水准正在动力输出功率方面大要一样,没有鲜明 差异,差异重要外示正在呼应速率、巨细和牢固性等方面。正在运动支配职能方面,西 门子的产物具备 2kHz 的速率环频率呼应才力,安川为 1.5kHz,众摩川和汇川则 都为 1.2kHz,欧系产物上风更为鲜明,加倍正在请求高速率和精度的范畴。日系伺 服产物的牢固性较好,可能知足大局部使用范畴的需求,加倍是小功率电机,优 势鲜明。正在伺服编制巨细方面,为了配合呆板人的体形,伺服编制务必体积小、质 量小、轴向尺寸短,比拟邦产伺服编制,日系、欧系产物越发紧凑。

  固然有了支配器发出的指令、有了伺服编制去实行,不过如许输出到终端还 是不敷。以安川的小型伺服编制为例,最高转速为 3000r/min,力矩为 0.016~ 0.16N.m,而呆板人上各个轴的事业转速每分钟不外一百转旁边,所需转矩却远远 赶过伺服电机的事业规模,这时就必要搭配减速器使呆板人每个轴的输出参数达 到所需请求。

  倘使工业呆板人运用伺服电机直接驱动,正在低频运转下容易展现发烧和低频 振动,晦气于其准确、牢靠地运转。而减速器也许使伺服电机正在一个符合的速率 下运转,并准确地将转速降到工业呆板人各部位必要的参数,普及呆滞体刚性的 同时输出更大的力矩。比方,运用一个减速比为 50:1 的减速器就能轻松将额定扭 矩为 0.1Nm 的电机扭矩提拔到 5Nm,使其也许接受更高的负载,而且合意减小 输出转速,普及支配分离率和闭环精度。

  正在工业呆板人范畴运用的减速注重要有 RV 减速器协和波减速机两类。个中 RV 减速机具有更高的精度和承载才力,但体积重量较大而且布局繁杂,普通安排 正在机座、大臂、肩部等重负载的职位;而谐波减速器布局简陋紧凑,但承载才力不 高,众用正在小型呆板人和大型呆板人的小臂、腕部、手部等低载荷的部位。两种减 速器运用场景差异,是互补的联系,并不存正在彼此替换的比赛。

  减速器的重心难点重要正在于周到加工、齿面热惩罚、安装精度、大领域分娩 与检测等工艺闭节上,刚巧是我邦筑筑业基本配套编制中最脆弱的局部,必要长 期的履历蕴蓄堆积。与海外产物比拟,邦产减速注重要正在运用寿命及牢固性上有较大 差异,方才加入运用时各项职能逼近海外产物,但跟着一段年光的运用后磨损加 剧,展现漏油,精度、刚度等目标有所低落,这种不牢固性使得邦产减速器人人只 能使用于中低端商场,很难进入邦际一线工业呆板人品牌的供应链。

  减速器行动纯粹的呆滞零件,重心身手与工业呆板人并不联系,于是包罗 ABB、 发那科、安川、库卡正在内的工业呆板人巨头也均不自研减速器,通盘向外采购。目 前 RV 减速器协和波减速器商场基础由日系厂商垄断,以纳博特斯克、住友、哈 默纳科、新宝为代外,吞没了环球呆板人减速器商场的大局部份额,个中纳博特 斯克与哈默纳科分手正在 RV 减速器范畴协和波减速器范畴处于垄断职位。

  邦产减速器厂商近年来有必然的前进,重要以谐波减速器范畴的绿的谐波为 代外,产物职能一经和哈默纳科抵达统一水准,近年来渐渐出手进入邦际主流机 器人厂商举行测试,希望正在来日 1-2 年内完成迅疾放量。而正在 RV 减速器范畴, 因为其繁杂且周到的呆滞布局,加工难度较大,邦产 RV 减速器厂商与日系品牌 尚有很大差异。

  工业呆板人自出世以还,演变出越来越众样的呆滞布局,使用场景越来越广 泛,而今,工业呆板人可能分为众闭节呆板人、SCARA(水准众闭节)呆板人、 坐标呆板人、团结呆板人、Delta(并联)呆板人、AGV(工场物流仓储呆板人) 等。

  2019 年,众闭节呆板人正在邦内工业呆板人商场销量约为 10 万台,是使用最 为普及的工业呆板人,占比抵达 69%,SCARA 呆板人销量约为 3.5 万台,占比 23%,团结呆板人销量约为 0.6 万台,占比 4%旁边,并联呆板人销量约为 0.5 万 台,占比约为 3.4%。

  从品牌布局来看,2019 年邦内工业呆板人商场前四名照旧被发那科、ABB、 库卡、安川所吞没,占比分手为 12%、11%、8%、7.6%,“四大众族”照旧是工 业呆板人范畴的第一梯队,爱普生、雅马哈、那智等二线品牌依靠着 SCARA 以 及小六轴等身手水准请求不高的呆板人也抢占了必然的商场。而邦产厂商固然近 年来前进鲜明,但市占率照旧较低,埃斯顿行动出货量最高的邦产工业呆板人厂 商市占率仅为 2.4%,汇川、众为兴和埃夫特等市占率均不到 2%。

  众闭节呆板人普通指六轴呆板人,具有 6 个可能自正在扭转的闭节,供给的 6 自正在度可能使其正在三维空间中自正在运动,可能模仿全部人手能完成的举动,通用 性极高,使用也最为普及,但同时支配难度也最高,价值最为高贵。

  搭配差异的终端实行器,众闭节呆板人可能完成差异的功用,较高的自正在度 使得众闭节呆板人可能灵动的绕开方针举行功课,实用于包罗搬运、安装、焊接、 打磨扔光、喷涂、点胶等险些全部的筑筑工艺。

  2019 年,邦内众闭节呆板人商场前四名分手是发那科、ABB、库卡和安川, 市占率合计逾越 50%,与其他二线品牌拉开了较大差异。邦产物牌固然也有必然 的商场份额,但除埃斯顿外产物重要荟萃正在 20kg 以下的中小负载众闭节呆板人 商场,高于 20kg 的大负载众闭节呆板人商场照样外资品牌的宇宙。

  从出货量上来看,因为众闭节呆板人依靠其宏大的职能,众使用于汽车工业, 而跟着古代汽车行业近年来需求逐步触顶,固定资产投资的下滑对众闭节呆板人 的出货量也酿成了必然影响,18 年后增速逐步放缓。但跟着来日新能源汽车需求 的振兴与小六轴呆板人正在普通筑筑业使用的延续扩展,众闭节呆板人的出货量增 速希望回升至 8%旁边。

  SCARA 呆板人,即水准众闭节呆板人,与众闭节呆板人差异的是 SCARA 机 器人普通惟有 4 个可能自正在运动的闭节,前 3 个闭节使得 SCARA 呆板人只可正在 二维平面内自正在运动,第 4 个闭节连结终端实行器,只可沿 Z 轴上下挪动,供给 了受限的三维运动才力。但与此同时,较少的自正在度意味着必要更少的伺服电机 和减速器,支配算法也会越发简陋,体积也可能做的越发小巧,比拟众闭节呆板 人本钱得以大幅低落。

  SCARA 呆板人可能看作是只可惩罚局部局限事业的特化型呆板人,好比正在 平面上的挑拣、安装、点胶、锁附、贴标等,而且较小的体积也减小了分娩线空间 的占用,分外适合 3C 电子等产物体积不大的行业。

  从商场布局来看,2019 年邦内 SCARA 呆板人商场重要由爱普生和雅马哈占 据,合计占比约 45%,三菱、众为兴、汇川、台达紧随其后,市占率均为 7%-8% 旁边。因为 SCARA 呆板人身手门槛不高,各厂商之间价值战较为激烈,毛利率 明显低于众闭节呆板人,于是包罗 ABB、发那科、库卡和安川正在内的“四大众族” 均不把 SCARA 呆板人行动中心产物,商场重要由各二线呆板人品牌吞没。

  从出货量上来看,SCARA 呆板人除 2019 年受到宏观情况影响展现短暂负增 长,其余年光均依旧着较疾增进,而且受益于近年来 3C 行业可穿着摆设、TWS 耳机等产物的火爆,SCARA 呆板人来日仍希望庇护较高的增速。

  并联呆板人,可能界说为动平台和定平台通过起码两个独立的运动链相连结, 机构具有两个或两个以上自正在度,且以并联式样驱动的一种闭环机构,普通以 3 轴 最为常睹。并联呆板人的特性为无累积差错、精度较高,驱动安装可置于定平台 上或逼近定平台的职位,如许运动局部重量轻,速率高,动态呼应好。并联呆板人正在分娩线上普通用于对轻小物件的分拣、搬运、装箱、贴标、检测 等事业,普及使用于食物、制药、电子、日化等行业。

  并联呆板人问世之初的使用 对象重要是大型乳企以及液体袋装药和药片的分娩药企,人人负载都正在 3kg 以下, 后续的增进重要根源于乳成品行业以外的食物行业,如糖果、巧克力、月饼等生 产企业,以及医药、3C 电子、印刷以及其他轻工行业。

  2013 年及以前,邦内并联呆板人商场重要由 ABB、发那科等少数几个品牌开 拓,但跟着 2012 年 ABB 公司 Delta 并联呆板人专利解禁,邦内商场上展现出 了一大宗并联呆板人企业,基础都直接开荒商场,而且涉及浩瀚使用行业,较大 水准拓宽了商场使用规模。从商场布局来看,2019 年邦内并联呆板人商场重要由 ABB、天津晨星、上海勃肯特和发那科吞没,占比分手为 16.8%、11%、10%和 9%,邦产并联呆板人厂商市占率较高。

  从出货量上来看,相对待众闭节型工业呆板人,邦内并联呆板人而今商场需 求鲜明偏小,占统统工业呆板人商场的出货量亏折 5%。估计 2020 年并联呆板人 整年出货量可能抵达五千余台,跟着下逛使用细分行业的进一步扩展以及运用场 景的进一步雄厚,来日两年并联呆板人行业年均增速估计可达 10%旁边。

  AGV (Automated Guided Vehicle) 呆板人,普通称为 AGV 搬运呆板人或 AGV 小车,是以电池为动力源的一种主动利用行驶的工业车辆。区别于固定装置 正在流水线旁的古代工业呆板人,AGV 呆板人重要功用荟萃正在主动物流搬转运,通 过奇特地标导航主动将物品运输至指定地址,于是要完成自助挪动,导航编制是 AGV 呆板人的闭节,常睹的领导式样为磁条领导,激光领导,磁钉导航、惯性导 航等。

  AGV 呆板人的使用可能完成高柔性和可拓展性的主动化物流,从而抵达低落 本钱、普及恶果、缩短产物分娩周期的结果。AGV 呆板人无需人的介入,就可能 完成 24 小时连绵运转,大大普及产物物料等的搬运恶果,而且 AGV 编制可与工 厂内部现有 MES、ERP 等编制对接,完成全部字化料理,有用规避人工身分,提 高分娩质料水准。

  跟着工场主动化、揣度机集成筑筑编制身手渐渐生长、以及柔性筑筑编制、 主动化立体栈房的普及使用,AGV 行动干系和调治离散型物流料理编制使其功课 连绵化的须要主动化搬运装卸办法,其使用规模和身手水准获得了迅猛的生长。

  从下逛行业使用分散来看,跟着近年来智能仓储物流的崛起,京东、亚马逊、 阿里巴巴、申通、顺丰等电商巨头和疾递业龙头对分拣呆板人、AGV、无人仓等 大幅度加码,灵巧物流已成为物风行业的局势所趋。电商疾递是 AGV 呆板人的第 一大使用行业,占比 34.5%,汽车、家电行业布列二、三名,占比分手为 21.2% 和 18.5%。

  近年来,AGV 呆板人正处于商场强盛期,其行业的迅疾生长带来了与之联系 的统统家当链的竞相涌入,古代叉车厂商、物流编制集成商、其他种别的工业机 器人企业以致使用企业都进入了 AGV 行业。

  2019 年,邦内 AGV 呆板人商场荟萃度较低,北京极智嘉、上海疾仓、华晓 周到、杭州海康、沈阳新松等出货量排正在商场前哨,而且因为 AGV 呆板人重心技 术与古代工业呆板人并不相同,身手门槛不高,邦外里身手水品无鲜明差异,因 此邦内 AGV 呆板人商场人人都被邦产物牌所吞没。

  从出货量上来看,近年来邦内 AGV 呆板人增进速率较疾,15 年到 19 年的 4 年间的年均复合增速达 57.7%,纵使是 19 年统统工业呆板人行业遇冷 AGV 呆板 人也依旧了 16.7%的增速。正在中邦筑筑 2025、灵巧物流等各项策略的保驾护航, 以及电商疾递、新能源、医疗等新兴行业商场需求的接连开释下,来日两年我邦 AGV 呆板人贩卖量估计仍将庇护逼近 20%的增进速率。

  按使用行业分,汽车行业照旧是工业呆板人下逛使用占比最高的行业,约占 统统工业呆板人商场出货量的 35%,个中正在汽车零部件和汽车整车中的使用分手 占比 23%和 12%。3C 电子行业紧随其后,占比 23%,排正在第二位。金属加工行 业排正在第三位,占统统商场出货量的 12.2%。工业呆板人正在食物饮料行业、锂电 行业、家电行业、光伏行业等长尾商场的占比照旧较小,分手惟有 5.9%、5.6%、 5%和 3.1%,但他们的增速远高于汽车、3C 电子这些较为成熟的商场,跟着下逛 行业使用场景的进一步雄厚,这些长尾商场来日将有更大的增进空间。

  从行业占比改观来看,2019 年工业呆板人正在汽车行业的使用占比同比下滑 0.8%,这重要是由于汽车行业近年来商场需求逐步触顶,酿成行业固定资产投资 低落,从而影响了工业呆板人正在汽车行业的出货量,固然汽车行业目前照旧是工 业呆板人的第一大使用行业,但其一经趋于一个存量商场,不再会像过去十年一 样成为工业呆板人行业的增进点。

  2019 年工业呆板人正在 3C 电子行业的使用占比同比略微上升约 0.4%,与汽 车行业雷同,3C 电子行业的下逛需求也展现了饱和的趋向。以行业内最重要的产 品智老手机为例,跟跟着挪动互联海潮延续普及,智老手机高速增进的阶段一经 过去,近年来邦内商场智老手机的出货量也显现出下滑的趋向,工业呆板人正在 3C 行业中的使用增速也逐步放缓。

  跟着近年来邦度新能源策略的渐渐胀动,光伏和锂电行业逐步受益,估计十 四五时刻我邦将以更大的决断、力度和步骤胀动能源革命,加疾修筑明净低碳、 安详高效的能源编制。2020 年中邦光伏发电累计装机估计将达 2.4 亿千瓦,顽固 臆度来日五年年均光伏新增装机领域也将正在 0.7 亿千瓦旁边。2020 年前 11 个月, 我邦新能源汽车产量仅占汽车总产量的 5.1%,而遵循筹办,到 2025 年新能源汽 车新车贩卖量将抵达汽车新车贩卖总量的 20%。光伏和锂电行业的接连景气将释 放更众的主动化需求,发动来日工业呆板人的进一步增进。

  而今,工业呆板人的使用场景愈加普及,苛刻的分娩情况对呆板人的体积、 重量、灵动度等提出了更高的请求,工业呆板人正向着小型化、轻型化、柔性化的 目标生长,类人粗糙化操作才力延续巩固。别的,跟着呆板人易用性、牢固性以及 智能水准的延续提拔,呆板人的使用范畴逐步由搬运、焊接、安装等操作型职业 向加工型职业拓展,人机团结也成为工业呆板人研发的紧张目标。

  古代的工业呆板人务必远离人类,普通正在珍爱围栏或者其他障蔽之后装置部 署,以避免人类受到虐待,这极大的节制了工业呆板人的使用结果,正在许众必要 人类介入的事业中就无法采用呆板人来完成较高水准的主动化。人机团结将人的 认知才力与呆板人的恶果联络正在沿道,从而使人可能安详、简明的与工业呆板人 举行配合,抵达 1+12 的结果。

  团结呆板人是近年来崛起的一种新型工业呆板人,从众闭节呆板人的基本上 生长而来,最早的团结呆板人仅仅是正在古代众闭节呆板人外部包裹一圈柔嫩原料, 以减小对人体的虐待。跟着身手的生长和联系典范的完好,团结呆板人冉冉转向 了区别于古代呆板人的外形打算,而且借助外面力感知器、闭节力矩传感器、电 流估算力反应模子等式样搭配奇特的安详算法,团结呆板人可能正在曰镪人体后自 动休歇,大幅巩固了工业呆板人的安详性,使人机团结变为大概。

  从商场布局来看,2019 年邦内团结呆板人商场重要由优傲(Universal Robots) 和傲博吞没,市占率分手为 32%和 23%,合计占比逾越 50%。个中 Universal Robots 是环球规模内的团结呆板人霸主,08 年推出环球首款团结型呆板人,环球 累计贩卖达 5 万台,傲博行动邦产厂商,是中邦首家完成寰宇产化的团结呆板人 研发企业,是邦产团结呆板人龙头。

  从出货量上来看,近年来邦内团结呆板人完成了发作性的增进,16 年到 18 年的两年间年均复合增速高达 93%。差异于其他工业呆板人的是,团结呆板人因 为要与人举行配合,2020 年受疫情影响较其他工业呆板人更为要紧,展现了较大 的负增进,但跟着环球疫情逐步受到支配,分娩逐步复原,团结呆板人照旧希望 依靠人机团结的进一步加深完成迅疾增进。

  而今,工业呆板人的使用场景愈加普及,苛刻的分娩情况对呆板人的体积、 重量、灵动度等提出了更高的请求。除了人机团结以外,工业呆板人正朝着更小、 更轻、更灵动的目标生长。

  以六轴呆板人工例,六轴呆板人最出手是大领域使用正在汽车行业,众以负载 大于 20kg 的重负载型号为主,而跟着近年来六轴呆板人逐步向 3C 电子、金属加 工、食物饮料、新能源等行业扩展,负载小于 20kg 的小六轴越来越受到商场的偏 爱。

  2016 年至今,小六轴呆板人的增速平素高于大六轴呆板人,加倍是近两年正在 大六轴呆板人负增进的境况下,这种差异尚有进一步推广的趋向。可能看到,小 六轴正在六轴呆板人中的占比一块上升,估计 2020 年小六轴呆板人出货量的占比 将逼近 60%,而小六轴呆板人身手门槛低于大六轴呆板人,这也将利好邦产呆板 人厂商,减少外资工业呆板人厂商的上风。

  工业呆板人所处行业与筑筑业的生长和邦度宏观经济运转趋向的相干较为紧 密,于是,工业呆板人行业景心胸将受到宏观经济震荡以及下逛行业周期性改观 的影响。2017 年至 2019 年,我邦邦内分娩总值(GDP)增进率分手为 6.9%、 6.6%及 6.1%,宏观经济增速有所放缓,筑筑业的固定资产投资受到必然影响。如 果来日汽车、3C 电子等行业景心胸低落,将会对工业呆板人行业酿成较大影响。

  跟着统统工业呆板人家当链的邦产化经过胀动,邦外里工业呆板人重心零部 件差异逐步缩小,身手门槛进一步低落,越来越众的邦产工业呆板人厂商出席到 商场比赛中来,我邦工业呆板人商场荟萃度或将越发分裂,无序比赛局面大概会 越发鲜明,行业完全面对比赛加剧的危害,价值战等身分或将对统统工业呆板人 行业的利润酿成必然的负面影响。

  从昨年岁首出手的新冠疫情正在环球规模内仍正在接连,将会对环球经济带来怎 样的连锁响应照旧难以估计,倘使来日环球疫情支配照旧得不到支配、邦外里宏 观经济展现较大的震荡或下逛行业的苏醒不足预期,将会对工业呆板人商场需求 酿成必然的影响,导致工业呆板人行业景心胸展现下滑的危害。

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