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分析:机器换人大势所趋 系统梳理行业痛点所在(上)

http://www.100ec.cn  2017年03月20日10:45  中国电子商务研究中心 我要投稿 产品服务

  (中国电子商务研究中心讯)工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类的指令后,按照设定的程序执行运动路径和作业。

  工业机器人在多个领域不可或缺

  在工业发达国家,工业机器人及自动化生产线成套设备已成为高端装备的重要组成部分并且是未来发展趋势,广泛应用于汽车及汽车零部件制造、机械加工、电子电气、橡胶及塑料、食品、物流等行业。工业机器人典型的应用包括焊接、喷涂、组装、检测、采集、放置等。

  工业机器人通常由本体、控制系统、驱动与传动、传感器组件等基本部分构成。核心零部件主要是高精度减速器、伺服电机和驱动器、控制器、末端执行器、传感器等。伺服系统作为执行单元驱动机器人按照特定的轨迹运动,并满足在运行速度、动态响应、位置精度等方面的技术要求。减速器是传动装置,将电机转数减速并获得较大转矩,其精度决定了机器人的运动精度。工业机器人主要使用谐波减速器和RV减速器。控制器是是机器人的大脑,其通过发出指令控制机器人完成特定动作。

  工业机器人按照运动方式和机械结构的不同,主要可分为:平面多关节机器人(SCARA)、多关节机器人、圆柱坐标机器人、坐标机器人、并联机器人等。目前最常见的是多关节机器人,有六个及以上旋转轴,适合于几乎任何轨迹或角度的工作。

  例如:SCARA机器人、直角坐标机器人

  并联机器人、多关节型机器人

  工业机器人产业链

  工业机器人产业链的上游是零部件供应商,主要提供伺服电机、减速器、控制器等零部件。中游是工业机器人本体制造。下游是工业机器人应用系统集成,用于汽车、电子电气、机械加工、食品饮料、仓储物流等领域。

图表一:工业机器人产业链

  工业4.0来临、产业转型升级、人口结构调整,机器换人不可避免。

  工业机器人自诞生以来便是提高生产效率、改善产品品质的有效工具。随着工业4.0时代的来临,生产方式向柔性、智能、精细化转变,构建以智能制造为根本特征的新型制造体系迫在眉睫,对工业机器人的需求将大幅增长。

  中国经济进入新常态,原有增长模式难以为继,经济结构调整、制造业升级迫在眉睫。发展工业机器人产业,实现自动化、智能化生产是现阶段中国经济转型升级的重要组成部分,其在工业产业中的广泛应用将是提升国家竞争力、引领经济增长新的动力。

  我国人口结构逐渐老龄化,人口红利正在逐渐消退。中国65岁及以上人口比例呈逐年上升趋势,而15~64岁人口所占比例近两年出现明显的下降。同时中国制造业的人力成本却在不断上升。2003~2005年中国制造业平均工资不断上升。中国制造的成本优势持续削减。工业机器人的成本正在逐渐下降,机器换人的成本优势开始得到体现,这为未来工业机器人的普及奠定了基础。

  有观点认为机器替代人会对就业产生不利影响。欧洲ZEW的研究表明自动化生产会降低成本,从而带动需求增加,这又进一步促进就业。中国社科院的研究表明,工业机器人虽然替代了劳动者,但同时还创造了大量新岗位,总体上看对就业产生积极影响。

  图表2:2002~2015年中国人口结构

  图表3:2003~2015年中国制造业平均工资

  IFR认为全球工业机器人市场从2016~2019年将会保持两位数的增长率,并总结了如下原因。

  IFR预测2016~2019年有利于全球工业机器人市场快速增长的因素:

  1、工业4.0来临,产品生命周期的缩短和多样化需要柔性自动生产,工业机器人将发挥更重要的作用。

  2、全球竞争推动现代化工厂建设,节能、新型材料(碳复合材料)的使用推动工厂升级。

  3、汽车、电子电气行业需求持续,消费市场的增长需要扩大工厂生产能力。

  4、人类与机器人的协作将会在近期取得突破,紧凑、易用的协作机器人将会推动市场。

  5、机器人代替人类从事危险与重复与不适合人类的工作;持续的产品质量改进需要复杂的高科技机器人系统。

  6、中小企业中工业机器人的使用将会加速。

  7、中国是工业机器人市场增长的主要驱动力,2019年40%的工业机器人将用于中国。韩国日本台湾、巴西、东南亚、北美持续增长,中欧和东欧加速增长,西欧温和增长。

  国内市场广阔、工程师红利、国家政策支持,利好产业发展

  根据IFR的统计,全球每万人中工业机器人的使用数量为69,而中国仅为49。对比日本德国韩国美国台湾等工业发达国家和地区,中国的差距更加明显,因此还有广阔的发展空间。中国现阶段已是全球最大的工业机器人市场,同时还保持着较快的销售量增长。巨大的国内市场有助于发挥国内企业本地化服务与合作研发的优势。

  现阶段我国工程师数量众多。每年高校培养的人才数量庞大,通过与产业的结合,人口红利可以实现从数量向质量的转化。相当程度的工程师红利使得人力成本相对于发达国家还有一定优势。

  图表4:2004~2014年中国普通高校毕业生授予学位人数及增长率

  图表5:1998~2014年中国理学和工学研究生(硕士和博士)毕业人数及增长率