国产工业机器人崛起但三大技术仍被国外垄断

近两年,随着中国劳动力成本不断上升,工业机器人对制造业的重要性日益凸显。 公开统计数据显示,自2013年起,中国连续五年成为工业机器人消费第一大国。 虽然消费位列第一,但中国的机器人制造业呢?

 

近日,平安证券发布了题为《工业机器人产业链触底反弹,国产品牌在大浪中崛起》的行业报告。 报告显示,我国机器人制造业取得了长足进步,但在“三大核心零部件”方面,国际巨头的技术壁垒仍然很高。

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2016年,成都市民参观会写字的库卡机器人@视觉中国

机器人产量逐年增加,市场广阔。

报告显示,2017年我国工业机器人销量约为13.6万台,较2016年增长92%。与韩国、日本等国家相比,我国制造业工业机器人密度较低。 预计未来5-8年我国工业机器人销量平均增速将超过20%。

从密度来看,我国制造业工业机器人密度仅为68台/万人,接近74台/万人的全球平均水平,但仍低于欧洲的99台/万人人,远低于日本(303 台/万人)和韩国(631 台/万人)。 2016年,中国制造业占GDP的比重为28.8%,接近韩国的数字(29.3%)。 因此,报告认为,中国应该以韩国作为比较对象来估算我国未来对工业机器人的需求。

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机器人“四大家族”的封锁与国产品牌的突围

报告显示,2016年工业机器人“四大家族”发那科、ABB、安川、库卡占据全球份额58%,其他国际知名品牌也占全球4%以上分享。 相比之下,国产机器人全球市场份额较低,总计9.7%。

中国也是如此。 同年,“四大家族”占据国内市场份额57.4%,国产品牌仅占32.8%左右。 不过,与2015年的25%相比,国产品牌已经取得了长足的进步。 根据国家制定的《机器人产业发展规划(2016-2020年)》的目标,2017年至2020年,我国自主品牌工业机器人年产量达到10万台,六轴机器人超过5万台。轴及以上机器人。 如果这一目标顺利实现,意味着2017年至2020年我国自主品牌工业机器人销量复合增长率将达到37%。

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此外,除了市场份额上的劣势外,报告称,国外机器人企业也在中国设立大规模工厂,降低自身制造成本,与中国制造商直接竞争。 短期内,国产产品不具备优势。

但另一方面,在外资的全面“围剿”下,国产机器人如何突围? 报道称,首先,“四大家族”等海外机器人企业在华设厂,也培养了中国人才,有利于专业人才和技术的传播。 而且,作为老牌厂商,国内厂商也可以通过学习海外企业的成熟经验来实现突破。

其次,我国机器人产业虽然起步较晚,但近来发展非常迅速。 2016年,国内机器人相关专利数量达到18201件,同比增长57%。 2010年这一数字还不到2000台,可见我国机器人产业近年来的快速增长。 该领域关键技术正在加速突破。

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缺失的核心部件之一:伺服系统

虽然我国在机器人技术领域正在取得突破,但另一方面,在机器人的三大核心部件方面,国外的技术壁垒仍然很强。

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首先是伺服系统。 伺服系统是工业机器人的主要动力源,主要由伺服电机、伺服驱动器和编码器三部分组成。 伺服的意思是“跟随”,是指根据指令信号对位置、速度或扭矩进行跟随控制。

报告称,目前我国工业机器人伺服系统主要被国外品牌垄断,其中日本品牌约占50%,欧美品牌占30%,台湾品牌和大陆企业仅占10%。 日本企业有安川、三菱、三洋、欧姆龙、松下等公司,主要生产小功率和中功率产品; 欧美公司有西门子、博世力士乐、施耐德等公司,在大型伺服方面占据主导地位; 国内企业主要有汇川技术、台湾大达、埃斯顿等公司,主要提供中小型伺服。

总体来看,我国伺服电机与日本、欧美等国家相比还存在差距。 主要表现在:缺乏大功率产品、小型化程度不够、信号连接器不稳定、缺乏高精度编码器等。 这些也是未来国产伺服系统重点关注的领域。 主要方向。

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第二个缺失的核心组件:reducer

第二个严重的不足是减速机。 在全球减速机市场,日本垄断了85%。

报告显示,精密减速机的制造投资大、技术难度高、壁垒高。 因此,全球工业机器人减速机市场高度集中。 其中,日本Nabtesco在RV减速器领域具有垄断地位,日本Hammer Naco在谐波减速器领域具有垄断地位。 两家公司合计占据全球最大的市场份额。 另一家日本制造商住友商事分别占据约75%和10%的市场份额。 由于其极高的技术壁垒,工业机器人本体制造环节相对于减速机环节的议价能力非常弱。

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而且,突破reducer的障碍也不是一朝一夕就能完成的。 世界主要减速机制造商很早就开始研发和生产。 相比之下,秦川机床作为较早的国产机床,直到1997年才开始研发,距离突破还很远。 等待一段时间。

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缺少减速机的后果是相当严重的。 据中国高新技术产业导报3月30日报道,以减速机为例,国产莱夫谐波CEO张杰介绍,日本在谐波减速机领域占据全球垄断地位。 Hamonac卖给机器人“四大家族”的价格在2000元左右,但卖给中国厂商的价格却高达6000多元。

“中国作为全球最大的机器人市场,一直被国外垄断。” 张杰分析,“如果国产核心零部件不研发出来,中国机器人产业就没有机会。”

第三个缺失的核心组件:控制器

作为工业机器人的“大脑”,我国在这方面的发展也还不足。

平安证券的报告显示,控制系统是工业机器人制造商设计理念的集中体现。 成熟的机器人制造商一般自行开发控制器和伺服系统,以保证机器人的稳定性和技术体系。 因此,全球控制系统的市场份额与工业机器人接近。

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报告认为,未来随着智能化程度越来越高,本体厂商之间的差异将越来越显着,而这种差异主要体现在控制系统的差异上。 随着国内厂商技术的逐步积累和进步,目前的控制系统与国外产品的差距正在逐渐缩小。 国内知名工业机器人厂商纷纷自主研发自己的控制系统,包括新松机器人、埃斯顿、华中数控、新思达、广州数控、汇川技术等公司,一批专业控制系统也已诞生。 服务商如固高科技、英威腾、卡诺普等

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