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智能制造和自动化趋势下国产工业机器人走向破局之路

2021-08-18 来源:长沙机械信息网

智能制造和自动化趋势下,国产工业机器人走向破局之路

工业机器人、数控 (CN)、可编程控制器(PLC)是工业自动化的三大技术。工业机器人广泛应用于制造业的各个领域之中,有力地推动了制造业的发展,是实现智能生产和数字化工厂的通用基础设备。其与数控加工中心、自动移动机器人以及自动检测系统可组成柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造系统(CIMS),实现生产自动化。

工业机器人可以代替人工在各种恶劣危险工况下工作,并且长时间进行繁重、重复的作业,同时大幅提高生产效率和效益。其主要应用于汽车、3C、金属、化学品与橡胶与塑料、食品等领域的生产制造中。其中两大下游行业为汽车和 3C 行业。机器人应用工艺有焊接、搬运、码垛、喷涂、切割、打磨抛光、装配、检测、注塑、锻造、冲压、机械加工等 ,主要应用场景为搬运上下料及焊接。

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工业机器人主要销售国(资料来源:国际机器人联合会)

据国际机器人联合会发布的《2020 年世界机器人报告》显示,世界各地工厂中运行的工业机器人库存达到约 270 万台,增长 12%,创历史新高,五年内( 2015-2020 年)增长了约 85%。

制造业对快速生产和交付具有成本优势的产品的底层需求,让工业机器人始终维持高景气度。

近五年间,工业机器人的销量和销售额增速始终处于一个较高的水平,工业机器人销售量的 CAGR 达 10.24%,销售额的 CAGR 达 5.22%。美洲、欧洲、亚太地区对工业机器人的需求强劲,其中中国大陆工业机器人销量达到了 14.05 万台,占到全球销量的 37.65%,是目前世界最大、增长最快的工业机器人市场 ,连续 7 年成为世界最大的工业机器人市场 ;日本、美国、韩国、德国分别为 4.99、3.33、2.79、2.05 万台。前五大主要国家的工业机器人销量占全球销量的 72.90%。

中国工业机器人销售情况(资料来源:公开资料整理)

此前,我国工业机器人对外依存度高,国产机器人附加值低。 近年来,我国制造业获得持续高速发展, 同时劳动力成本优势的消失 、低端制造产能转移、 环保安全问题等综合因素,制造业企业进入 升级转型深水区 ,对生产效率、产品质量提出了更高的要求,由此拉动了制造业对自动化的广泛需求,加上机器人技术的逐渐成熟,企业的认知 提高也直接促进了工业机器人需求的迅速发展。但我国 机器人起步较晚, 对技术含量较高的工业机器人进口 依存度高。

我国工业机器人 凭借高性价比保持产业平稳增长。工业机器人被列入中国制造 2025的十大重点发展 领域,中国工业机器人 出口上量,意味着全球工业机器人 垄断格局有望被打破,中国品牌的参与,必将带来产业更深入的发革。

长期来看,在智能生产和自动化大趋势下,以及绿色经济带来的 新一轮产业结构转型升级,新兴应用领域的出现及两大下游行业的需求企稳回升,工业机器人有望继续放量。

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工业机器人投资回报期缩短(资料来源:公开资料整理)

2018-2019 年间,燃油汽车和 3C 行业的增速放缓,让其对工业机器的需求疲软。随着各国环保政策对 新能源汽车替代燃油汽车的时间节点的落地、5G 商用牌照的陆续发放带来的 5G 手机加速渗透,同时伴随产品的加速更新换代,汽车制造和 3C 行业对工业机器人的需求将 回暖。

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5G手机加速渗透(资料来源:公开资料整理)

此外,新兴应用领域也在不断出现,如新能源电池、光伏制造、环保装备、高端家电、轨道交通等。数据显示:2019 年,电子、汽车整车行业市场需求下滑;锂电、光伏、食品医疗、物流、金属加工等行业保持较高速增长。工业机器人下游应用行业逐渐由汽车向一般工业如金属加工、食品医疗、日化、光伏、通讯等行业进行渗 透,新兴细分行业带来新的增量市场。

一方面, 工业机器人的跌价降低了这些非传统应用行业大批量采购工业机器人的门槛。

另一方面, 随着用人成本的上升和劳动力结构性矛盾的激化,一些中小企业积极向自动化生产转型。这为高性价比、高稳定性的国产机器人提供了潜在的发展机会。

此外,制造业向敏捷制造、柔性制造、精益制造的方向发展,对工业机器人提出了更高的要求:高敏捷性、高柔性、高精度。结合万物于联趋势下, 5G 技术的应用,为工业机器人带来了更新升级需求。

2020 年国内工业机器人产量 累计同比增速高达 20%,其原因有如下几点:(1)疫情加剧用工荒,加速生产企业自动化改造。(2)供给替代效应给国内生产企业带来大量出口需求,拉动对上游工业机器人的需求。(3)数字化、智能化等新技术的应用带来工业机器人的更新需求。(4)国外品牌机器人的生产受阻给国产机器人企业创造了研发、生产、抢占市场份额的时间窗口。

在这些综合性因素影响下,国产机器人有望在2025年完成对国外产品的全面超越。

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