中國工業機器人行業市場前景研究報告

一、全球工業機器人市場發展分析

在國外,工業機器人技術日趨成熟,已經成為一種標準設備被工業界廣泛應用。從而,相繼形成了一批具有影響力的、著名的工業機器人公司,它們包括:瑞典的ABB Robotics,日本的FANUC、Yaskawa,德國的KUKA Roboter,美國的Adept Technology、American Robot、Emerson Industrial Automation、S-T Robotics,義大利COMAU,英國的AutoTech Robotics,加拿大的Jcd International Robotics,以色列的Robogroup Tek公司。在中國,通過十幾年發展,也相繼湧現了一批實力較強的機器人企業,如瀋陽新松、廣州數控和安徽埃夫特等。

1、全球工業機器人供給分析

全球工業機器人的保有量在近些年取得迅猛發展。2015年,全球工業機器人的保有量為166.4萬台,同比增長12.37%。

2012-2015年全球工業機器人保有量變化情況

數據來源:IFR、中商產業研究院

2、全球工業機器人需求分析

全球工業機器人的需求市場不斷擴大。歐洲、日本牢牢佔據著工業機器人天下,ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA四大巨頭全球市佔有率超60%。2015年,全球工業機器人的供應量首次突破24萬台,高達24.8萬台,同比增長12.22%。

2011-2015年全球工業機器人銷售量變化情況

數據來源:IFR、中商產業研究院

3、全球工業機器人品種分析

目前,全球工業機器人主要種類有:移動機器人、點焊機器人、弧焊機器人、激光加工機器人、真空機器人、潔凈機器人。

移動機器人(AGV)是工業機器人的一種類型,它由計算機控制,具有移動、自動導航、多感測器控制、網路交互等功能,它可廣泛應用於機械、電子、紡織、捲煙、醫療、食品、造紙等行業的柔性搬運、傳輸等功能,也用於自動化立體倉庫、柔性加工系統、柔性裝配系統(以AGV作為活動裝配平台);同時可在車站、機場、郵局的物品分撿中作為運輸工具。

弧焊機器人主要應用於各類汽車零部件的焊接生產。在該領域,國際大型工業機器人生產企業主要以向成套裝備供應商提供單元產品為主。

激光加工機器人是將機器人技術應用於激光加工中,通過高精度工業機器人實現更加柔性的激光加工作業。

真空機器人是一種在真空環境下工作的機器人,主要應用於半導體工業中,實現晶圓在真空腔室內的傳輸。

潔凈機器人是一種在潔凈環境中使用的工業機器人。隨著生產技術水平不斷提高,其對生產環境的要求也日益苛刻,很多現代工業產品生產都要求在潔凈環境進行,潔凈機器人是潔凈環境下生產需要的關鍵設備。

二、中國工業機器人行業供求分析

1、工業機器人行業供給分析

(1)工業機器人的產量

我國從上世紀80年代開始在高校和科研單位全面開展工業機器人的研究,近幾十年來取得不少的科研成果。但是近10年來,進口機器人的價格大幅度降低,對我國工業機器人的發展造成了一定的影響,特別是我國自行製造的普通工業機器人在價格上無法與之競爭。我國在研製機器人的初期,沒有同步發展相應的零部件產業,使得國內企業在生產的機器人過程中,只能依賴配套進口的零部件,更削弱了我國企業的價格競爭力。因此從整體上來看,我國工業機器人生產能力較國外成熟國家還有很大的差距,不過這種差距隨著我國技術的發展正在不斷縮小。

2015年中國工業機器人產量為3.30萬台,同比增長21.7%;2016年第一季度,中國工業機器人產量為1.15萬台,同比增長19.9%。

2014-2016年中國工業機器人產量情況

數據來源:中商產業研究院

(2)工業機器人安裝量

中國的大部分機器人是從日本、歐洲及北美進口的,其中大部分的機器人來自日本。中國主要從事機器人技術的研究,同時一些國內系統集成商使用日本或歐洲的機器人為用戶提供系統解決方案。迄今為止,還沒有國內機器人製造商能夠生產出與國外高質量機器人進行有力競爭的機器人。2015年,中國工業機器人安裝量達6.7萬台,同比增長17.54%。

2011-2015年中國工業機器人安裝量情況

數據來源:IFR、中商產業研究院

2、工業機器人行業需求分析

(1)工業機器人的保有量

中國簡單勞動力成本的優勢正在喪失。人力成本上升促使中國製造業採用自動化技術以降低成本。而自動化技術的運用又需要大量的定製化設計開發,國際巨頭人力成本高、決策反應遲鈍、服務困難,逐漸難以和國內企業競爭。工業機器人行業在這種背景近年來發展迅猛,市場容量不斷擴大。2015年,中國市場多功能工業機器人保有量為26.29萬台,同比增長38.84%。

2010-2015年中國多功能工業機器人保有量情況

數據來源:IFR、中商產業研究院

(2)工業機器人需求規模

國際機器人聯合會估計,2015年全球工業機器人銷量達到24.8萬台,2014年只有22.1萬台。工業機器人銷量在全球所有主要市場均出現增長,其中2015年,亞洲工業機器人總銷量達到15.6萬台,同比增長16%。

中國的「工業機器人密度」偏低,這是銷量持續增長的原因之一。機器人在全球製造業密度只有0.62%,我國僅有0.3%,即全球製造業99.38%和中國製造業99.7%依然依靠人力。中國工業機器人密度不足世界平均值的一半,在國家製造業轉型大背景下,工業機器人未來發展空間廣闊。國內企業與國外先進企業相比,在核心部件及關鍵技術方面差距顯著,特別是伺服驅動器、伺服電機及精密減速器等關鍵零部件長期依賴進口。2015年,中國工業機器人銷售量為6.85萬台,同比增長18%。

2011-2015年中國工業機器人銷售量情況

數據來源:中商產業研究院

3、工業機器人需求領域分析

2015年,從應用行業看,汽車行業依舊是中國工業機器人市場最大的消費行業,中國市場上36.8%的機器人銷往汽車行業;電氣機械和器材製造業位居第二位,佔比23.3%;金屬製造行業位居第三位,佔比15.2%。

2015年中國工業機器人應用領域情況

數據來源:中商產業研究院

三、中國工業機器人應用領域需求分析

1、汽車行業需求分析

工業機器人是汽車生產中非常重要的設備,各個部件的生產都需要有工業機器人的參與。汽車生產中的車身生產中,有大量壓鑄,焊接,檢測等應用,這一些目前均由工業機器人參與完成,特別是焊接線,一條焊接線就有大量的工業機器人;汽車內飾生產,汽車內飾相當的多,最主要的則是儀錶盤,而儀錶盤的製作,則需要表皮弱化機器人,發泡機器人,最後的產品切割機器人;汽車車身的噴塗,這一塊由於工作量大,危險性,大量的也都由工業機器人代替。所以,完成一輛汽車的製造,需要的機器人相當多,從一般流程來看,至少需要8台機器人系統,才能完成一輛車的製造。但是,中國其他城市的經濟發展,汽車的需求量還是相當的大的,這也是自主品牌建立市場的一個機會。

近年來,我國汽車行業總體上呈現快速發展的態勢,據中國汽車工業協會統計,2015年,汽車產銷量分別為2107.94萬輛和2114.63萬輛,比上年分別增長5.8%和7.3%。2016年1-10月汽車產銷分別完成2201.60萬輛和2201.72萬輛,同比增長分別為13.79%和13.83%,增幅分別比上年同期提升13.77個百分點和12.32個百分點。。

從發展角度看,中國的汽車千人擁有量遠遠低於發達國家的平均標準。此外,中國的汽車業還沒有納入國際市場,如果以國際市場視野來看,中國的汽車產業才剛剛發展。因此,隨著我國汽車製造企業的增加,汽車製造業對於工業機器人的需求量必將不斷增加,從而推動我國工業機器人行業的迅猛發展。

2011-2016年中國汽車產銷情況統計

數據來源:中國汽車工業協會、中商產業研究院

2、機械行業需求分析

自「十一五」以來,在高速增長的需求拉動下,我國重大技術裝備自主化成績顯著,機械產品水平取得長足進步。

發電設備已能基本滿足國內需求,技術水平和產品產量已經進入世界前列。1000KV特高壓交流輸變電設備和±800KV直流輸電成套設備綜合自主化率分別達到90%以上和60%以上,中國成為世界上首個特高壓輸變電設備投入工業化運行的國家。1000萬噸級鋼鐵企業常規流程成套設備、2000萬噸級露天礦成套設備、日產4000-10000噸級熟料干法工藝水泥成套設備已能自主提供。30萬噸/年合成氨設備實現自主化,百萬噸乙烯裝置裂解氣壓縮機、丙烯壓縮機合乙烯壓縮機等關鍵「三機」研製成功。國產農業機械已基本能滿足國內農業需求。為數控機床配套的數控系統和功能部件自給率達到60%,自主研發的數控系統可靠性平均無故障時間達到2萬小時。60萬千瓦火電機組高中壓轉子國內市場滿足率提高到60%,超臨界火電機組轉子實現批量生產,百萬千瓦級三代核電關鍵鍛件技術攻關取得突破。

工程機械行業人工成本上升影響出口企業的競爭能力。從機械行業出口來看,國內出口產品一般集中於中低端領域。隨著國內勞動力成本的上升和人民幣匯率的升值,大量低技術門檻的生產企業將面臨來自國外同行的激烈競爭。出口產品的比較優勢正逐漸喪失,如船舶、機床行業等。

綜合來講,一方面人工成本佔比仍然較低,未來必然呈上升的趨勢;另一方面,人工成本上升會降低利潤率水平,對於造船這些本來就是微利甚至是虧損的行業來講,它們對人工成本上升則更為敏感。

機械是典型的周期性行業,行業景氣度與國家宏觀經濟密切相關。2015年機械行業主要經濟指標逐月下滑,行業利潤增速低於主營業務收入增速;機械企業普遍存在市場需求不足、訂單減少、價格持續下跌、效益下滑的現象。傳統機械行業市場需求疲軟的態勢短期內難有改觀,經濟結構調整對行業的衝擊形勢嚴峻,增速放緩將持續一段時間,轉型升級是機械行業開闢新增成長空間的唯一出路。

2015年5月8日,國務院正式發布《中國製造2025》,中國製造2025是我國製造業強國「三步走」戰略中第一個十年的行動綱領。重振製造業是世界各大國爭相實施的國家戰略:美國提出「再工業化」與「製造業回歸」,旨在調整和提升國內傳統製造業結構和競爭力;德國公布《確保德國未來工業基地地位——未來計劃「工業4.0」實施建議》,目標在8至10年內實現「工業4.0」;英國公布《英國工業2050戰略》;日本發布製造業白皮書和機器人新戰略;韓國推出了製造業創新3.0戰略。

「中國製造2025」提出以加快新一代信息技術與製造業深度融合為主線,以推進智能製造為主攻方向,構建信息化條件下的產業生態體系和新型製造模式。智能製造裝備是具有預測、感知、分析、推理、決策、控制功能的各類製造裝備的統稱,是在裝備數控化基礎上提出的一種更先進、更能提高生產效率和製造精度的裝備類型。作為高端裝備製造業的重點發展方向和信息化與工業化深度融合的重要體現,發展智能製造裝備產業對於加快製造業轉型升級,提升生產效率、技術水平和產品質量,降低能源資源消耗,實現製造過程的智能化和綠色化發展具有重要意義。在中國經濟轉型升級、製造業革命的背景下,智能製造將會是未來10年乃至30年中國工業發展的重要轉型方向之一。

中國製造2025是振興我國製造業的行動綱領。在中國經濟轉型升級、創新驅動發展的背景下,以智能製造為代表的新興產業具有廣闊的成長前景。智能製造是包含工業機器人在內多種要素構成的一體化智能系統,而工業機器人是智能製造的先導技術。隨著人工成本的上升,工業機器人的運用將引來更多的關注,未來工業自動化成為機械行業發展的必然趨勢,同時也是企業為了規避成本壓力的必然選擇,機械行業對工業機器人需求潛力巨大,未來的市場發展將在現有市場的基礎上高速增長。

3、石油化工行業需求分析

石化行業自動化主要包括煉油化工自動化、油田自動化兩個方面。對於煉油化工自動化,在大型的煉油裝置、乙烯生產裝置、化纖生產裝置主要採用DCS系統,配備先進的控制軟體進行控制;對於中小型的生產裝置,採用電動儀錶或DCS(中小型)、智能電動變送器、數字式調節器進行控制;油田自動化主要採用SCADA系統和DCS系統。

近年來,工業機器人在石化工業應用逐年增加,如哈工大博實公司自主開發的「自動包裝機器人碼垛生產線」應用於大慶石化公司「10萬噸/年聚丙烯裝置」,全線實現了自動運行,動作平穩可靠,運行速度快,稱重精度高,縫口位置準確,碼垛垛形整齊的優點。

在石化行業,國家出台了石化產業規劃,逐步形成寧波、上海、南京等規模超過年3000萬噸以及茂名、廣州、惠州、泉州、天津、曹妃甸等規模超過年2000萬噸的大型煉油基地。2009-2011年,我國沿海地區就已建設成9大煉油基地。石化行業仍將保持高速增長,與此同時該行業的工業機器人需求市場也將保持平穩的增長。

與此同時,液化天然氣系統(LNG)也是各DCS及工業機器人廠商的關注重點,一直以來,中國能源結構單一,以煤炭為主,近幾年開始對LNG產業的發展越來越重視。規劃和實施的沿海LNG項目有:廣東、福建、浙江、上海、江蘇、山東、遼寧等,這些項目構成一個沿海LNG接收站與輸送管網。

規劃的出台對整個石化行業的拉動作用是非常直接的,致力於石化行業的幾家廠商有望在未來幾年也取得更好的成績。

在未來十幾年內石油化工智能化生產技術將呈現以下趨勢:

充分滿足21世紀石油化工企業大型化、一體化、智能化、清潔化的需要,充分體現安全、健康、環保和循環經濟的理念;生產過程自動化與企業生產、經營管理信息化的一體化、集成化;生產過程式控制制裝備的數字化、網路化;實現設計、生產、經營管理諸環節的柔性化、敏捷化、虛擬化;科研、設計、工程、生產、經營和決策的數字化、自動化、網路化;公司與供應商、客戶、合作夥伴協同業務的網路化、全球化。

當前的中國能源消耗增長速度已經超過了GDP增長速度,尤其在油氣能源方面。隨著各行各業對油氣能源的需求,特別是建築業和交通運輸業的不斷增長的需求。

相應地,石化行業對於石化自動化設備的需求則是潛力巨大。目前中國已有總值超過3000億元的石化自動化設備面臨老化和更新,這對工業機器人供應商而言無疑是一個巨大的機遇。

四、中國工業機器人行業前景預測

1、中國工業機器人供給預測分析

隨著社會的不斷進步和發展,工業自動已成為現代先進工業科學的核心技術,不斷的研究和探討我國工業自動化的發展和戰略方向,對我國工業化的發展有著極其深遠的影響。工業控制自動化技術對於傳統產業的改造、企業素質的提高和國家國力的提高是非常有效的途徑。隨著一系列工業自動化控制技術產業化專項的實施,基於信息化帶來工業化的思想,將會使工業自動化技術得到更深入的發展,這對加快推動我國自動化產業結構優化升級有重大意義。

目前我國國產機器人大多處於行業低端,高端機器人嚴重依賴進口。其中,精密減速機、控制器、伺服系統以及高性能驅動器等關鍵零部件大部分依賴進口。這些關鍵零部件的成本佔到整體生產成本的70%以上,使得國內機器人市場的巨大潛力帶來的產業紅利被國外產商佔據;隨著我國工業轉型升級、勞動力成本不斷攀升及機器人生產成本下降,再加上「十三五」期間,機器人是重點發展對象之一,國內機器人產業正面臨加速增長拐點。相對於服務機器人和商用機器人在國內市場還處於探索期,工業機器人有了一定的發展基礎,目前正進入全面普及的階段。預計到2021年末,我國工業機器人產量將達到11.15萬台。

2016-2021年中國多功能工業機器人產量預測圖

數據來源:中商產業研究院

2、中國工業機器人需求規模預測

目前中國潛在的巨大市場需求已初露端倪。相關資料顯示,隨著國內製造業的發展,特別是作為工業機器人主要應用領域的汽車及汽車零部件製造業的發展,工業機器人的裝配量將會快速增長。預計到2021年末,我國工業機器人銷售量將達到23.04萬台。

2016-2021年中國工業機器人銷售量預測圖

數據來源:中商產業研究院

未來幾年,隨著我國製造業的發展,特別是汽車及汽車零部件製造業和摩托車行業的快速發展,工業機器人的裝配量將會穩固上升。此外,我國的建築業、採礦業、鐵路和公共建設、水力工程建設和工程機械、建築機械市場的擴大也將對工業機器人產業起到推動作用。建築工程機械的結構件多為焊接件,為提高焊接質量和效率,滿足市場的需求,目前許多工程機械廠商紛紛要求採用機器人進行焊接。

預計,未來工業機器人用於物流、搬運的移動機器人每年增幅將不低於20%。機器人將成為未來市場炙手可熱的新領域,世界各國都在搶佔先機。2016年5月25日,富士康董事長郭台銘產業峰會上也表示,十年之內富士康工廠47%的組裝工作會被機器取代,公司已經有了關燈生產的工廠。此前有報道稱富士康將會在其配裝生產線部署100多萬名「機器工人」。其中,軟控股份為富士康公司機器人業務供應商,主要為富士康提供注塑機器人,約佔富士康該型號機器人業務的50%。

2016年5月26日,美的集團董事會審議通過了《關於<美的集團股份有限公司要約收購庫卡報告書>及其摘要的議案》等與本次收購相關的議案。庫卡集團是全球機器人四大企業巨頭之一,在工業機器人領域處於領先地位。美的集團自2012年以來已累計投入使用近千台機器人,自動化改造預計投入了約50億元。美的集團廣州及武漢空調全智能工廠目前已實現了設備自動化、生產透明化、物流智能化、管理移動化與決策數據化,大幅提高了生產的自動化率。通過本次收購,美的集團可憑藉庫卡集團在工業機器人和自動化生產領域的技術優勢,提升公司生產效率,推動公司製造升級,拓展B2B產業空間。

據cnBeta網站2016年5月27日援引外媒的報道稱,阿迪達斯宣布已準備在德國開始啟動機器人工廠Speed factory,將由智能機器人負責生產球鞋。阿迪達斯計劃於2017年在美國開設第二家Speed factory,未來擴展到西歐地區,逐漸建立起一個全球的智能工廠網路。

由此可以看出,目前越來越多的大企業開始引進機器人,隨著機器人步入全面普及的階段,而我國巨大的市場潛力也將帶動行業的快速發展。

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