工业机器人是指面向工业领域,通过编程或示教方式实现自动化,同时具备拟人形态及功能的机械装置。其常见形态为多关节机械手或多自由度的机器装置,能够靠自身的动力和控制能力来实现各种功能,具有可高危作业、生产效率高、稳定性强、精度高等特点。
中国工业机器人行业起步于20世纪70年代初期,从萌芽到现在,经过二十多年的发展,大致上经历了四个发展阶段:
萌芽期(20世纪70年代~20世纪80年代):1970年,美国芝加哥举行第一届美国工业机器人研讨会。一年以后,该研讨会升级为国际工业机器人研讨会,其目的在于给在机器人领域的世界各地的研究人员和工程师提供一个机会以展示他们的作品,并分享自己的想法。此后,机器人的研究得到迅速广泛的普及,工业机器人应用在全球范围内掀起一个高潮,在这样的背景下,中国于1972年开始研制工业机器人。
开发期(20世纪80年代~20世纪90年代):进入80年代以后,中国改革开放不断深入,在全球范围内高新技术浪潮的冲击下,中国工业机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。国家开始投入资金,对工业机器人及其零部件进行攻关,完成了示教再现式机器人成套技术的开发,研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。
实用期(20世纪90年代~21世纪10年代):从90年代初期起,中国掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮,中国工业机器人又在实践中迈进一大步,先后研制出了装配、喷漆、切割、包装码垛等各种用途的工业机器人,形成了一批机器人产业化基地,为中国机器人产业的腾飞奠定了基础。
高速发展期(21世纪10年代以后):2013年,根据国际机器人联合会数据显示,中国工业机器人总销量首次超过日本,一跃成为全球最大的工业机器人市场。2015年,在中国政府提出的“中国制造2025”战略中,工业机器人也成为十大重点发展领域之一。中国机器人从此迈入高速发展期,工业机器人技术正朝着模糊控制、智能化、通用化、标准化、模块化、高精化、网络化及自我完善和修复能力等方向进行研发。
制造业转型升级,为中国工业机器人行业带来发展机遇
近年来,越来越多的制造业企业,尤其原先的劳动力密集型制造企业纷纷加快了自动化生产的脚步,中国工业机器人的下游应用领域不断扩大,从原先集中在汽车制造业,精密设备制造业逐渐发展应用于食品加工、电子产品加工等行业,因此工业机器人的市场规模将不断快速增长。中国目前庞大的中低端制造业市场规模为国产工业机器人发展提供了机遇。中国工业机器人的市场规模(按销售额计算)从2013年的86.9亿元增长至2017年的282.7亿元,年复合增长率达到34.3%,预计2018年之后将继续保持快速增长态势,到2022年中国工业机器人的市场规模将进一步扩大。
中国工业机器人市场规模(按销售额计算),2013-2022年预测
来源:fsTEAM软件采编,沙利文数据中心编制
借力政策东风,中国工业机器人行业迅速发展
首先,中国在国家政策层面力推工业机器人产业的持续稳定发展,近五年机器人产业利好政策频出,在2013年提出的《关于推动机器人产业发展的指导意见》中,明确了到2020年工业机器人产业的发展目标,对行业近几年的发展做出框架指导。2015年出台的《中国制造2025》,明确将工业机器人列入大力推动突破发展的十大重点领域之一,表明工业机器人产业的重要性,同时,2016年底发布的《工业机器人行业规范条件》对行业规范进行完善,加强工业机器人行业产品质量管理,维护行业秩序,促进行业规范健康发展。此外,在互联网及人工智能产业持续发展的大背景下,未来工业机器人将进一步与互联网及人工智能相结合,为其大范围应用打好技术基础,同时,政府的利好政策将进一步推动其规模化、智能化应用,因此,未来中国工业机器人行业将持续快速发展。
其次,工业机器人行业的下游覆盖多个行业,应用广泛,能够拉动行业需求。工业机器人的应用十分广泛,汽车行业、电子电器行业、橡胶及物料行业、铸造行业、食品行业、化工行业、冶金行业等都需要利用工业机器人来提高生产效率,同时,对于重复性强、高危有毒的工作,工业机器人是目前更好的选择,此外,日益上升的劳动力成本也推动工业机器人在下游各领域的应用,2008年中国制造业平均工资为24,404元/年,2017年已达到64,452元/年。可见,工业机器人应用广泛,下游需求强劲,这些都有利于促进工业机器人行业的快速发展。
最后,中国提出的智能制造发展规划倒逼下游转型升级,拉动了市场需求。目前中国制造业正逐渐从低端加工向高附加值转变,同时,在人工智能、大数据、物联网等新兴技术的推动下,智能制造已成为中国制造业升级的必然方向,此外,中国政府于2015年5月发布实施制造强国战略第一个十年的行动纲领——《中国制造2025》,旨在全面提升中国制造业发展质量和水平。中国制造业的智能化转变倒逼工业机器人下游各行业转型升级,拉动了工业机器人的市场需求。
创新能力薄弱、人才缺乏和技术能力落后,阻碍工业机器人行业发展
尽管中国的工业机器人行业发展态势良好,但仍然存在着几方面的阻力正在制约行业的发展:
一是中国工业机器人企业创新能力薄弱。中国工业机器人企业大部分以组装和代加工为主,核心技术创新能力较为薄弱,高端精密生产尚未形成规模,缺乏对工业机器人时候生产及零部件创新的能力,生产工业质量处于较低水平。
二是行业的不断发展创新对从业人员提出了更高的要求,而该领域的人才供需失衡的矛盾正日益凸显。高校、职校等培训机构的课程设置仍然滞后,尽管一些机器人厂商提供相关培训,却存在品牌针对性过强,推广力度不足、配套设施不足以及培训网点有限等短板,难以达成系统的教学流程,因此专业技术人才的供需失衡阻碍了行业的发展。
三是核心零部件技术的缺失。在工业机器人的技术发展过程中,核心部件是关键,且存在较高的壁垒。针对核心部件的制造,目前只有少数国外公司能够商品化生产。中国缺乏核心零部件的制造技术,且在工业机器人生产制造的材料对进口的依赖性大,因此制约了行业的发展。
中国工业机器人行业发展制约因素
来源:沙利文研究院绘制
下游应用领域持续扩张,工业机器人,将进一步提升产业自动化程度
一方面,劳动力供给收缩,工业机器人的高效性、稳定性以及精准性将得到进一步认可,对体力劳动者的替代作用也逐渐明显,工业机器人市场需求将持续增长。
另一方面,随着中国信息化和工业化融合的深入和工业机器人应用技术的提高,工业机器人下游应用领域将会快速扩张。除此之外,在中国制造业产业升级的大背景下,工业机器人制造将不断提升自动化程度。人们对产品质量要求不断提升,中国国内工业制造业也将朝着集约化、智能化的方向进行产业升级。长远来看,制造业的自动化程度将会越来越高,工业机器人作为其中重要一环,也必将向着智能化与自动化方向发展。
沙利文全球合伙人、全球市场战略规划副总裁兼中华区总裁王昕博士指出,未来随着工业转型升级步伐的加快,中国经济发展的内在动力将进一步增强。在劳动力成本不断提高的形势下,政府为顺利实现产业结构调整,将不断推进智能化生产。届时,越来越多的企业将纷纷加快自动化生产的脚步,中国工业机器人的下游应用领域不断扩大,工业机器人的需求将进一步提升,行业发展前景广阔。