近年來，工業(yè)機器人進入了一個狂熱發(fā)展階段，中國在當(dāng)中會有什么機會？我們先看一下國內(nèi)機器人現(xiàn)狀。 

    2015 年的數(shù)據(jù)顯示，我國機器人的新增量為 6.6 萬臺，其中國產(chǎn)自主品牌工業(yè)機器人銷量為 2.2 萬臺，市場占比僅為 33%。據(jù)工信部初步統(tǒng)計，我國涉及生產(chǎn)機器人的企業(yè)超過了 800 多家，其中超過 200 家是機器人本體制造企業(yè)，大部分以組裝和代加工為主，處于產(chǎn)業(yè)鏈的低端，產(chǎn)業(yè)集中度很低，總體規(guī)模小。 應(yīng)用于汽車制造、焊接等高端行業(yè)領(lǐng)域的六軸或以上高端工業(yè)機器人市場主要被日本和歐美企業(yè)占據(jù)，占到了 85%的市場份額。

    不但機器人整機方面我們沒有優(yōu)勢，在機器人的核心零部件方面，我們與世界先進還是有很大的差距，不信請看：       機器人分為上游核心零部件：包括減速器、伺服系統(tǒng)、控制器；中游本體生產(chǎn)商；下游系統(tǒng)集成商。減速器、伺服系統(tǒng)主要依靠進口，控制器一般由本體企業(yè)自產(chǎn)。 全球高精度機器人減速器市場日本納博特斯克和哈默納科兩家產(chǎn)品的市場占有率達 75%，國內(nèi)公司在機器人精密減速器國產(chǎn)化方面已取得一定的突破，但主要依靠進口； 伺服電機從市占率來看，國產(chǎn)品牌約占 20%左右的市場份額。當(dāng)前我國中低端伺服系統(tǒng)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，但高端伺服系統(tǒng)尚未形成商品化和批量生產(chǎn)能力； 控制器成熟機器人廠商一般自行開發(fā)控制器，市場份額基本跟機器人本體一致，未來可能會出現(xiàn)提供控制器模塊的平臺型企業(yè)。

    雖然我們的差距那么明顯，但由于這是一個很有前景的市場。IFR 估計， 從 2016-2018 年，工業(yè)機器人安裝量年復(fù)合增長率至少達 15%， 2018 年全球工業(yè)機器人總銷量將達到約 40 萬臺。工業(yè)機器人應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，家電、 3C 行業(yè)對工業(yè)機器人應(yīng)用的需求與日俱增并極有可能在未來成為工業(yè)機器人應(yīng)用的新增長點。中國機器人使用密度在 2014 年僅達到了 36 臺/萬人，低于全球平均 66 臺/萬人的使用密度，具備十分廣闊的提升空間。 2018 年，中國工業(yè)機器人市場銷量有望超越 15 萬臺將繼續(xù)成為全球市場增長的最強勁驅(qū)動力。

    因此我們需要大力發(fā)展本土的機器人產(chǎn)業(yè)，那就需要從工業(yè)機器人的定義開始：

    工業(yè)機器人定義及分類

    從定義上看，機器人是具有感覺、思維、決策和動作功能的智能機器。根據(jù)機器人的應(yīng)用環(huán)境可以將機器人分為工業(yè)機器人、服務(wù)機器人。工業(yè)機器人則指應(yīng)用于生產(chǎn)過程與環(huán)境的機器人。 國際機器人聯(lián)合會（ IFR）根據(jù) ISO 8373 定義，工業(yè)機器人是一種固定或移動地應(yīng)用在工業(yè)自動化中的可自動控制、可重復(fù)編程、多用途、三軸或更多軸機器。

    按類別分。 工業(yè)機器人可以按照程序輸入方式、運動坐標形式、驅(qū)動方式、應(yīng)用領(lǐng)域等四個方面進行分類。按程序輸入方式區(qū)分有編程輸入型和示教輸入型兩類；按運動坐標形式分為關(guān)節(jié)式機器、圓柱坐標機器人、直角坐標機器人、并聯(lián)機器人、 SCARA（平面關(guān)節(jié)型）機器人等五種；按驅(qū)動方式分為液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動、電氣驅(qū)動等；從應(yīng)用領(lǐng)域來看，主要有焊接、裝配、搬運碼垛、上下料、打磨噴涂、切割加工機器人等。下游應(yīng)用行業(yè)主要有汽車、電子電氣、橡膠塑料、冶金、食品、藥品化妝品等。

    工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈分析

    工業(yè)機器人通常由控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、決策系統(tǒng)及軟件部分、人-機器人-環(huán)境交互系統(tǒng)組成。

    機器人自動化行業(yè)按產(chǎn)業(yè)鏈分為上游、中游和下游。 上游核心零部件：包括減速器、伺服系統(tǒng)、控制器；中游本體生產(chǎn)商：包括工業(yè)機器人本體、服務(wù)機器人本體；下游系統(tǒng)集成商：包括單項系統(tǒng)集成商、綜合系統(tǒng)集成商。

    工業(yè)機器人成本結(jié)構(gòu)大致如下：本體 22%、伺服系統(tǒng) 25%、減速器 38%、控制系統(tǒng) 10%以及其他 5%。 在所有核心零部件中，減速器的毛利率最高，達到 40%，伺服電機和控制器毛利率分別為35%和 25%。

    從市場規(guī)模來看， 2015 年， 減速器、伺服系統(tǒng)、 控制器國內(nèi)市場規(guī)模分別為 11.5 億元、 10.6億元、 3.5 億元， 中投顧問預(yù)測， 到 2020 年市場規(guī)模有望分別達到 40 億元、 47 億元、 12 億元。

    在工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈中，控制器在國內(nèi)大部分知名機器人本體制造公司均已實現(xiàn)自主生產(chǎn)，但和國際水平仍有差距；而另兩個關(guān)鍵基礎(chǔ)部件——伺服電機和減速器，目前國內(nèi)公司與國外競爭對手相比尚缺乏競爭力，技術(shù)差距較為明顯，國產(chǎn)化率很低。機器人本體制造這一環(huán)節(jié)對公司技術(shù)水平也有較高要求，但整體技術(shù)難度低于核心零部件制造，目前在這一環(huán)節(jié)，國內(nèi)公司的技術(shù)水平與競爭力正在逐漸接近國外競爭對手。 

    關(guān)鍵零部件大量依靠進口，導(dǎo)致國內(nèi)本體生產(chǎn)公司成本壓力大，比之于外企，國內(nèi)公司要以高出近 4 倍的價格購買減速器，以近 2 倍的價格購買伺服驅(qū)動器（數(shù)據(jù)來源： 賽迪研究院），嚴重壓縮國內(nèi)機器人公司的盈利空間， 進而削弱了國內(nèi)機器人公司的國際競爭力。

    在機器人功能應(yīng)用實現(xiàn)與系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)，國內(nèi)公司因具備工程師紅利等成本優(yōu)勢，競爭力較強。因此，目前我國的工業(yè)機器人行業(yè)普遍采取制造與成套設(shè)計相結(jié)合的經(jīng)營模式，在自行進行機器人制造的同時，也大量外購機器人本體及關(guān)鍵零部件產(chǎn)品，并按照客戶需求進行方案設(shè)計與系統(tǒng)集成，最終向客戶提供非標準的解決方案。

    關(guān)鍵的減速器嚴重依賴進口

    減速器在機械傳動領(lǐng)域是連接動力源和執(zhí)行機構(gòu)之間的中間裝置， 其利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的裝置，從而降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。 目前，成熟并標準化的減速器有：圓柱齒輪減速器、渦輪減速器、行星減速器、行星齒輪減速器、 RV 減速器、擺線針輪減速器和諧波減速器，其中 RV 減速器和諧波減速器是精密減速器中重要的兩種減速器。

    RV 減速器由一個行星齒輪減速器的前級和一個擺線針輪減速器的后級組成， RV 減速器具有結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比大，以及在一定條件下具有自鎖功， 而且振動小，噪音低，能耗低。

    諧波傳動減速器主要由波發(fā)生器、柔性齒輪和剛性齒輪三個基本構(gòu)件組成，是一種靠波發(fā)生器使柔性齒輪產(chǎn)生可控彈性變形，并與剛性齒輪相嚙合來傳遞運動和動力的齒輪傳動。

    全球高精度機器人減速器絕大多數(shù)市場份額被日本企業(yè)占據(jù)，具備絕對領(lǐng)先優(yōu)勢。納博特斯克（ NABTESCO） 產(chǎn)品的全球市場占有率達 60%，特別在中/重負荷機器人上，其 RV 減速器市場占有率高達 90%，哈默納科（ HARMONIC DRIVE） 的諧波減速器約占 15%。 其他的生產(chǎn)企業(yè)中，也有住友重機械株式會社（ Sumitomo Drive）等日本公司及 SPINEA 等歐洲公司也各占有約 5%的市場份額。

    國內(nèi)公司在機器人精密減速器國產(chǎn)化方面取得了一定的突破。 如蘇州綠諧波減速器的 2015年出貨量達到 3 萬臺， 其諧波減速器價格比進口品牌要便宜 30%-40%， 用戶數(shù)量已經(jīng)超過 500 家。

    在中國市場上，已經(jīng)對哈默納科造成了較大的沖擊； 華恒股份 RV 減速器已應(yīng)用于公司自主研發(fā)的焊接、搬運等機器人設(shè)備上達 2000 套，最長工作時間超過 4 年； 南京振康 RV 減速器 2015 年在手訂單超過 5000 臺。 涉足減速器的上市公司有上海機電、秦川發(fā)展、雙環(huán)傳動、巨龍智能等公司，非上市公司有浙江恒豐泰、洛陽奧森軸承、 北京中技克美、 武漢市精華減速器制造等。 蘇州綠的等國產(chǎn)減速器產(chǎn)業(yè)化進程的加快，將有利于國產(chǎn)本體廠商加強成本控制，提升市場競爭力。

    伺服電機，國產(chǎn)品牌約占 20%左右的份額

    伺服電機是自動控制裝置中被用作執(zhí)行元件的微特電機，其功能是將電信號轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度， 是工業(yè)機器人的動力系統(tǒng)，一般安裝在機器人的“ 關(guān)節(jié)” 處。

    機器人的關(guān)節(jié)驅(qū)動離不開伺服系統(tǒng)，關(guān)節(jié)越多，機器人的柔性和精準度越高，所要使用的伺服電機的數(shù)量就越多。機器人對伺服系統(tǒng)的要求較高，必須滿足快速響應(yīng)、高起動轉(zhuǎn)矩、動轉(zhuǎn)矩慣量比大、調(diào)速范圍寬，要適應(yīng)機器人的形體做到體積小、重量輕、加減速運行等條件，且需要高可靠性和穩(wěn)定性。 伺服電機分為交流伺服電機和直流伺服電機兩大類， 目前，工業(yè)機器人使用較多的是交流伺服電機。

    在中國工業(yè)機器人市場，主流的供應(yīng)商包括： 日本松下、安川、三菱，以及歐洲和美國的倫茨和博世力士樂等， 國產(chǎn)公司有上市公司機器人、新時達、匯川技術(shù)、埃斯頓等及非上市公司廣州數(shù)控、 南通振康等。從市占率來看，日本品牌占比約 50%；歐美品牌占比約 25%，而國產(chǎn)品牌約占 20%左右的市場份額。

    當(dāng)前我國中低端伺服系統(tǒng)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，但高端伺服系統(tǒng)尚未形成商品化和批量生產(chǎn)能力，國內(nèi)對精密伺服電機控制系統(tǒng)的需求主要依賴進口。隨著扶持政策對機器人產(chǎn)業(yè)的推動，以及國產(chǎn)伺服技術(shù)的不斷提升，我國伺服系統(tǒng)進口替代的步伐將加快。

    伺服電機，國產(chǎn)品牌約占 20%左右的份額

    伺服電機是自動控制裝置中被用作執(zhí)行元件的微特電機，其功能是將電信號轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度， 是工業(yè)機器人的動力系統(tǒng)，一般安裝在機器人的“ 關(guān)節(jié)” 處。

    機器人的關(guān)節(jié)驅(qū)動離不開伺服系統(tǒng)，關(guān)節(jié)越多，機器人的柔性和精準度越高，所要使用的伺服電機的數(shù)量就越多。機器人對伺服系統(tǒng)的要求較高，必須滿足快速響應(yīng)、高起動轉(zhuǎn)矩、動轉(zhuǎn)矩慣量比大、調(diào)速范圍寬，要適應(yīng)機器人的形體做到體積小、重量輕、加減速運行等條件，且需要高可靠性和穩(wěn)定性。 伺服電機分為交流伺服電機和直流伺服電機兩大類， 目前，工業(yè)機器人使用較多的是交流伺服電機。

    在中國工業(yè)機器人市場，主流的供應(yīng)商包括： 日本松下、安川、三菱，以及歐洲和美國的倫茨和博世力士樂等， 國產(chǎn)公司有上市公司機器人、新時達、匯川技術(shù)、埃斯頓等及非上市公司廣州數(shù)控、 南通振康等。從市占率來看，日本品牌占比約 50%；歐美品牌占比約 25%，而國產(chǎn)品牌約占 20%左右的市場份額。

    當(dāng)前我國中低端伺服系統(tǒng)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，但高端伺服系統(tǒng)尚未形成商品化和批量生產(chǎn)能力，國內(nèi)對精密伺服電機控制系統(tǒng)的需求主要依賴進口。隨著扶持政策對機器人產(chǎn)業(yè)的推動，以及國產(chǎn)伺服技術(shù)的不斷提升，我國伺服系統(tǒng)進口替代的步伐將加快。

    控制器，一般由本體企業(yè)自產(chǎn)， 機會在于標準化

    工業(yè)機器人控制器是決定機器人功能和性能的主要因素，其主要任務(wù)是控制工業(yè)機器人在工作空間中的運動位置、姿態(tài)和軌跡、操作順序及動作的時間等。具有編程簡單、軟件菜單操作、友好的人機交互界面、在線操作提示和使用方便等特點。 

    控制器因神經(jīng)中樞的地位和門檻相對較低，成熟機器人廠商一般自行開發(fā)控制器，以保證穩(wěn)定性和維護技術(shù)體系， 國際四大機器人公司均自產(chǎn)控制器。 因此， 控制器的市場份額基本跟機器人本體一致。

    隨著技術(shù)和應(yīng)用經(jīng)驗的積累， 國產(chǎn)機器人控制器產(chǎn)品已經(jīng)較為成熟，所采用的硬件平臺和國外產(chǎn)品相比并沒有太大差距，差距主要體現(xiàn)在控制算法和二次開發(fā)平臺的易用性方面， 是機器人產(chǎn)品中與國外產(chǎn)品差距最小的關(guān)鍵零部件。 

    現(xiàn)有的機器人控制器封閉構(gòu)造，帶來開放性差、軟件獨立性差、容錯性差、擴展性差、缺乏網(wǎng)絡(luò)功能等缺點，已不能適應(yīng)智能化和柔性化要求。開發(fā)模塊化、標準化機器人控制器，各個層次對用戶開放是機器人控制器的一個發(fā)展方向， 存在巨大發(fā)展空間。機器人接口統(tǒng)一是大趨勢，控制器的機會在于標準化和開放性， 未來可能會出現(xiàn)提供控制器模塊的平臺型企業(yè)。

    成本優(yōu)勢、 產(chǎn)業(yè)需求、政策推動三大因素驅(qū)動機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展

    未來推動工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴大的主要因素包括：

    （1）成本優(yōu)勢。

    隨著我國人口老齡化情況的加劇， 近幾年勞動力成本每年以 10%以上的速度大幅上升， 2014 年我國制造業(yè)就業(yè)人員平均工資達到 51369 元，低端制造業(yè)賴以生存的成本優(yōu)勢逐漸消失。 目前， 全球工業(yè)機器人均價約 30 萬元， 隨著技術(shù)進步， 價格呈下行趨勢，特別是中國市場，核心零部件逐步國產(chǎn)化，價格下降速度將快于全球市場。 人工成本的上漲，以及工業(yè)機器人成本的逐步降低， 將迫使制造企業(yè)選擇工業(yè)機器人替代人工來從事大規(guī)模和重復(fù)性勞動，加速推進工業(yè)機器人的應(yīng)用。

    （2）制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級助推工業(yè)機器人發(fā)展。 

    我國制造業(yè)企業(yè)多數(shù)仍處于自動化的早期階段，以粗放型發(fā)展模式為主，產(chǎn)品附加值低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性也有較大的改進空間。 而工業(yè)機器人及智能制造成套裝備及生產(chǎn)線的出現(xiàn)加快了原有的生產(chǎn)速度，大大提高了勞動效率， 還提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。 隨著未來人們對產(chǎn)品質(zhì)量要求的提升，我國工業(yè)制造業(yè)也將朝著集約化、智能化的方向進行產(chǎn)業(yè)升級，自動化程度將會越來越高，對以工業(yè)機器人為代表的自動化設(shè)備的需求亦將會逐步釋放。

    （3）制造過程柔性化、 智能化需求。 

    產(chǎn)品生命周期縮短及多樣化需求將促進柔性制造技術(shù)進步，生產(chǎn)方式向柔性、智能、精細轉(zhuǎn)變， 而機器人在柔性化、智能化和信息化方面具有強大優(yōu)勢。 構(gòu)建以智能制造為根本特征的新型制造體系，將加快工業(yè)機器人在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用。

    （4）產(chǎn)業(yè)政策推動行業(yè)發(fā)展。 

    國家出臺的一系列產(chǎn)業(yè)政策為我國工業(yè)機器人領(lǐng)域的快速發(fā)展提供了充分的保障，推動我國工業(yè)機器人領(lǐng)域的技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)升級。

    《 十三五規(guī)劃綱要》 提出大力推進機器人產(chǎn)業(yè)化，提升產(chǎn)業(yè)支撐作用。

    《中國制造 2025》聚焦智能制造，提出加快工業(yè)機器人在在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用， 大力推動機器人產(chǎn)業(yè)突破， 圍繞汽車、機械、電子、危險品制造、國防軍工、化工、輕工等工業(yè)機器人、特種機器人，以及醫(yī)療健康、家庭服務(wù)、教育娛樂等服務(wù)機器人應(yīng)用需求，積極研發(fā)新產(chǎn)品，促進機器人標準化、模塊化發(fā)展，擴大市場應(yīng)用。突破機器人本體、減速器、伺服電機、控制器、傳感器與驅(qū)動器等關(guān)鍵零部件及系統(tǒng)集成設(shè)計制造等技術(shù)瓶頸。

    工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、財政部等三部委聯(lián)合印發(fā)了《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020 年)》，為十三五期間我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展描繪了清晰的藍圖。該規(guī)劃提出到 2020 年，自主品牌工業(yè)機器人年產(chǎn)量達到 10 萬臺，六軸及以上機器人 5 萬臺以上;服務(wù)機器人年銷售收入超過 300 億元;培育 3 家以上的龍頭企業(yè)，打造 5 個以上機器人配套產(chǎn)業(yè)集群;工業(yè)機器人平均無故障時間達到 8 萬小時；

    完成 30 個以上典型領(lǐng)域機器人綜合應(yīng)用解決方案，并形成相應(yīng)的標準和規(guī)范，實現(xiàn)機器人在重點行業(yè)的規(guī)?；瘧?yīng)用，機器人密度達到 150 以上。 關(guān)鍵零部件取得重大突破，在六軸及以上工業(yè)機器人中實現(xiàn)批量應(yīng)用，市場占有率達到 50%以上。

    全球工業(yè)機器人市場增長穩(wěn)定， 中國市場穩(wěn)做增長引擎

    根據(jù) IFR（ 國際機器人聯(lián)合會） 的數(shù)據(jù)， 2015 年全球工業(yè)機器人銷量 24.76 萬臺，同比增長8%， 全球 75%的工業(yè)機器人被銷往五個國家：中國、韓國、日本、美國、德國，銷量分別為 6.6萬臺（ 中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟統(tǒng)計數(shù)據(jù)） 、 3.7 萬臺、 3.5 萬臺、 2.7 萬臺、 2 萬臺，中國仍是全球最大的工業(yè)機器人市場。 

    IFR 估計,從 2016-2018 年，工業(yè)機器人安裝量將再次增長， 年復(fù)合增長率至少達 15%， 2018 年全球工業(yè)機器人總銷量將達到約 40 萬臺。

    從下游行業(yè)應(yīng)用來看， 汽車產(chǎn)業(yè)是工業(yè)機器人最重要的應(yīng)用行業(yè)，同時汽車產(chǎn)業(yè)大大增加了全球工業(yè)機器人領(lǐng)域的投資， 2015 年汽車產(chǎn)業(yè)約銷售 95000 臺工業(yè)機器，占比 38.37%。 電氣/電子行業(yè)(包括電腦設(shè)備、無線電、電視、通信設(shè)備和裝備、醫(yī)療、精密和光學(xué)儀器)工業(yè)機器人銷量同比增長 10.12%，共計約 53300 臺， 占工業(yè)機器人總銷量的 21.53%，電氣/電子行業(yè)將是工業(yè)機器人應(yīng)用最具潛力的行業(yè)。 2015 年冶金、橡膠和塑料、 食品、藥品化妝品行業(yè)銷量分別為 34600臺、 21200 臺、 7200 臺、 2100 臺， 占工業(yè)機器人總銷量的比例分別為 13.97%、 8.56%、 2.91%、0.85%。

    工業(yè)機器人應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大。 家電、 3C 行業(yè)對工業(yè)機器人應(yīng)用的需求與日俱增，并極有可能在未來成為工業(yè)機器人應(yīng)用的新增長點。此外隨著國內(nèi)關(guān)鍵崗位機器人替代工程、安全生產(chǎn)少(無)人化專項工程和新的應(yīng)用示范政策的不斷落實，工業(yè)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒂型由斓絼趧訌姸却蟮募徔?、物流行業(yè)，危險程度高的國防軍工、 民爆行業(yè)，對產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境潔凈度要求高的制藥、半導(dǎo)體、食品等行業(yè)， 和危害人類健康的陶瓷、制磚等行業(yè)。

    回到中國。

    中國機器人密度仍然很低。 自 2013 年起，中國成為世界最大的工業(yè)機器人市場， 機器人使用密度在 2014 年僅達到了 36 臺/萬人，不僅遠低于韓國、日本、德國水平，且低于 2014 年全球平均 66 臺/萬人的使用密度。 滲透率還處于較低水平， 未來隨著我國機器人研發(fā)技術(shù)的進步，工業(yè)機器人市場具備十分廣闊的提升空間。