【行业观察】国内机器人产业深度观察

 机器人资讯     |      2018-05-04
【行业观察】国内机器人产业深度观察

  目前中国已有500多家机器人公司,有86家A股上市公司涉足机器人概念,总市值为7565.93亿元,仅与中国人寿总市值相当。工业4.0、智能制造、机器人等概念虽然满天飞,飞得太高了,离落地还太远。

  “几乎每周都有四五家新的机器人公司出现,就连有些县也在搞机器人产业园。”沈阳新松机器人自动化股份有限公司高端装备与3D打印技术事业部总经理刘长勇说。今年4月底,江西省政府官网发布消息称,九江市星子县总投资10亿元的机器人产业园项目开工建设。此外,重庆市璧山县、河北省固安县以及香河县,都在积极筹建机器人产业园。

  以上反映出当前对机器人产业的2点认识误区:

  一是将吸引国外机器人投资建厂作为发展和壮大本地机器人产业的头等要务来抓,是很多地方发展机器人产业的重要手段。

  二是一些城市仅仅依靠引进一两家国外机器人企业投资建厂,就自称“机器人产业示范基地”。这样的示范基地不具有示范性、引领性、辐射性、带动性的效果。

  在广州开发区、黄埔区的智能装备产业园区,共有57家与机器人有关的企业,总产值达到79亿元,近5年保持着20%以上的复合增长率,占据了广州工业机器人及智能装备产业规模约200亿元的半壁江山。在广州的工业机器人领域,发展比较好的有广州数控、瑞松科技、广州启帆、明珞装备等大概十几家企业,但真正实力雄厚的可能不超过五家。

  工业机器人的整个产业链分为上、中、下游:上游主要是关键零部件的设计与生产;中游主要是机器人本体制造,例如机械手臂;而下游则是系统集成,就是把机械手臂通过连接互联网从而实现自动化、信息化、智能化运行,中国目前在机器人工业领域主要是位于产业链的下游。

  工业机器人有四大关键部件,包括机器人控制器、伺服驱动、伺服电机减速器。其中,减速器是一个技术密集、多曲面、高精度的构件,在技术上是最难突破的,国产工业机器人的减速器基本依赖进口,国外几家企业垄断了市场,国内企业购买减速机的价格是国外企业的价格的将近5倍,最终造成减速器在工业机器人中所占成本达到30%。在高端工业机器人领域,国产品牌无论在价格还是性能上都不具备优势。

  国内机器人大部分用于汽车行业

  机器人生产流程有着严格的要求。比如生产一个汽车前副车架焊接系统,首先要做数据收集,收集客户零部件的3D数据、工序流程图等,收集完后再根据生产部件的结构、工序、零件等要求设计出一个初步的方案。然后帮客户做工艺拆分、工艺布局和细化初步方案。客户评审完初步方案后,出一个系统集成的3D效果图,3D效果确认后再进入了采购、生产、加工、制造环节。制造完成后再对产品进行组装,包括机械组装和电器组装。最后一个环节是联动调试,联动调试的结果要符合3D确认的内容,以及技术协议书所签订的内容。如果客户到厂区验收项目合格,就可以收货了。之后,工程师再对生产线进行设备拆装包装,把产品发到客户公司现地,工程师再进行二次组装。收集的数据是很关键的。最核心的一点就是3D确认,设计所花的时间是比较长的,几乎占了整个生产期的一半。一个价值1000万元左右的机器人系统集成,起码需要20个以上的设计员一起工作,才可能保证一到两个月把所有图纸设计好,把工艺全部固化好。假如设计得不好,加工人员无法达到设计的精度,就会造成加工精度有偏差。

  汽车行业仍然是国内最大机器人应用领域,占比41%,以六轴通用机器人为主;消费电子、电子/电气行业,以及半导体(即3C行业)是劳动密集型行业,大量使用的是SCARA和低负载的铰接式机器人(例如桌面机器人等),合计占比21%;金属制品业也以六轴通用机器人为主,占比17%。食物/饮料/个人护理行业也是用量比较大的领域,近年来更多采用并联机器人快速装卸货物。从各领域增速来看,3C行业增速最高,其中消费电子行业年复合增长率20.2%,汽车作为传统用量最大的领域未来几年增速最低。

  这种竞争格局和国内机器人大部分用于汽车行业有关,国外机器人厂商通常与大的汽车企业绑定。例如,大众只用库卡的,经常一个新工厂购买库卡1000-2000台机器人,通用主要用发那科的,欧系汽车品牌也更多考虑ABB。国内汽车企业也各有偏好,比如长城用安川的莫托曼,江淮汽车用ABB的。国内机器人企业在汽车行业竞争不过国外产品,国外机器人企业在汽车行业的优势是因为国外还保留的汽车制造业,其它制造业产能都转移到了中国。机器人本体最好的还是欧洲的产品,以库卡最为顶级,ABB机器人国产化之后,质量有所下降。日本的安川、发那科、那智不二越、松下等,与欧美产品相比较,属于质优价廉型,更加符合中国客户需求。韩国现代机器人,主要用于现代集团内部的现代重工和现代汽车,外销相对少一些。

  安川和发那科等日本机器人企业对中国市场非常重视。以安川为例,最开始和首钢合作机器人本体,近期又与杭州凯尔达合作机器人本体。而且这几年安川在国内市场布局做得非常好,几乎每个重要市场都有办事处。如果未来国内没有企业能做好本体,估计国内机器人市场主要是日本企业占据大部分份额。

  伺服电机欧美品牌最高端,日本企业的质量也很好,整体来讲国外供应商可选择比较多,议价能力相对弱一些。国内伺服电机进步最大的是埃斯顿、广数和汇川技术。

  控制器是国内企业比较拿手的,目前国内做得比较好的企业有固高、众为兴、埃斯顿、广数等企业,也有哈工大、北航等科研院所。

  国外机器人企业和纳博、Harmonic两家主要减速机企业,有长期战略合作伙伴关系,而且它们需要的采购量也大,可以以较低的成本采购减速机。国内企业议价能力弱,采购成本比国外通常贵3-5倍。全球减速机市场容量估计100多亿,RV减速机和谐波减速机按数量看,两者是6:4,RV减速机主要用于20公斤以上的机器人关节,谐波用在20公斤以下机器人关节,RV减速机由于组成零件更复杂,承载强度更高,难度要比谐波减速机大,而且RV减速机生产线投资规模远大于谐波减速机。世界范围内RV减速机企业主要包括纳博特斯克、Spinea和住友,以纳博特斯克为主;谐波主要是Harmonic。国内正在研制减速机,或者打算研制减速机的企业很多,RV减速机企业包括南通振康、秦川发展、山东帅克等,谐波减速机企业包括江苏绿的和中技克美。目前看谐波减速机可能比较快实现国产化,RV减速机实现国产可能还需要一些时间。如果谐波减速机能够较快突破,可以配合国内机器人本体企业,满足国内3C等行业对20公斤以下小型通用六轴机器人强劲需求,推动机器人本体国产化的进程。

  贝加莱和KEBA这两家企业不仅仅可以提供伺服系统和控制器,还可以提供整套机器人系统解决方案,国内很多机器人本体企业刚开始就是依靠贝加莱和KEBA。

  国内机器人本体企业突破关键零部件有两种思路:

  一、走关键零部件自主研发路线。国内南京埃斯顿、广州数控等企业利用原来在机床数控系统和伺服系统方面的经验,工业机器人维修,自主研发机器人控制器和伺服系统。

  二、走深度合作路线,即打通机器人产业上下游。埃夫特等企业,子锐机器人,联合上游关键零部件厂商,如固高、南通振康等,共同突破减速机等关键零部件。