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機(jī)器人技術(shù)

工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善,進(jìn)口替代有望加速

2025China.cn   2020年03月05日

        工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈包括上游核心零部件、中游機(jī)器人本體和下游集成應(yīng)用三部分。工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)為上游核心零部件,占據(jù)了工業(yè)機(jī)器人整機(jī)大部分的成本和利潤(rùn),也是技術(shù)上的核心和難點(diǎn),是影響機(jī)器人性能最重要的部分??刂破?、伺服電機(jī)和減速器是工業(yè)機(jī)器人三大核心零部件,相當(dāng)于機(jī)器人的“大腦”。是產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)壁壘最高、成本占比最大的環(huán)節(jié)占工業(yè)機(jī)器人總成本約70%,分別占工業(yè)機(jī)器人成本構(gòu)成的12%、22%、32%。
        目前我國(guó)工業(yè)機(jī)器人本體及核心零部件的國(guó)產(chǎn)化率都較低,我國(guó)70%以上的減速器市場(chǎng)、伺服電機(jī)市場(chǎng)、控制系統(tǒng)市場(chǎng)以及本體市場(chǎng)被海外品牌占據(jù)。關(guān)鍵零部件被國(guó)外廠商把持使得國(guó)內(nèi)自動(dòng)化單元產(chǎn)品和自動(dòng)化設(shè)備的生產(chǎn)成本居高不下,削弱了國(guó)內(nèi)廠商的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。
        我國(guó)伺服電機(jī)中高端市場(chǎng)主要被國(guó)外企業(yè)壟斷,其中,日系產(chǎn)品以超過50%的市場(chǎng)份額雄踞首位,其著名品牌包括安川、松下、三菱電機(jī)、三洋等。以西門子、施耐德、博世力士樂等為代表的歐美品牌產(chǎn)品過載能力高,動(dòng)態(tài)響應(yīng)好,驅(qū)動(dòng)器開放性強(qiáng),但價(jià)格昂貴,體積重量大,在高端設(shè)備和生產(chǎn)線方面比較有競(jìng)爭(zhēng)力。
        國(guó)產(chǎn)伺服電機(jī)產(chǎn)品主要在中低端領(lǐng)域。目前我國(guó)企業(yè)在中低端伺服領(lǐng)域已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),以性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)滿足中小型和經(jīng)濟(jì)型用戶的需求,例如匯川技術(shù)、埃斯頓、英威騰、華中數(shù)控、廣州數(shù)控等企業(yè)的伺服驅(qū)動(dòng)器及電機(jī)產(chǎn)品已相繼進(jìn)入批量化生產(chǎn)階段。

 


        減速機(jī)技術(shù)壁壘最高,國(guó)產(chǎn)化率最低。減速器作為工業(yè)機(jī)器人最重要的上游零部件,占據(jù)工業(yè)機(jī)器人總成本的35%,并且全球市場(chǎng)份額的75%被日本納博特斯克(Nabtesco)和日本哈默納科(HarmonicDrive)兩個(gè)公司所占據(jù)。這兩個(gè)公司的訂單數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)器人行業(yè)的景氣度具有一定的預(yù)示作用。從兩家訂單增速可以看到,相繼于2018Q4和2019Q1出現(xiàn)拐點(diǎn),降幅收窄。除此之外,住友市場(chǎng)份額也有10%,旗下產(chǎn)品包括FINECYCLO系列零齒隙精密擺線減速器等。全球減速器市場(chǎng)呈現(xiàn)出日本企業(yè)獨(dú)大的高度集中化局面。
        中游是機(jī)器人本體,就是機(jī)器人的“身體”,本體商負(fù)責(zé)工業(yè)機(jī)器人本體的組裝和集成,即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu),包括手臂、腕部等,部分機(jī)器人本體還包括行走結(jié)構(gòu);
        工業(yè)機(jī)器人本體按照坐標(biāo)形式可分為直角坐標(biāo)型、SCARA型、多關(guān)節(jié)型、并聯(lián)型等。在各種類型工業(yè)機(jī)器人中,多關(guān)節(jié)型與SCARA型用量最大,應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛。從市場(chǎng)結(jié)構(gòu)看,多關(guān)節(jié)機(jī)器人和scara機(jī)器人占工業(yè)機(jī)器人銷量的主要份額,其中多關(guān)節(jié)機(jī)器人的銷量占比為59.64%,SCARA機(jī)器人的銷量占比為21.48%。
        國(guó)外核心零部件供應(yīng)商對(duì)我國(guó)本體商供貨價(jià)格往往超過給“機(jī)器人四大家族”的50-100%。大部分本體供應(yīng)商不具備成本優(yōu)勢(shì),難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品放量。具有核心零部件自主研制能力的本體商將有望利用其成本優(yōu)勢(shì),更快跨過盈虧平衡點(diǎn),實(shí)現(xiàn)盈利、放量(如埃斯頓具備80%核心零部件的自主研制能力:自身擁有成熟的伺服系統(tǒng)研制技術(shù)、收購(gòu)TRIO獲取先進(jìn)的控制器技術(shù)、自主研發(fā)雙曲面齒輪減速機(jī)替代低負(fù)載減速機(jī))。
        下游是系統(tǒng)集成商,將工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于各行各業(yè),負(fù)責(zé)根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和用途對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行有針對(duì)性地系統(tǒng)集成和軟件二次開發(fā)。行業(yè)系統(tǒng)集成是機(jī)器人應(yīng)用落地的保證,系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)是工業(yè)機(jī)器人制造商的必經(jīng)之路。系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)的技術(shù)難度比工業(yè)機(jī)器人本體、核心零部件等環(huán)節(jié)低,但其商業(yè)模式更傾向于輕資產(chǎn)模式,市場(chǎng)空間大約是本體環(huán)節(jié)的3-4倍,是大多數(shù)國(guó)產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人廠商必然會(huì)拓展的環(huán)節(jié)。
        智能制造應(yīng)用領(lǐng)域從行業(yè)來看,主要可以歸集為汽車、3C、倉(cāng)儲(chǔ)物流、金屬加工、塑料化工和食品飲料煙草和其他,總共覆蓋了99%的應(yīng)用;從功能分類來看,可以歸集為焊接、搬運(yùn)、裝配、處理、噴涂等核心功能。國(guó)產(chǎn)廠商憑借對(duì)細(xì)分行業(yè)的深度理解以及巨大的工程師紅利,為下游客戶提供貼心的定制化服務(wù),相對(duì)外資企業(yè)而言,本土化服務(wù)更具有性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。
        隨著我國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)不斷擴(kuò)大,部分企業(yè)以下游的系統(tǒng)集成作為切入點(diǎn),不斷提升技術(shù)創(chuàng)新能力,逐步開展中上游的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品開發(fā),取得了不俗的成績(jī),國(guó)內(nèi)外技術(shù)差距不斷縮小。未來隨著我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的不斷加強(qiáng),國(guó)產(chǎn)化率有望逐步提升,國(guó)產(chǎn)替代正在加速。

 

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