国内外工业机器人产业竞争力分析报告研究.docx

1、国内外工业机器人产业竞争力分析报告研究工业机器人产业竞争力分析研究本文基于产业竞争理论五个要素-生产要素、市场需求要素、技术竞争力、企业竞争力和政策因素，从市场、技术、企业、政策和人才五个方面对全球工业机器人产业开展竞争力进展分析，最后提出促进我国工业机器人产业开展的对策建议。一、工业机器人市场竞争分析2017年全球工业机器人销量为38.1万台，而中国、日本、韩国、美国和德国等五大市场占据总市场的73%。中国的工业机器人市场占据全球市场的37%，完成了13.8万台的销量，超过欧洲和美洲市场总和，而随着工业转型升级、劳动力本钱不断攀升与机器人生产本钱下降，今后中国工业机器人市场仍将维持増势。日本

2、拥有安川电机、川崎、欧地希、不二越、爱普生等领导厂商， 2017年供应了全球57%的工业机器人产品，比2016增长了45%。其机器人产品大多销往北美洲、中国、韩国和欧洲。此外，日本工业机器人在本土的销量与上一年度相比增长18%，为45566台。韩国是全球工业机器人占有率最高的国家，超过全球平均数的8倍。但是2017年韩国工业机器人出货量下降4%，为39732台。美国作为机械化程度较高的国家，2017年保持了七年的工业机器人连续增长，达到33192台，增长6%。德国作为全球第五大工业机器人市场，2017年的工业机器人销量达到21404台，较上一年增加7%，稳居欧洲第一。二、工业机器人企业竞争情况

3、工业机器人行业按产业链分为上游、中游和下游。上游生产核心零部件：包括减速器、伺服系统、控制器；中游是本体生产商，包括工业机器人本体。下游是系统集成商，包括单项系统集成商、综合系统集成商。控制器、减速机和伺服电机三大核心部件在工业机器人本钱中所占比重较大，分别为39%，28%，本体制造占比为22%。图2 企业产业链分布日本发那科、安川、德国库卡、瑞典ABB“四大家族在国内市场占据份额分别为18%、12%、14%、13.5%，合计近 60%。众多国产机器人企业只能在剩余35%的市场份额中争抢，同时由于国内关键零部件开展相对滞后，技术水平较低，因此，国内产商大多进口国外的核心零部件，自主品牌机器人只

4、占据不到 10%，高端领域国产工业机器人的份额不到5%。2017年在政策引导、市场需求等因素的带动下，新松、埃斯顿、埃夫特、某某数控、新时达、拓斯达、巨星科技、华昌达等国内本土品牌日益崛起，逐步推进核心零部件国产化。减速器：国产减速机企业快速开展，取得较好业绩成绩。国内市场主要减速机厂商销量大增，如某某绿的、某某振康等企业的出货量均实现100%以上增长，其中，某某绿的在国内机器人谐波减速器市场的渗透率超过80%;国产减速机企业纷纷增资扩产，以抢占更多市场份额，如秦川机床建成年产量可达6万件的减速机数字化车间，双环传动完成14个型号的减速机定型定标。伺服电机：国内伺服电机市场规模进一-步扩大，国

5、产同服产品技术与自主配套能力有所提升，中小功率伺服电机的国产化步伐加快，汇川技术、埃斯顿等企业表现较为突出。控制器：国产控制器所采用的硬件平台和国外产品差距不大，差距主要在软件中的核心算法与二次开发。目前，国内控制器市场尚未形成明显竞争格局，国产厂商随着技术的开展，市场份额不断扩大，如以控制器为主营方向的某某卡诺普，立足中端市场，在国产控制器市场中占有率达45%；同时，国内本体企业积极布局控制器领域，如埃斯顿收购世界运动控制器前十大品牌供应商之- - TRIOMOTION,埃夫特收购意大利运动控制生产商ROBOX。表1 国内工业机器人优秀企业国内企业产业链布局下游领域竞争优势新松机器人本体、集

6、成航空航天、食品、烟草、3C、卫陶隶属中科院，国产机器人龙头，产品线最全埃斯顿零部件、本体、集成汽车、压铸、家电、3C、酿酒、制药自主技术和核心零部件的国产机器人主力军埃夫特本体、集成汽车、卫陶、五金、3C、酿酒大规模产业化应用迈向研发制造新时达零部件、本体、集成汽车自主研发核心零部件，汽车柔性机器人生产整线某某数控零部件、本体家电、3C、汽车自主研发核心零部件拓斯达本体、集成注塑、3C、家电、汽车、医疗自主研发6轴机器人，注塑领域差异化竞争博实股份本体、集成石化、化工、食品、医疗自主研发机器人本体、控制器，石化行业渗透率高华中数控零部件、本体、集成锂电、物流、包装自主研发核心零部件，收购某某

7、锦明切入集成领域汇川技术零部件机器人核心部件伺服系统、控制系统、工业视觉系统华昌达集成汽车汽车机器人领域客户资源优质巨星科技本体、集成物流、安防服务物流机器人和安防机器人领域客户资源优质瑞松科技本体、集成3C、汽车、电梯、核电国内最具规模的汽车智能装备技术研发制造商大富配天零部件、本体、集成搬运、码垛、激光加工、焊接、喷漆高端6轴机器人研发生产某某启帆本体、集成冲床、油压、锻压冲床、油压拉伸、锻压自动化领域龙头某某绿的零部件机器人自主研发精细谐波减速器，实现进口替代固高科技零部件机器人国内控制系统与伺服驱动系统技术领先某某振康零部件机器人、焊接自主研发RV减速机，某些性能超越进口产品秦川机床本

8、体机器人、机床、塑机与ABB有初步合作卡诺普集成机器人8轴和4轴工业机器人控制系统三、工业机器人技术创新分析截至2017年 12月年全球涉与工业机器人的专利/申请共计 304883件。中国和日本是工业机器人领域的重点专利布局国，其中中国的专利布局量最大，占全球总量的 36.5%。其次是日本，其专利布局量占全球总量的 24.4%，这两国专利布局量占比高达 61%，占据绝对重要的技术地位。美国是工业机器人领域最早研发也是最早进展专利布局的国家，虽然其专利布局总量排名第三，但专利布局仅占全球总量的不到 10%。韩国与德国在工业机器人领域也进展了一定数量的专利申请，但就数量而言，与中国和日本差距较大，

9、两个国家在该领域的申请量占总量的 13.3%。从专利分布分析，进一步可以看出中国工业机器人市场占全球第一。从技术构成来看：工业机器人总体涵盖面比拟广，包括机械本体、控制系统、驱动机构和感知系统四大局部。从世界工业机器人专利技术构成可以看出机械本体的专利布局量最大，达到 140790 件，占工业机器人总量的 37.7%；其次是控制系统，其专利布局量为 130301 件，占工业机器人总量的 34.9%，驱动机构和感知系统分别占 19.2%和 8.3%。从工业机器人中国专利技术构成可以看出，机械本体、控制系统申请量最多，相差不大，驱动机构排第三，感知系统的专利布局量最少。结合产业链和技术专利分布看，

10、我国根本掌握了本体设计制造、控制系统软硬件、运动规划等工业机器人相关技术，但总体技术水平与国外相比，仍存在差距。核心与关键技术的原创性成果和创新理念，精细减速器、伺服电机、伺服驱动器、控制器等高可靠性根底功能部件方面的技术差距尤为突出。表2 中、美、欧、日工业机器人技术水平比照日本美国欧洲中国整机工业机器人非常先进非常先进先进落后相关技术系统集成先进先进先进先进人机对话落后非常先进非常落后非常落后智能化技术落后非常先进落后非常落后感应测量、认知非常先进非常先进先进落后移动技术非常先进先进先进落后机械控制非常先进先进非常先进先进传动装置、机械装置非常先进先进非常先进先进关键零部件精细减速器非常先

11、进先进先进落后伺服驱动器非常先进先进先进落后伺服电机非常先进非常先进非常先进落后四、产业政策因素(一)主要国家和地区政策当前，世界主要经济体将开展机器人产业上升为国家战略，并作为保持和重获制造业优势的重要手段，美国、欧盟、日本和韩国都分别制定了适合本国工业机器人开展的政策。表3 主要国家和地区政策国家或地区优势政策美国在系统集成、医疗机器人和国防军工机器人等方面存在优势2011年正式启动“，计划投入7000万美元支持新一代机器人研发，重点开展工业、医疗、宇航机器人等。2012年制定了“美国先进制造业国家战略计划，提出要开展包括机器人在内的先进智能制造技术，力图抢占全球先进制造业制高点。2013

12、年，美国发布了机器人技术路线图：从互联网到机器人，该路线图强调了机器人技术在美国制造业和卫生保健领域的重要作用，同时也描绘了机器人技术在创造新市场、新就业岗位和改善人们生活方面的潜力。2014年又启动“，瞄准1.0计划制定的目标，提出了加快创新、确保人才输送管道和改善商业环境三大战略措施。2015年以来，美国白宫科技政策办公室连续发布的(为人工智能的未来做好准备国家人工智能研究和开展战略计划和人工智能、自动化与经济报告3份重量级报告。2016年5月，美国白宫推动成立了机器学习与人工智能分委会(MLAD,专门负责跨部门协调人工智能的研究与开展工作，并就人工智能相关问题提出技术和政策建议，同时监视

13、各行业、研究机构以与政府的人工智能技术研发。2017年1月，美国国家科学基金会联合美国国防部等政府机构发布了国家机器人计划2.0，宣布将在先期计划根底上重点开展协作式机器人。为实现国家机器人计划2.0的愿景，该计划将划拨出资金支持机器人科学与技术根底研究，以与集成机器人系统领域的创新研究。欧盟在工业机器人和医疗机器人领域处于领先地位2013年欧委会和以壳牌公司为首的10家企业联合启动了石油化工检测机器人研发项目(PETROBOT)，旨在研发能够替代人类的机器人，检测用于石油、天然气、化工行业的压力容器和存储罐。2014年欧委会和欧洲机器人协会下属的180个公司与研发机构共同启动全球最大的民用机

14、器人研发计划“SPARC。计划到2020年，欧委会投资7亿欧元，协会投资21亿欧元，共同推动机器人研发。英国 2014年发布机器人战略RAS2020，目的是通过开展使其机器人产业能够和全球领先的国家竞争，到2025年，市场份额达到全球产值1200亿美元的10%。德国政府20世纪70年代中后期在推行“改善劳动条件计划中，强制规定局部有危险、有毒、有害的工作岗位必须以机器人来代替人工，为机器人的应用开启了初始市场。2012年德国推行了以“智能工厂为重心的“，工业机器人推动生产制造向灵活化和个性化方向转型。2015年9月联邦政府内阁通过了联邦交通部提交的“自动与互联汽车国家战略。德国顶尖大学和研究机

15、构对传感器、车载智能系统、连通性、数字根底和验证测试进展的广泛研发使德国在技术领域又一次走在前沿。德国以设备制造商和大学的严密科研合作为特点，通过公共补贴项目，支持更高水平的自动驾驶大规模研发。日本在机器人生产、应用、主要零部件供应和研究等各方面全球优势明显2004年5月日本发布的“新产业开展战略指出重点开展包括机器人在内的7个产业领域，同时在进一步实施“新产业开展战略的“新经济成长战略报告中把机器人放在使日本成为“世界技术创新中心的支柱地位上。2013年，日本在神奈川县、茨城县建立“机器人特区，分别投资5亿日元，并给予税收优惠等特殊的财政金融政策，推动看护机器人、救灾机器人等服务机器人的研发

16、与应用。2015年1月，日本国家机器人革命推进小组发布了机器人新战略，计划用5年时间完成成立机器人革命促进会、开展面向下一代技术、实施全球标准化战略等八项重点任务。目标是到2020年使日本成为世界机器人创新基地，实现日本机器人应用广度世界第一，迈向领先世界的机器人新时代。2017年日本发布制造业白皮书，建议大规模利用机器人和人工智能，提升企业生产效率。韩国机器人产业起步较晚，但目前已跻身机器人强国行列2008年将服务机器人列为未来战略性产业，并制定了智能机器人促进法，在人才培育、质量品牌和平台搭建等方面进展了顶层设计。2009年发布了第一个智能机器人开发五年计划，重点培育产品开发和推广产业架构

17、。2010年发布了服务型机器人产业开展战略，提出积极培育服务型机器人产业，计划至2018年将韩国机器人的全球市场份额提升至20%。2012年发布了机器人未来战略展望2022，焦点为支持韩国企业进军国际市场，抢占智能机器人产业化的先机，计划到2022年实现25万亿韩元的产业规模。2014年发布了第二个智能机器人开发五年计划，侧重于通过技术与其他产业如制造业和服务业的融合实现扩X，首要开展服务机器人。(二)我国产业政策近年来，我国陆续出台了一系列支持机器人产业开展的政策。2012年国家在多个“十二五专项规划中对机器人产业的开展进展部署；2013年出台了关于推进工业机器人产业开展的指导意见；2015

18、 年发布的中国制造 2025与其重点领域技术路线图，进一步明确了我国机器人产业的开展方向；2016年发布的机器人产业开展规划(2016-2020 年)为机器人产业在“十三五期间的开展起到指导作用。表4 我国机器人产业政策出台时间发布机构文件名称工信部新一代人工智能产业创新重点任务揭榜工作方案工信部促进新一代人工智能产业开展三年行动计划2018-2020年国务院关于深化“互联网+先进制造业开展工业互联网的指导意见工信部高端智能再制造行动计划2018-2020科技司中国人工智能产业开展联盟成立大会工信部工业机器人行业规X条件工信部智能制造开展规划2016-2020年工信部、发改委机器人产业开展规划

19、2016-2020年五、人才竞争力生产要素划分为初级生产要素和高级生产要素。高级生产要素是指根底设施、高端研发人才等要素。随着社会的开展，高端人才要素对产业竞争力影响越来越大。全球共有367所具有人工智能研究方向的高校，美国拥有168所，占据全球的45.7%，独占鳌头，加拿大、中国、印度、英国位于第二梯队。当前，领英数据分析显示，领英平台上的全球人工智能人才数量约为25万，主要分布在美国、欧洲、印度与中国。图6 全球人工智能高校数量分布图我国机器人产业优秀研发人才数量为1011人。按照人才所在城市进展统计，全国优秀人才分布在39个城市，53% 的人才分布在、某某和某某；长三角地区位于第二梯队，

20、占比分别为某某8.4%，某某7.3%，某某3.3%。六、建议工业机器人产业已成为我国重点开展的战略新兴产业，地方政府也都出台了相应的扶持政策大力支持本地开展机器人产业，虽然我国工业机器人开展取得了巨大进步，但与国际先进水平相比依然有较大差距。根据以上分析，为加速工业机器产业开展，提出以下几点建议在全球工业4.0的大背景下，我国是全球最大工业机器人市场，应鼓励企业瞄准高端技术领域加大并购浪潮，使用已经成熟的专利和技术，掌握研发核心，同通过海外并购拓展全球市场，实现国际化进程。在技术上，国内外相差最大的为减速器，国内RV减速器至今无批量生产，国产化进程缓慢。谐波减速器现已量产并获得了国内市场初步的

21、认可，但在传动精度和效率、扭转强度、输入转速等性能方面与日本产品相比依然有差距。建议在根底材料、加工技术、装配技术等方面加快突破，加强关键技术研发。尽快突破工业机器人减速器、控制器、伺服驱动系统各类高精度传感装置等关键零部件研发和系统配套，打通产业链上下游，实现关键零部件国产化。尽管国家自上而下制定了机器人产业政策，对机器人产业从财税、示X应用推广等角度给予扶持，地方政府和园区也提供了用地、资金补偿机制，但还存在各地利用优惠政策吸引企业的现象。建议建立财税优惠政策评估和退出机制，对执行效果不明显的政策，与时提出调整或取消的意见。国内机器人企业的系统集成的非标性，使得每个项目都是不同的，无法复制，国内厂商专注于特定行业，无法跨行业拓展业务。建议学习国外系统集成商由聚焦特定行业转为特定工艺，在某个工艺领域建立起竞争优势。加大机器人领域高技能人才教育培训力度，培养从系统集成、安装调试、操作维护到运行管理的多层次、多类型应用型人才。积极搭建校企交流平台，鼓励重点企业与国内外高等院校、研究机构建立人才联合培养机制，探索实施“校企合作、工学结合的人才培养模式，实现人才培养与企业需求良好对接，针对社会和市场需求共同制定人才培养计划，切实为机器人企业输送培养一批高素质、高技能的应用型人才。