工業(yè)機(jī)器人行業(yè)未來有哪些趨勢?工業(yè)機(jī)器人未來發(fā)展從以下幾點(diǎn)來說明。
工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的宏觀環(huán)境
政策上
政策力度加強(qiáng),方向上從“引進(jìn)+專項突破”轉(zhuǎn)為“國產(chǎn)化、智能化”;目標(biāo)上提出到2025年,制造業(yè)機(jī)器人密度較2020年實(shí)現(xiàn)翻番。
技術(shù)上
機(jī)器視覺、傳感器等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展及與工業(yè)機(jī)器人深度結(jié)合,促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人的可用性和易用性。
需求上
1、潛在勞動力不足,“機(jī)器替人”成大勢所趨;
2、目前國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人主要依賴進(jìn)口,其密度與發(fā)達(dá)相比有提升空間,國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人空間潛力大。同時,新能源等行業(yè)在國產(chǎn)化的浪潮下,為國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人企業(yè)的發(fā)展與滲透提供一定先發(fā)優(yōu)勢。
工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈情況
上游-零部件情況
1.減速器:市場集中度很高,高端市場為國外品牌壟斷,故廠商議價能力強(qiáng),約占機(jī)器人成本的 25%-30%。整體供貨周期長,國內(nèi)一般4-6個月;
2.伺服:高端市場依賴進(jìn)口,中低端市場可自主覆蓋。國內(nèi)廠商中,伺服占機(jī)器人成本比重約25%-30%;
3.控制器:本體廠商紛紛自主研發(fā),但大部分還是需要購買第三方產(chǎn)品??刂破髡紮C(jī)器人成本比重約20%-25%。
中游-本體情況
1.保有量:2022年中國工業(yè)機(jī)器人保有量135.7萬臺,主要為多關(guān)節(jié)機(jī)器人和S CARA機(jī)器人,其占比 分別為60%,40%左右;
2.競爭格局:市場格局較為集中,整體國外品牌占比高,約七成左右;
3.國內(nèi)廠商主要打法:通過零部件自研來控制成本結(jié)構(gòu)、發(fā)展協(xié)作機(jī)器人增加產(chǎn)品應(yīng)用場景、拓展家具等新行業(yè)、積極布局出海等。
主要廠商評價
從市場上看
1.本體、其他(視覺定位、追蹤、檢測、激光雷達(dá)等業(yè)務(wù)企業(yè))、全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)侵饕顿Y方向;
2.零部件中伺服+控制較熱,本體中協(xié)作機(jī)器人較熱。
從本體和系統(tǒng)集成商的評價看
李桉華老師寫本文主要考慮了廠商的需求前瞻力(即市場空間)和產(chǎn)品執(zhí)行力(即需求滿足能力)。
1.針對本體,主要看產(chǎn)品及品牌:“四大家族”占據(jù)行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位;新松、埃斯頓憑借高零部件自主率、高行業(yè)景氣度躋身 行業(yè)之列,協(xié)作機(jī)器人廠商則通過拓展行業(yè)和場景的廣度來提高競爭力;
2.針對系統(tǒng)集成商,雖然主要看行業(yè)服 務(wù)經(jīng)驗,但就競爭而言,需求前瞻和產(chǎn)品執(zhí)行需雙向發(fā)力,其中產(chǎn)品執(zhí)行力是需求前瞻力的基礎(chǔ)。
下游-系統(tǒng)集成商情況
1.市場格局較為分散(企業(yè)數(shù)量多、規(guī)模?。?,其中國內(nèi)系統(tǒng)集成商占比90%以上;
2.機(jī)器視覺、3D相機(jī)等新興的集成生態(tài)伙伴助力工業(yè)機(jī)器人“眼/腦”發(fā)展,解鎖更多、更精應(yīng)用場景;
3.傳統(tǒng)系統(tǒng)集成商向綜合解決方案廠商邁進(jìn),即向上拓展本體能力,向下拓展機(jī)器視覺、柔性夾爪等周邊技術(shù)。
工業(yè)機(jī)器人未來發(fā)展趨勢
從發(fā)展方向上看:未來工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展以提升應(yīng)用廣度和深度為方向,其中運(yùn)動控制技術(shù)、控制系統(tǒng)技術(shù)促進(jìn)產(chǎn)品性能提升,AI相關(guān)技術(shù)促進(jìn)智能化提升,未來工業(yè)機(jī)器人向著智能化、精細(xì)化、柔性化、平臺化等方向發(fā)展。
從行業(yè)發(fā)展?jié)摿矗浩囍圃?、電子和半?dǎo)體制造仍然是主要應(yīng)用行業(yè);鋰電/光伏制造是新增市場的主要行業(yè)。除此之外,航空航天、家電制造業(yè)等制造業(yè)應(yīng)用潛力也比較大。
工業(yè)機(jī)器人是智能制造中的重要一環(huán),且當(dāng)前處于市場空間大、應(yīng)用場景可拓展可精進(jìn)的階段,具有研究價值觀察中國工業(yè)機(jī)器人的市場特征、挖掘新的發(fā)展路徑,既受當(dāng)前環(huán)境驅(qū)動,也是未來市場所需,深圳市三人行管理咨詢有限公司品牌營銷專家、首席咨詢李桉華老師認(rèn)為其原因主要有二:
1.工業(yè)機(jī)器人發(fā)展歷史悠久,但我國仍有研究價值和探索空間。自20世紀(jì)60年代 工業(yè)機(jī)器人問世以來,在50年內(nèi)經(jīng)歷了巨大進(jìn)步,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、軍事等領(lǐng)域。
而在我國,從“七五”科技攻關(guān)開始,工業(yè)機(jī)器人正式被列入的科技計劃,也已經(jīng)有了20余年的發(fā)展歷史。但我國工業(yè)機(jī)器人面臨著技術(shù)基礎(chǔ)薄弱、自主品牌市占率低等問題;
2.智能制造、新技術(shù)為工業(yè)機(jī)器人賦能推動工業(yè)機(jī)器人行業(yè)進(jìn)一步深化。目前,國內(nèi)智能制造正進(jìn)行得如火如荼,尤其是疫情后,我國首先打破障礙,復(fù)蘇制造業(yè)生產(chǎn)。
工業(yè)機(jī)器人作為重要一環(huán),需求進(jìn)一步擴(kuò)大。同時AI、云計算等技術(shù)與工業(yè)機(jī)器人的深度結(jié)合,將為工業(yè)機(jī)器人帶來新的應(yīng)用場景及方向及工業(yè)機(jī)器人市場潛力。
工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷程
美國,日本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,中國接棒成為市場1962年首臺工業(yè)機(jī)器人由美國公司Unimate制成,并在通用汽車初步實(shí)踐。1967年日本企業(yè)引進(jìn)美國技術(shù),1980年因勞動力短缺、多項技術(shù)(如交流電驅(qū)、微處理器等)突破,日本工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)銷量在首位;
20世紀(jì)90年代,德韓兩國制造業(yè)的強(qiáng)勁表現(xiàn)帶動工業(yè)機(jī)器人發(fā)展。2010年后,中國作為“世界工廠”,工業(yè)機(jī)器人在政策推動、工廠需求等因素推動下,成為市場。
不斷加碼,促發(fā)展
政策力度加強(qiáng),“引進(jìn)+專項突破”轉(zhuǎn)為“國產(chǎn)化、智能化”改革開放后,制造業(yè)雖進(jìn)入上升期,但受限于物質(zhì)和科研條件,早期工業(yè)機(jī)器人研究由少數(shù)科研所負(fù)責(zé),政策支持力度小。入世后,我國技術(shù)明顯落后,外資加速在華布局,這時期我國政策主要有兩個特點(diǎn):
1.支持企業(yè)引進(jìn)海外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備;
2.扶持國內(nèi)龍頭企業(yè),對核心技術(shù)和工段定點(diǎn)突破。2016年前后,我國步入產(chǎn)業(yè)升級階段,工業(yè)機(jī)器人屬于智能裝備重點(diǎn)領(lǐng)域,這時期的政策綜合性明顯增強(qiáng)。通過設(shè)立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)化營商環(huán)境、建立創(chuàng)新中心等多項措施來推進(jìn)產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化、智能化。
提升可用性和易用性
技術(shù)的成熟與融合推動工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用深度,其中與機(jī)器視覺相關(guān)的AI助力工業(yè)機(jī)器人更加智能化,現(xiàn)階段影響不同技術(shù)對工業(yè)機(jī)器人的推動作用不同,AI主導(dǎo)智能、云計算主導(dǎo)“外腦”發(fā)展與共享、AR/VR主導(dǎo)交互。
目的是讓工業(yè)機(jī)器人更智能、更好用。近年來,國內(nèi)底層技術(shù),尤其是AI、云計算,發(fā)展強(qiáng)勁,使得傳統(tǒng)機(jī)器人有機(jī)會向著“機(jī)器人+”方向邁進(jìn),工業(yè)機(jī)器人將實(shí)現(xiàn)更高的智能化、網(wǎng)絡(luò)化和交互性。
機(jī)器替人
潛在勞動力不足,人口成本走高與機(jī)器人價格下行形成對比,“機(jī)器替人”成大勢所趨“機(jī)器替人”主要由兩點(diǎn)促成:
1.人力方面
其一,制造業(yè)潛在勞動力市場的適齡人口持續(xù)減少的現(xiàn)象或?qū)⒕S持10年以上;
其二,制造業(yè)從業(yè)者成本不斷走高。
2.工業(yè)機(jī)器人方面。與人對比之下,工業(yè)機(jī)器人具有兩大優(yōu)勢:
一,能在高危環(huán)境中生產(chǎn),且具有規(guī)模效應(yīng)。值得注意的是,伴隨著技術(shù)升級,工業(yè)機(jī)器人將更穩(wěn)、更精、更智能,可應(yīng)用的場景也越多,未來可應(yīng)用潛力大。
二,售價逐年降低,雖在去年受供應(yīng)鏈影響略有漲價,但成本降低是趨勢。
市場空間大
國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場空間巨大,國內(nèi)廠商經(jīng)過20余年的積累,在國產(chǎn)化的浪潮下具備一定先發(fā)優(yōu)勢國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場空間巨大,具體表現(xiàn)為:
1.與發(fā)達(dá)相比,國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用密度雖然低但近年來增勢較猛,CAGR達(dá)到37.9%,位列首位,且已經(jīng)提出要在2025年實(shí)現(xiàn)制造業(yè)機(jī)器人較2020年翻番的目標(biāo);
2.雖然目前仍然依賴于進(jìn)口國外品牌,但經(jīng)過20余年的發(fā)展,國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人廠商在國產(chǎn)化的背景下,在鋰電、光伏等新方向具有先發(fā)優(yōu)勢,且未來將會逐步走向國產(chǎn)替代。
新能源汽車工業(yè)與光伏產(chǎn)業(yè)。成為工業(yè)機(jī)器人增長主引擎。2022年,3C電子與食品飲料行業(yè)受消費(fèi)不振影響,增速放緩,取而代之的是汽車、光伏、儲能等新能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定增長。從數(shù)據(jù)上看,國內(nèi)新能源汽車在電動化的大勢下,即便受原材料價格上漲和補(bǔ)貼退坡影響。
在2021、2022年產(chǎn)銷量仍保持高速增長。光伏裝機(jī)量在宏觀政策的推動下一直保持高景氣度,同時,海外市場受缺電、電價高企影響,光伏產(chǎn)品需求攀升,成為近年來我國光伏產(chǎn)品出口的重要支撐因素。上述兩個行業(yè)的高景氣度,成為國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人需求增長的主引擎。
未來3年穩(wěn)定增長
2023年中國工業(yè)機(jī)器人保有量有望突破150萬臺。由于工業(yè)機(jī)器人的實(shí)際價格與客戶購買的量有極大的關(guān)系,業(yè)內(nèi)一般用臺數(shù)來反應(yīng)市場發(fā)展情況,采用保有量。從工業(yè)機(jī)器人的保有量來講,2023年我國工業(yè)機(jī)器人保有量將突破150萬臺,預(yù)計未來三年將保持穩(wěn)定增長。
從工業(yè)機(jī)器人的主要增長驅(qū)動來講,2020-2021年的增長驅(qū)動主要得益于新能源汽車需求爆發(fā),工業(yè)機(jī)器人保有量增速較高。2022年因疫情大范圍停擺,增速下滑。
未來幾年,受《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動實(shí)施方案》和經(jīng)濟(jì)去化的影響,中國工業(yè)機(jī)器人市場可能以相對穩(wěn)定的增速平穩(wěn)增長。從工業(yè)機(jī)器人的類型來講,2022年仍以多關(guān)節(jié)和S CARA為主,其中多關(guān)節(jié)占60%左右,S CARA占40%左右。
控制器-關(guān)鍵指標(biāo)及難點(diǎn)
控制器直接決定本體的軌跡、位置、位姿、速度、加速度、操作順序及動作的時間等??刂破骺刂频谋举|(zhì)是,根據(jù)運(yùn)動要求和傳感器件的信號進(jìn)行必要的邏輯、數(shù)學(xué) 運(yùn)算后,將正確的控制信號傳遞給伺服系統(tǒng)或其他動力裝置,執(zhí)行單元執(zhí)行運(yùn)動要求。國內(nèi)外控制器的性能差距主要由兩方面決定:
軟件方面
其一,成熟廠商的控制器是“黑匣子”,國內(nèi)算法模型參數(shù)設(shè)定可借鑒性弱;
其二,研發(fā)與實(shí)際應(yīng)用是兩回事,實(shí)際應(yīng)用晚且量小,與運(yùn)動控制、路徑規(guī)劃等相關(guān)的底層算法,無法依靠大量的工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)實(shí)踐所積累的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練優(yōu)化;
硬件方面
控制器的底層芯片、配套設(shè)備(如伺服電機(jī)、編碼器、減速器)等都需要進(jìn)口,與本體的磨合度不夠。
伺服系統(tǒng)-關(guān)鍵指標(biāo)及難點(diǎn)
轉(zhuǎn)速、扭矩和慣量直接指標(biāo),但驅(qū)動器、編碼器性能尤為重要工業(yè)機(jī)器人的伺服系統(tǒng)主要由驅(qū)動器、電機(jī)、編碼器所組成,其目的主要是驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成控制器的指令,這要求伺服系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快、精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、適應(yīng)頻繁加減速等特性。目前國內(nèi)伺服系統(tǒng)的高端市場被國外壟斷,其主要差距源于以下兩點(diǎn):
1.與驅(qū)動器相關(guān)的高精度芯片為國外所壟斷,如DSP芯片;
2.編碼器的核心技術(shù)掌握在外企手中。同時,傳感器作為編碼器的核心元器件,高精度傳感器也依賴于進(jìn)口。值得注意的是,伺服系統(tǒng)作為一個整體,轉(zhuǎn)矩、扭矩、 慣量是其主要性能指標(biāo),但在配置時,要綜合考慮伺服電機(jī)的規(guī)格和機(jī)械末端的位置、速度、精度、動態(tài)性能等要求。
減速器-關(guān)鍵指標(biāo)及難點(diǎn)
器件壽命及穩(wěn)定性相關(guān)指標(biāo)是核心;目前在產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn) 工藝、裝配等方面都存在難點(diǎn),其中工藝/裝配條件、工藝/ 裝配流程是重中之重。
中國工業(yè)機(jī)器人本體企業(yè)參與方多樣,具有基因雜、布局廣的特點(diǎn),從時間維度上主要以2008年為節(jié)點(diǎn)。2008年,隨著“十一五”期間重啟機(jī)器人計劃的項目落地,我國才逐步邁入工業(yè)機(jī)器人市場化時代,開始技術(shù)積累。因此,2008年以前成立的公司主要有兩類:
1.其他業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型機(jī)器人和下游公司單獨(dú)出的機(jī)器人企業(yè),即“行業(yè)基因”公司;
2.從高校孵化出的“技術(shù)基因”公司。2008年以后,國內(nèi)機(jī)器人技術(shù)較為成熟,才真正誕生出“純正”的機(jī)器人公司。此后隨著下游一些成熟行業(yè)的發(fā)展, 如汽車,利用底層技術(shù)的可復(fù)用性也開始布局機(jī)器人市場,但尚未實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
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工業(yè)機(jī)器人受行業(yè)要求所限,其產(chǎn)品一致性非常高,故在價格、渠道競爭白熱化的同時,跨界布局是企業(yè)主要差異點(diǎn),機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域和消費(fèi)級領(lǐng)域的發(fā)展邏輯非常不同。消費(fèi)級機(jī)器人強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的交互、個性化服務(wù),并且要求快速占領(lǐng)市 場,故其發(fā)展邏輯更加關(guān)注產(chǎn)品的功能迭代與推陳出新,是典型的C端市場打法。
而在工業(yè)領(lǐng)域,強(qiáng)調(diào)“穩(wěn)”,確保穩(wěn)健生產(chǎn)是重點(diǎn),產(chǎn)品發(fā)展邏輯需要兼顧性能穩(wěn)定性與應(yīng)用場景的適配性,故當(dāng)前整個工業(yè)機(jī)器人市場呈現(xiàn)出非常高的產(chǎn)品一致性。因此,本土企業(yè)在歷經(jīng)價格戰(zhàn)、優(yōu)勢行業(yè)渠道爭奪等激烈競爭后,企圖通過研發(fā)新產(chǎn)品、增加產(chǎn)品覆蓋廣度等方式拓展新業(yè)務(wù),比如布局醫(yī)療、教育機(jī)器人等消費(fèi)級領(lǐng)域。
管理改變不一定能讓企業(yè)盈利,但以盈利為導(dǎo)向的經(jīng)營改變,一定可以讓企業(yè)盈利。企業(yè)只有持續(xù)盈利,才能持續(xù)發(fā)展一直經(jīng)營。
《百分百盈利模式控制系統(tǒng)》及《量化授權(quán)經(jīng)營模式控制系統(tǒng)》可有效解決企業(yè)在初創(chuàng)期、成長期、發(fā)展期、轉(zhuǎn)型期等各個階段所面臨盈利性的管理問題,幫助您的企業(yè)長足發(fā)展,蓬勃興旺。
德不配位,必有災(zāi)殃。德行天下,以信而致遠(yuǎn)。我是您的思考源,咨詢專家,曾服務(wù)于世界咨詢公司,現(xiàn)深圳市三人行管理咨詢有限公司首席咨詢李桉華老師,三人行管理咨詢《百分百盈利模式落地專家》,才是您身邊真正的盈利模式深層落地專家。正確的選擇決定正確的方向,更早的選擇決定更早的成功,三人行管理咨詢愿與您一同啟航圓夢。
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