工业机器人的技术市场探析

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工业机器人的技术市场探析
                                作者：王莹时间：2015-10-09来源：电子产品世界

摘要：本文通过走访爱普生(中国)公司工业机器人部，探讨了以工业机器人尤其是SCARA/四轴机器人的技术市场。
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/280679.htm机器人整体市场
　　从2013年起，中国已经成为世界最大的机器人市场。据相关统计，2013年中国的工业机器人的销售量约3.6万台。爱普生(中国)有限公司工业机器人部谭渭清经理介绍说，根据爱普生等公司、海关的综合数据测算，2014年销量约为5.4万台。
　　爱普生定义的机器人，2013年的3.6万台是基于4轴和6轴工业机器人，但不包括单轴。因为严格意义上，单轴产品只是执行机构。所以2014年对比2013年，市场容量增长了60%以上。预计到2015年，爱普生测算销量会突破6万台，但是不包括一些细分的、可能人们还没有统计到的行业需求。
　　图1是FNA调查部基于IFR(国际机器人联盟)的统计数据，比前者估计数字较为偏低、保守，例如2014年销量是4.4万台。但实际上，我们知道已经突破5.4万台，可见机器人市场的增长速度是非常迅速的。在2015年肯定会突破6万台，到2016年也会在6.5万到7万之间，所以2016年的数据是相对准确的，即市场的热度可能造成了一些市场的需求的迁移。

机器人细分市场
　　机器人主要有四大类(图2)。首先是垂直多关节型，或称6轴工业机器人，当然也有厂家推出了7轴机器人，这是一个系统的平台。另外是水平关节型(SCARA，Selective Compliance Assembly Robot Arm，选择适应性组装机械臂)，是为组装工序来开发的，或者称4轴工业机器人。还有并联型(Delta型)，目前国内厂家做这类也最多的。原因可能是在2012、2013年时，最早并联机器人的开发者之一ABB把专利开放，因此很多厂家可以仿制。第四类是直交型。
　　4轴及以上的机器人是本文关注的重点。根据爱普生等公司的定义，还有一类臂加上一个旋转轴，很多厂家机器人出厂的时候就已经拼好了，我们把它也定义为工业机器人;如果用户自己买3、4个轴去拼起来，我们只是认为是支撑机构，不把它定义为机器人。
　　在垂直多关节型/6轴市场中，机器人生产领域的四大家族(瑞士ABB、日本发那科公司、日本安川电机、德国库卡机器人)较出名，当然最近中国市场上一个也有几家现在势头很猛。
　　“4轴市场中，从2012年开始，爱普生连续三年在4轴领域全球市场占有率第一，但中国地区2012年时占有率并不是很高。”谭渭清经理称，到了2014年，甚至今年(2015年)，中国大陆市场的发展是非常迅猛的。在4轴领域，是以日系为主，欧美系目前占有率相对是较低的，国产的目前也慢慢开始上升。实际上，4轴机器人的技术难度并不是很大，但是在细分市场里，在一些精度、速度、或者工业要求比较高的地方，目前还是以日系为主。
　　直角型或者单轴拼接的机器人，在中国目前卖量较大的是雅马哈和IAI。
　　图3把机器人分为第一集团和第二集团。根据各个厂家的产品的类别，综合型囊括大、小型机器人，还有从4轴到6轴;专业型，例如专用于焊接的(OTC或松下)，还有码垛机器人等。

　　第二集团的Scara型有雅马哈、东芝等。
　　现在在工业机器人领域，很多厂家会进行生产的本地化(如图4)，主要集中在两个地区，一是以深圳、东莞为主的区域，二是苏州、无锡、常州一带。从2009、2010年开始，很多大厂商的机器人工厂开始陆续建立，ABB则更早。很多企业在华生产能占到其全球至少1/3的份额，可见这些厂家对中国市场的期望很高。
　　图5是中国本土机器人厂商的状况。我们看到一个特点，内资机器人主要还是面向于应用的使用;外资机器人专注于做产品。
爱普生机器人的特点
　　从2012年开始，爱普生就推广了一句口号：“爱普生机器人让自动化更轻松”。首先爱普生致力于小型工业机器人，比如4轴最大是20公斤负载，6轴目前最大只能做到8公斤负载。其次，通过与市场的紧密结合，让客户的机器人自动化过程能够轻松一点，包括怎样导入更轻松，使用更轻松，升级更轻松，服务更轻松。
　　从销售角度，2013年只有1500台，2014年有约5000台以上，这个跳跃很大，主要是得益于获得了一家大客户的订单。
　　图6是2013年6轴机器人厂商在中国的市场份额。可以看到还没有爱普生，但是爱普生接下来会有新产品面向此市场，例如中型6轴机器人——C8。
　　在应用领域，爱普生重点市场与电子相关，即3C(计算机、通信与消费类电子产品)行业和四品(食品、药品、化妆品、日用消费品)。爱普生的机器人是小型机器人，所以面向的是小尺寸产品，例如热门的可穿戴设备，还有手能握住的日常产品。爱普生也关注家用电器/白家电。很多厂商也关注这一领域，包括一些家电厂家自己也投资做机器人产品。所以将来白电市场一定是多元化的，各个厂家的产品会交叉搭配，但是各个厂家自己的细分领域的优势还会继续保持。

中国机器人业态：从整机向工业链自动化发展
　　中国的状况是，第一，越来越多的供应链厂家开始推广机器人自动化。之前，可能只有整机厂商在买机器人，只为终端产品进行自动化。不过整机自动化成功以后，它的供应链，诸如提供摄像头模组、按键、PCB板的厂商也开始自动化。汽车市场的自动化过程也是类似的，先是整车厂开始自动化，之后是Tier 1(一级供应商)、Tier 2等供应链层级逐步开始自动化。同样，3C领域的供应链也已经开始自动化，大概是从2014年下半年开始。
　　另外，小型工业机器人作为工艺升级(或者被称为制造业转型，或者智能制造)，已经得到了大量的普及。例如生产饺子的机器人，生产湿巾盒的也开始自动化，手机更是很长时间前就开始做自动化，眼镜、鞋制造等。
　　因此，小型工业机器人每年30%以上的增速是完全有可能的。而传统的像汽车整车厂的那些大型的工业机器人，我们称之为传统机器人行业，增幅可能就没有这么大。
　　另外，由于各个大厂家、各种生产基地设立研发中心的时候，他们都开始发力在3C、四品企业。但关键点在哪儿?就是要推出适合于本地市场的产品线，不是简单地把国外卖得好的一些产品直接拿到中国来，各个厂家一定要有本土化的过程，推出适用于本地市场的产品线。因此，不仅是生产本地化，而且还是产品线的本地化。

　　对爱普生来说，根据国际机器人联盟(IFR)的数据，汽车制造领域2014年同比约有3.7%的增长率，但是电子电器的增长率是20%左右，技术加工大概是10.5%，注塑约19%，食品行业增长率也不低——12%，其他这块太阳能值得关注，虽然太阳能可能过去曾经出现过一个大的下滑，但从2014年开始太阳能行业在复苏，这跟国家的政策导向和国际间的汇率变化有关系。因此总结下来，首先最快的增长是在电器电子或3C行业，第二，金属加工注塑等行业主要是需要一些场地产品，因此爱普生未来将慢慢推出产品。再有，汽车制造里的零部件的供应链开始自动化了，这比电子行业的零部件自动化要晚，但是未来的潜力也很大，因为爱普生有个数据，生产手机的零部件厂家全国大概八百家左右，但是生产汽车零部件厂家是8千家左右，所以它的规模呈十倍增长，只是这个实现过程相对于手机行业来说要慢一点，因为二者的转化速度是不同的，汽车业的产品生命周期大概是5年，而手机或消费类电子大概是半年或一年。

基于应用的市场调查
　　还有一种市场调查的方法就是基于应用。以前的大型机器人主要还是集中在焊接和搬运、上下料等应用上，但从2014年开始，组装带有精度要求，叫精密装配，这个市场的增长率是呈突破性的增长，大概超过了25%，甚至30%的增长率。因为手机行业产品的变革，喷涂、刨光、打磨等应用未来的增长空间还很大，因为很多手机是金属外壳。
　　关于组装，因为水平多关节，成为SCARA机器人，可见其本身就是为组装产品而设计的机器人，在组装应用里一定是最强势的。
　　另外还有一个细分市场，就是目前几个水平多关节的厂家都在关注，比如高速度的水平关节机器人，这是一个非常新的市场，它应用在食品或药品行业的装箱过程，例如一种应用叫理瓶，即一个洗发水的瓶子从注塑器出来以后，它用很高的速度去码放到正确的位置，然后进行下一道工序。但传统的注塑型机器人是并联式机器人，并不适合这种应用，因为传统机器人的体积太大。因此这种高速度的水平关节机器人未来会有一个潜在的爆发力，其应用是非常广泛的。

爱普生市场策略
　　爱普生在行业里推广这种理念，不是简单地把一个产品推销给客户，更多的是要找到用户的需求。所以第一步，爱普生的目标用户是谁?第二步就是客户需要什么样的东西，第三步爱普生才会去把客户的需求去实现。而不是以前的传统的概念，我有什么产品，推给用户，用户不需要我就再换一个产品。
　　因此，爱普生首先对于供应链进行分析，例如手机供应链现在共有180家，占80%的市场，基本上这180家里有34%已经采购了机器人，这个比例也是很高的。另外，这180家大概有什么样的应用，比如我们研究过有焊接、喷涂等不一定适合于小型机器人，但是我们发现组装，而且是带有精密或者精度要求的组装，我们称之为“工艺”，那么这180家里约有28种不同类型的工艺。另外这28种不同的应用工艺，归纳起来就是六种典型的应用方案，那么我们会把这些应用方案变成实实在在的可以通用的一种设备，这也解决了目前国内做自动化最多的应该是系统集成商这样的角色。这解决了一个什么问题?客户以前最头疼的就是非标的设立总是没有利润。如果爱普生能够把一些方案标准化，那么客户的生产成本就会下降，之后，客户的非标就变成了半标准化的设备，这样有利于这个行业的大规模推广。所以爱普生称之为“非标设备的标准化”。
　　同时，爱普生已经建立了一个非常完善的销售渠道，在国内的增值服务商有20家左右，能够覆盖的系统集成商应该超过300家，那么这300家系统集成商可能覆盖超过一千家。同时，基于这样的一个研究体系，我们会去不断地升级爱普生的产品，将来会有更多从来没有见过的机器人产品慢慢地被研发出来。
参考文献：
　　[1]王莹.智能工业驱动芯片变革[J].电子产品世界,2014(12):22-25
　　[2]Rottmann F,Martin H,Yang Y.工业4.0-向工业的未来进发[J].电子产品世界,2015(2-3):15-17
　　[3]席东河,申一歌,杜娟,等.一款基于ARM的多自由度人形教育机器人控制系统的设计[J].2015年
　　[4]王莹,叶雷.电机控制：节能、高效、精控将进一步显现[J],电子产品世界,2015(7):11-14
　　[5]于常涛.本土中高端电机潜力大，半导体引领技术升级[J],电子产品世界,2015(8):6-9