桁架机器人助力中国制造2025
桁架机器人作为工业机器人的重要分支，具有负载能力强、组合性好、机械构造及操作系统设置简单等特点，可代替人工进行物料搬运、上下料、自动装卸模具等工作，适用于大型五金件加工及塑料注塑成型工艺。因此，桁架机器人可助力制造业企业升级改造，实现中国制造2025目标。但桁架机器人通用性差、运动自由度低等性质导致其升级改造潜力低于多关节机器人，叠加桁架机器人市场竞争者增加及生态环境制约等因素，桁架机器人市场未来增速将有所降低。
桁架机器人行业定义及业务分类
桁架机器人，亦称作直角坐标机器人，指建立在X、Y、Z三坐标系统基础上，可自动控制、重复编程、能够实现工件轨迹运动的全自动工业设备。桁架机器人控制系统可以对各种输入信号分析处理，做出一定逻辑判断后，对继电器、电机驱动器、指示灯等输出元件下达执行命令，完成机器人X、Y、Z三轴之间的联合运动，以实现自动化作业流程。
根据适配主机类型，桁架机器人可分为龙门式机器人和悬臂式机器人。（1）龙门式机器人适配于自动化数控机床，多用于五金加工成型，即利用托盘托住五金胚料，用刀具切削钻孔；（2）悬臂式机器人适配于注塑机，代替人工完成模内取产品、模外取产品、模内填入产品等注塑成型工艺。
桁架机器人分类及生产工艺路线
来源：头豹研究院编辑整理
中国桁架机器人行业产业链分析
桁架机器人行业产业链由上游零部件供应，中游桁架机器人生产及下游系统集成和终端应用三个环节构成。
中国桁架机器人行业产业链 
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上游：
上游主体向桁架机器人制造企业提供核心零部件。（1）减速器：减速器可以传导伺服电机的动力，并通过输入轴上小齿轮啮合输出轴上大齿轮，降低机械速度，调高传输扭矩，精确控制桁架机器人动作。中国高端精密制造业发展相对落后，机器人企业依赖纳博特斯克、哈默纳科、安川机电等外资减速器企业供应产品；（2）伺服系统：伺服系统是桁架机器人动力来源，由伺服电机、伺服驱动器及伺服编码器三部分组成，安川电机、发那科、松下、西门子、台达等外资及台资企业主导伺服系统市场份额；（3）控制器：控制器根据指令以及传感信息控制机器人完成一定的动作或作业任务，发那科、库卡、ABB、安川电机、西门子等外资品牌主导控制器市场份额。
中游：
桁架机器人市场规模小、竞争度高、盈利水平低。桁架机器人属于工业用品，产品更新速度慢，年新增需求有限，且单体价值低于多关节机器人，故市场规模较小。中国政府鼓励工业机器人相关产业发展，吸引众多企业进入桁架机器人研发制造领域，致使市场竞争者数量迅速增加，桁架机器人行业逐渐形成充分竞争市场，厂商议价能力减弱。此外，桁架机器人厂商核心零部件研发制造能力偏弱，依赖对外采购，造成成本高企，盈利水平降低。
下游：
不同于多轴或多关节工业机器人，桁架机器人产业链下游直接涉及到机器人终端应用，不涉及机器人系统集成行业。桁架机器人行业下游应用包含生产设备制造、汽车、家电、3C、食品烟草等多个行业。生产设备制造业是桁架机器人主要应用领域，约占60%应用份额，汽车、家电、3C、食品烟草等其他制造业行业约占桁架机器人40%应用份额。
中国桁架机器人行业市场规模分析
中国政府鼓励支持工业机器人行业发展，推动工业机器人在制造业企业中运用。桁架机器人具有负载高、作业精度高、机械结构及操作系统简单、恶劣环境工作适应性强、维护成本低等优点，并叠加制造业人力成本上升、桁架机器人终端售价下降、智能制造倒逼企业技术升级等因素影响，桁架机器人行业发展迅速。2014至2018年，按营业收入计，中国桁架机器人行业市场规模由27.6亿增长至57.3亿，年复合增长率20.0%。未来五年，受桁架机器人升级改造潜力低、桁架机器人产能结构性过剩及生态环境制约等因素影响，中国桁架机器人行业市场规模年复合增长率将有所下降。
中国桁架机器人行业市场规模，2014-2023年预测 
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中国桁架机器人行业驱动因素分析
Ø 人口红利消退，“机器换人”效益凸显
一方面，中国适龄劳动人口占比缩减，抚养压力加大，叠加劳动力结构性短缺问题，引起制造业工人对工资诉求上升，造成中国制造业用工成本增长；另一方面，中国桁架机器人生产技术不断进步，国产零部件正加速替代进口零部件，引起桁架机器人终端售价降低，促使制造业企业加快“机器换人”步伐。
Ø 智能制造倒逼技术升级，桁架机器人应用广阔
桁架机器人可编程、可联网、自动化生产的特点可助力制造业企业精细加工、柔性生产、进行生产线信息化改造，故成为企业智能制造建设的重要一环。中国工业机器人密度远低于日本、德国等制造业发达国家，在中国推进智能制造、加快制造业升级背景下，机器人运用存在广阔提升空间。
Ø 下游行业对质量改进、效率提升要求
中国制造业企业尚处于自动化运用早期阶段，大量企业仍以人力生产为主，终端产品稳定性、寿命低，仍存在较大提升空间。中国人民日益增长的物质文化需求对终端消费品质量要求更高，推动中国制造业企业向集约化、智能化方向升级，释放自动化设备购置需求。应用桁架机器人等工业机器人可有效提升企业工作效率，增加终端产品质量。
中国桁架机器人行业驱动因素 
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中国桁架机器人行业发展趋势
Ø 产品：大型化、组合化发展
（1）桁架机器人采用横梁、直线导轨和滑块结构，负载能力优于多关节机器人，向大型化发展将构筑产品护城河，避免被多关节机器人取代；（2）桁架机器人具有负载高、活动范围大、简洁快速的特点，多关节机器人具有空间自由度高、适应柔性化生产的特点，将二者结合，建立独立自动化生产装置或桁架多关节机械手，更适应企业自动化生产要求。
Ø 市场：加快“走出去”步伐，拓展海外市场
中国桁架机器人国内市场规模增长趋缓，开拓海外市场将成为中国桁架机器人行业发展新趋势。桁架机器人在工业机器人中属于技术较为简单的一种，经过多年发展，中国桁架机器人头部厂商生产工艺、技术成熟度已接近国际先进水准，具有国际竞争实力。桁架机器人行业以“一带一路”战略实施为契机，加强对国际市场研究开拓，通过海外销售、生产线投资建设、技术装备服务等方式同海外国家、地区加强合作。
中国桁架机器人行业发展趋势
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深度见解
桁架机器人作为工业机器人重要分支，可助力企业实现自动化、信息化生产，在中国制造业企业向智能制造转变中发挥出重要作用。但随着中国制造业升级改造进程的深入，桁架机器人通用型差、活动自由度低、升级改造潜力低等劣势逐步显现，桁架机器人市场增速有所下降。因此，中国桁架机器人行业一方面应进行产品升级，向大型化、组合化发展，构筑产品护城河，适应现代自动化生产需求；另一方面，中国桁架机器人行业应加快“走出去”步伐，布局海外市场，寻求海外增长潜力。
