王昆仑.我国工业机器人家当现状、竞争力及未来发展策略[J].机器人技能与运用,2024,No.219(03):8-13
择要
为明晰了我国工业机器人家当发展方向，找抵家当跃迁的钥匙，亟需从家当发展的现状找到短板和待化解的难题，挖掘行业潜在上风并匆匆使实在现最大化。本文将从我国工业机器人家当发展现状、国际竞争力以及未来发展策略等三个方面，对工业机器人家当进行全面的剖析。首先从市场规模、家当链构造、运用规模及领域/场景等方面论述了我国工业机器人家当发展现状；接着从技能瓶颈与打破、品牌影响力等方面剖析了我国工业机器人的国际竞争力；末了提出了我国工业机器人家当未来发展策略，一方面，我国广阔的运用处景对工业机器人家当起到反哺的浸染；另一方面，从我国工业机器人长远发展的视角来看，仍需将关键技能研产生发火为未来的重中之重，同时打通高下游家当链，加强与5G、人工智能和虚拟现实等新技能的领悟共生，终极实现家当跃迁与蝶变。
关键词：工业机器人，关键零部件，家当链，场景运用，市场霸占率，品牌影响力
0弁言
环球机器人家当的发展，最早可追溯至20世纪40年代后期，彼时美国橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory）和美国阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）开始研制遥控式机器手，用于搬运放射性材料，算起来至今已有七十多年的演化轨迹。当前，机器人已被广泛运用在生产、生活的各个领域，且随着技能创新的不断迭代，机器人家当发展尽显发达之势。
2021年，工业和信息化部等印发了《“十四五”机器人家当发展方案》，这加速了我国机器人家当的发展，以运用分类来看，尤以工业机器人、做事机器人等领域发展更为繁荣。
作为天下工业机器人规模最大的市场，我国的工业机器人家当发展值得深入探究。
1我国工业机器人家当发展现状
1.1发展背景
“机器人”（robot）一词最早出身于1921年，由卡雷尔·恰佩克（Karel Capek）创始。天下上工业机器人发展进程可以分为三个阶段：在1950—1960年间，天下工业机器人家当发展处于抽芽阶段；而1960—2000年间，则被界定为家当崛起阶段，这期间工业机器人开始走向家当化和环球化；2000年至今，工业机器人家当处于家当升级和聪慧化阶段。这一期间，5G、大数据、人工智能技能等的发达发展，极大推动了家当聪慧化的进程。
晚于国外，我国工业机器人家当发展起步于1970年，大致度过了三个发展阶段：第一阶段为技能探索期（1970—1990年）；第二阶段为家当抽芽期（1990—2009年）；第三阶段为家当发展期（2009年至今）。经历了30年旁边的技能孵化期，我国工业机器人领域由技能探索延伸至家当落地，迎来市场爆发期。
1.2市场规模
2023年10月，国际机器人联合会（IFR）发布了《2023天下机器人报告》（下称《报告》）。《报告》表露，2022年度环球工厂中，新安装工业机器人数量为553052台，同比增长5％（图1）。个中，亚洲占73％，欧洲占15％，美洲占10％。
图1 环球工业机器人装机量
《报告》显示， 2022年，我国工业机器人安装量达290258台，同比增长5％（图2），刷新了2021年纪录，再一次摘得天下工业机器人规模最大市场的桂冠。自2017年以来，我国工业机器人安装量年均匀增长率为13％。
图2 中国工业机器人装机量同比增长率
根据《报告》显示，2022年，工业机器人安装量排在第二位的这天本，不过其安装量与我国的差距依然很大。2022年，日本工业机器人安装量增长9％，至50413台。自2017年以来，其机器人安装量年均匀增长率为2％。可见，我国工业机器人市场规模弘大的需求下，发展前景是极为广阔的。
1.3家当链构造
工业机器人家当链分为上、中、下贱，上游为机器人关键零部件，包括掌握器、伺服驱动器、减速器、传感器、末端实行器等；中游为机器人本体；下贱为机器人集成开拓和运用等。
根据中商家当研究院《2023-2028年中国工业机器人行业深度调查及投融资计策研究报告》数据，机器人五大关键零部件占工业机器人本钱比例的绝大部分，个中减速器、伺服驱动器、掌握器三种关键零部件占比成阶梯状，三者占比分别约为35%、20%和15%（图3），减速器的本钱占比最高，伺服驱动器次之，排第三位的是掌握器。
图3 工业机器人关键零部件本钱占比
发展初期，我国工业机器人家当多集中在家当链的中下贱，也便是本系统编制造、系统集成、二次开拓等环节，上游关键零部件紧张依赖入口。如今随着国家大力扶持以及家当推动，上游零部件家傍边，我国也有干系企业开始崭露锋芒。
不过，在市场份额上，还有很大的提升空间。2022年，我国工业机器人市场，ABB、发那科、库卡、安川电机（即环球工业机器人“四大家族”）霸占约40%的份额。同年，工业机器人国产化率约为40%。
1.4运用规模及场景
1.4.1运用规模
机器人从运用角度分类，国际上大致分为工业机器人和做事机器人。我国将机器人分为工业机器人、做事机器人和特种机器人三类。
据中国电子学会发布的《中国机器人家当发展报告（2022年）》数据显示，2021年，环球工业机器人市场规模为175 亿美元，在环球机器人家当当中的占比为41%；估量2022—2024年，环球工业机器人市场规模年复合增长率（CAGR）为9%。2021年，我国工业机器人市场规模为 75 亿美元，在我国机器人家当当中的占比为53%；估量2022至2024年，我国工业机器人市场规模CAGR为15%。由此可见，我国工业机器人的市场规模CAGR远高于环球。工业和信息化部统计数据显示，目前工业机器人运用覆盖国民经济60个行业大类、168个行业中类，我国连续10年景为环球最大的工业机器人运用国。
未来，我国工业机器人发展将持续向好。中商家当研究院在《2023-2028年中国工业机器人行业深度调查及投融资计策研究报告》中预测，2024年我国工业机器人家当市场规模将超过700亿元。
1.4.2场景运用
当前，在市场需求和政策勾引双重浸染下，工业机器人运用落地，已呈现多面着花的景象。制造业是其运用落地最为集中的场景，比如汽车、电子、食品加工、光伏、金属加工、化学制品、采矿和纺织等领域，都随处可见工业机器人的身影。工业机器人已经成为当代生产中不可短缺的高度自动扮装备。
2023年1月，工业和信息化部等十七部门印发了《“机器人+”运用行动履行方案》（下称《方案》）。《方案》提出的紧张目标中，工业机器人发展目标是：到2025年，制造业机器人密度较2020年实现翻番，机器人促进经济社会高质量发展的能力明显增强。
《方案》中强调聚焦10大运用重点领域，包括制造业、农业、建筑、能源、商贸物流领域，以及医疗康健、养老做事、教诲、商业社区做事、安全应急和极限环境运用领域。这些领域里，工业机器人是运用范围最广且规模最大的机器人类型。
据东吴证券发布的《自动扮装备行业深度报告-机器人行业深度》显示，2022年，汽车及电子两个行业的工业机器人销量占比达47%（图4），为工业机器人最大下贱。
图4 2022年汽车及电子制造在我国工业机器人销量中占比
以汽车制造领域为例，工业机器人紧张用于焊接、冲压、涂装、装置等工艺流程，由于其具有高效、精准、灵巧、安全等优点，很大程度上，提高了汽车行业的生产效率和产品质量。除了高质量汽车零部件的生产制造以外，工业机器人在汽车智能制造领域的浸染越来越显著，推动了全体汽车工业的转型升级。
在电子生产领域，工业机器人多运用在分拣箱、撕膜系统、激光塑料焊接、高速码垛等环节，电子细分市场上，电子IC、贴片元器件等运用较为广泛。不仅提高了电子组装速率、精度，还大大降落了生产和人力本钱。
2023天下机器人大会上发布的《中国机器人技能与家当发展报告（2023年）》显示，我国拥有广阔的机器人运用市场，随着“机器人+”行动稳步履行，机器人运用领域正加速拓展，并在新能源汽车、医疗手术、电力巡检、光伏等领域的运用不断走深向实，有力支撑行业数字化转型、智能化升级。
2我国工业机器人的国际竞争力
2.1技能瓶颈与打破
由于我国工业机器人家当发展，是从中下贱向上延伸的，以是导致家当链中上游技能积累有所不敷，经历多年的追赶，在市场份额和技能水平上取得了一定进步，但目前依然有很大提升空间。
中国社会科学院中国度当与企业竞争力中央发布的《家当蓝皮书：中国度当竞争力报告（2022—2023）》（下称“蓝皮书”）显示，随着我国机器人（以工业机器人为主）家当日渐壮大，机器人家当链、供应链的韧性逐渐增强，但总体仍不敷，表现为技能水平偏低、风险点偏多。
当前，环球工业机器人研发水平较高的国家为美国、日本和德国等。这些国家在工业机器人研究、开拓以及制造上，都做了永劫光探索和沉淀。美国在工业机器人AI技能以及如今大火的人形机器人上，领先于环球其他国家；日本领先的是，工业机器人的上游关键零部件减速器，且已形成较高的技能护城河；德国则在原材料和本体零部件等方面，拥有很强的实力。
我国与上述国家比较较，短板紧张是，工业机器人的家当链上游关键零部件环节。这一环节是全体工业机器人当中技能含量最高的部分，也是我国与天下领先水平差距最大的部分。以减速器为例，工业机器人减速器紧张为RV减速器、谐波减速器两种（图5），目前国产化颇有进展的是谐波减速器，RV减速器在大负载能力、大范围传动取得了较大进展，有些产品也已经达到国际同等前辈水平。
图5 RV减速器（上）和谐波减速器（下）
蓝皮书指出，国产关键零部件性能与国际一流水平差距大，高端关键零部件依赖入口，存在“卡脖子”风险。
不过，近几年，国家政策大力扶持、企业积极投入研发以及下贱需求倒逼之下，我国工业机器人家当发展迅速，自主进程加速推进，国产替代涌现稳步快速推进的态势，“卡脖子”风险正在快速减弱。
据东吴证券发布的《自动扮装备行业深度报告-机器人行业深度》显示，2015—2022 年机器人国产化率从17.5%提升至35.7%，2022年，我国工业机器人国产化率同比提升4个百分点，到2023年第一季度，工业机器人国产化率已经达到41%，同比提升9个百分点。
2.2品牌影响力
近年来，我国工业机器人家当不断追赶，已经出身了一些行业有名企业。比如减速器领域，有环动科技、智同精密、绿的谐波等行业龙头零部件企业，其余在大六轴机器人的品类上，也已经产生新松、埃斯顿、埃夫特、新时达等走在行业前列的龙头本体企业。
从本体形态不同的角度，工业机器人紧张分为六轴机器人、选择顺应性装置机器臂（Selective Compliance Assembly Robot Arm，SCARA；别号水平多枢纽关头机器人，是工业机器人家庭运用非常广泛的一个构型）、Delta机器人（也称为三角式机器人，是工业机器人中的并联式机器人）、协作机器人等几种类型。个中，六轴机器人是技能壁垒高且出货量最大的品类，根据负载大小它又被分为大六轴机器人、小六轴机器人。
2017—2022年，我国工业机器人市场销量（图6）规模当中，六轴多枢纽关头机器人、SCARA机器人合计占比均在90%以上，个中，2022年约为 90%，小六轴、大六轴、SCARA 机器人占比分别为37%、26%、27%。
图6 2017—2022年小六轴、大六轴、SCARA 机器人销量占比
因此，六轴机器人的国产化率，是我国工业机器人技能以及品牌力水平的一个直不雅观反响。数据显示，2022年，大六轴机器人的国产化率为17%，个中埃斯顿作为我国该领域龙头企业，占了8%的市场份额。
当前，我国已经拥有一批高质量的减速器公司，不过仍要看到，减速器市场，日本的纳博特斯克(Nabtesco)和哈默纳克(Harmonic)依然抢占了大部分市场份额，其余，工业机器人“四大家族”在家当链上基本已打通，掌握了我国工业机器人市场的四成旁边份额，我国工业机器人企业的发展仍旧任重路远。
3我国工业机器人家当未来发展的策略
3.1强链补链，提升关键零部件技能水平
当前，外资巨子有将重心向软件转移的趋势，我国工业机器人企业须要捉住这一窗口期，进一步强化自主运控技能，提升品牌影响力和附加值，连续向家当链中游和上游进行拓展。
在《“十四五”机器人家当发展方案》中提及的目标，也着重强调了工业机器人的发展思路。方案称，到2025年，我国成为环球机器人技能创新策源地、高端制造集聚地和集成运用新高地；机器人家当业务收入年均增速超过20%；制造业机器人密度实现翻番。到2035年，我国机器人家当综合实力达到国际领先水平，机器人成为经济发展、公民生活、社会管理的主要组成。这些目标紧张靠工业机器人等载体来实现。
详细办法上，在自主研发的根本上，合营进行成本并购相应标的等，加快节制工业机器人的关键零部件和本体的关键技能。
工业机器人的关键零部件，是行业技能壁垒最高的部分，企业须要重点打破相应的关键技能难点，加强减速器、掌握器、伺服电机等的技能研发投入，提升技能储备能力。
同时，强化工业机器人家当链与新技能的创新协同，比如5G通信技能、大数据、云打算和AI技能等，用智能化、数字化、领悟化等进行赋能，提升工业机器人的技能水平和做事体验，从而提升工业机器人关键零部件的国产化率，逐步实现百口当链生态的自主可控。
3.2挖掘需求潜力，扩大市场份额
我国工业机器人家当上风，多集中在家当链的中下贱，而需求量大、利润可不雅观的中上游环节，暂时处于追赶的位置，占比上有很大潜力可以挖掘。
2023年，从市场份额上来看，我国工业机器人企业占比节节攀升，这紧张源自于海内光伏、新能源汽车、储能等家当需求处于爆发期，个中光伏需求最为兴旺。
这对付我国工业机器人的发展来说，是家当升级的窗口期。以日本为例，日本的工业机器人家当进入大发展，是在二战后，制造业复苏的大环境之下实现的，当时日本的汽车、电子机器制造业飞速发展，从而给工业机器人的发展，供应了肥沃的市场土壤。
日本工业机器人发展路径，也值得研究借鉴。不同于美国、欧洲发达国家，日本针对机器人家当链上、中、下贱采纳了“各个击破”+“互助协同”模式，该模式深度表示了“术业有专攻”的精髓要义。
日本零部件厂商专攻减速机、掌握器等关键零部件的研发生产，本系统编制造商则专攻本体的研发与制造，系统集成上则看重用户需求和体验，完善流利体系，三者之间既独立又相互协同互助，从而基本实现了上中下贱家当链打通，构建了稳定的家当架构，在国际竞争当中长期处于上风地位。
在家当升级和人工代替需求兴旺的背景下，我国工业机器人企业与下贱客户进行了深度互助，借鉴日本等发展模式，势必在家当化、规模化年夜将走得更远。
除了在光伏、新能源汽车、储能等领域，与外资针锋相对抢占市场外，技能壁垒高的大六轴机器人、焊接机器人等，同样有我国干系机器人企业挖掘需求潜力的空间。
海内厂商在占领该领域关键技能难题之后，通过优化自身产品构造和功能，同时担保质量和性能，尽可能节约客户本钱，深入拓展上述领域，逐步实现国产化率的提升和市场份额的扩大，从而形成市场供需的正向循环。
推动家当向前发展，企业间构建良性的“竞合”关系，至关主要。家当需求倒逼下，企业更该当理性有序地发展，而非“一窝蜂”式地冲上来，造成大量资源花费和恶性竞争。
企业在技能研发上应各有侧重。企业应发挥自身上风，分别针对掌握器、伺服驱动器、减速器、传感器、末端实行器等关键零部件；机器人本体；系统集成设计制造技能等技能瓶颈，深入个中，各个击破。
同时，上中下贱企业间应互助互补，在供需关系上达成长久深度的互助，形成“双赢”模式。
政府在其间也应发挥相应的勾引浸染。首先，应在顶层设计上，构建好家当发展路线图，从而使家当各方有策可依；其次，构建良好家当环境，协同机器人供需双方的关系，促进机器人创新能力，降落机器人利用本钱，提升机器人运用水平；末了，勾引出身一批自主品牌的机器人企业，紧抓一批技能型、带动性强的范例样本，从而推动全体家当良性有序发展。
3.3拓展创新运用处景
2022年底，ChatGPT横空出世，直接引爆了人工智能技能在2023年的全面爆发，与之相伴的是，机器人家当链也有望迎来新一波高速发展期。
当前，5G、大数据、云打算和AI技能等集中爆发，人形机器人在这一轮浪潮当中脱颖而出。由于其具备将上述技能融汇为一体的核心载体的雏形。
2023年10月20日，工业和信息化部印发《人形机器人创新发展辅导见地》，提出到2025年，人形机器人创新体系初步建立，“大脑、小脑、肢体”等一批关键技能取得打破，确保核心部组件安全有效供给等。
AI大模型被定位为人形机器人的“大脑”，在智力加持下，未来，随着人形机器人的迭代和运用落地，其将领悟工业机器人、做事机器人和特种机器人的功能于一身。未来人形机器人的运用处景将非常广泛。从工厂到家庭，从阛阓到农场，人形机器人的身影将无处不在。
3.4加强品牌培植，提升品牌影响力
3.4.1加强品牌培植
机器人被称之为“制造业皇冠顶真个明珠”，因此，环球各个国家都加入了该领域的竞争之中。我国更是发布诸多扶持政策，各个地方政府也相继推出相应的补贴或财政优惠方法，来推动机器人家当发展。
在此根本之上，我国工业机器人企业为了尽快“补课”，走到天下前列，引领行业潮流，更该当看重自身品牌力的塑造。
当前，我国工业机器人企业的品牌力有了很大提升。市场研究机构MIR睿工业发布的《工业机器人一季度监测》数据显示，2023年第一季度，埃斯顿、汇川技能、埃夫特等3家国产厂商，进入环球TOP10行列。
加强品牌影响力和竞争力，还是要建立在节制工业机器人核心技能的根本之上。由于从前间我国工业机器人多从家当链中下贱发力，从而在关键零部件上，与国外有不小差距，这势必影响我国干系企业在世界上的品牌影响力。品牌调性与技能水平相匹配，是营销知识，因此在关键环节拥有核心能力，是品牌重塑的条件。
其余，要担保产品性能和质量稳步提升，用户体验和做事水平也要跟上，如此，客户的信赖也会相伴而来，再加上自主品牌力的强力运营，久而久之，品牌影响力和竞争力便可进步神速。
3.4.2扩大品牌影响力
ABB、发那科、库卡、安川电机是环球工业机器人“四大家族”，它们被外界视为高端品牌，拥有很强的品牌影响力。因此，在市场上，它们的产品便有着更高的附加值，更高的利润率，拥有较高的品牌溢价。
如何进行品牌定位，也是加强品牌影响力非常关键的一环。当前，急需冲破我国机器人产品多集中在中低端市场的固有印象，而拿下更多头部客户订单，积累有名客户的口碑和相信，会匆匆使品牌升级之路，更为顺畅。
4结束语
我国工业机器人家当发展至今，已有数十载，且当前正逢5G、大数据、云打算和AI技能等集中大爆发期间，这意味着，我国工业机器人企业迎来蝶变的窗口期。根据行业发展30年旁边一个周期的家当规律，当前也正是我国工业机器人企业重塑品牌力的关键节点。
我国工业机器人企业须要把握的是，智能化、高端化、领悟化、生态化等“四化”。由于这“四化”，将成为环球机器人家当未来发展的主流趋势。
作者：王昆仑（中国电子学会）
