我國工業(yè)機(jī)器人市場概況及發(fā)展規(guī)劃

　　迎 九 （《電子產(chǎn)品世界》，北京 100036）

　　摘?要：2019年8月“北京機(jī)器視覺助力智能制造創(chuàng)新發(fā)展大會”上，中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CRIA）統(tǒng)計與信息工作部的領(lǐng)導(dǎo)介紹了中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展概況，以及產(chǎn)業(yè)政策規(guī)劃進(jìn)展和產(chǎn)業(yè)發(fā)展預(yù)判。其數(shù)據(jù)來源涵蓋了我國國民經(jīng)濟(jì)的47個行業(yè)大類、129個行業(yè)分類。

　　關(guān)鍵詞：機(jī)器人；六軸；四軸；坐標(biāo)；蜘蛛手

　　1 中國工業(yè)機(jī)器人市場概況

　　近幾年我國整個工業(yè)機(jī)器人市場處于快速增長階段。如圖1，從2013年開始的連續(xù)6年，我國都是全球最大的工業(yè)機(jī)器人消費(fèi)市場。2013年的銷售量約為3.7萬臺，到2017年達(dá)到一個峰值——14萬臺。但是2018年出現(xiàn)了轉(zhuǎn)折，雖然也銷售了13.5萬臺，但是增速第一次出現(xiàn)了負(fù)增長，同比下降3.75%。但這種現(xiàn)象并不意外，因為從2018年3季度開始，工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)數(shù)據(jù)就已經(jīng)出現(xiàn)了負(fù)增長，且一直延續(xù)到4季度，所以全年出現(xiàn)負(fù)增長是意料之中的。

　　1.1 市場數(shù)據(jù)表象之后的原因

　　1.1.1 市場結(jié)構(gòu)的維度

　　開始時外資品牌占有較大優(yōu)勢，本土機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正在逐步發(fā)展壯大。如圖2，2018年我國自主品牌銷售了4.36萬臺，同比增長16.2%。外資機(jī)器人在華銷售9.2萬臺，同比下降10.98%?？梢?，造成整體市場下降的主要原因是外資品牌銷售的顯著下降。

　　另外，通過歷年數(shù)據(jù)的比較，還可以發(fā)現(xiàn)這樣一種現(xiàn)象：如果這個市場總體好，外資的市場占有率會迅速提高；當(dāng)市場銷量一般甚至是下降時，外資品牌的市場占有率也會下降?？梢娡赓Y本身波動比較大，而內(nèi)資品牌基本上是一個平穩(wěn)發(fā)展的狀態(tài)。

　　1.1.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)維度

　　根據(jù)工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)可以分成幾大類：多關(guān)節(jié)型，也就是6軸/5軸及以上的機(jī)器人；另外是SCARA（平面多關(guān)節(jié)機(jī)器人）/四軸機(jī)器人，一般用于電子業(yè)；還有坐標(biāo)型機(jī)器人，包括小型的直角坐標(biāo)，大型機(jī)架的三軸機(jī)器人；還有一些工廠物流機(jī)器人（注：這里不包括倉儲和物流行業(yè)的平臺）；最后是并聯(lián)機(jī)器人/蜘蛛手。

　　如圖3，2018年平面多關(guān)節(jié)和并聯(lián)機(jī)器人保持了增長，而其他的諸如多關(guān)節(jié)、坐標(biāo)機(jī)器人和工廠物流機(jī)器人的銷量下降。從市場占有率看，多關(guān)節(jié)型機(jī)器人占了最大的比重，有60%左右的市場份額，但2018年其增速下滑了11.7%。

　　不過，內(nèi)資品牌的多關(guān)節(jié)機(jī)器人實現(xiàn)了18.1%的增長，對應(yīng)的是國內(nèi)市場-11.7%的增長，這說明多關(guān)節(jié)的國內(nèi)品牌還是保持了較好的增長態(tài)勢。這也和整個自主品牌2018年實現(xiàn)了16.2%的增長是合拍的。

　　其中自主品牌的多關(guān)節(jié)機(jī)器人的市場占比在提高，這也是2017年開始發(fā)生的變化。最開始，國內(nèi)更多的是做坐標(biāo)類，特別是小型坐標(biāo)類機(jī)器人；通過2017年努力，特別是“十三五”規(guī)劃綱要提出以后，把多關(guān)節(jié)機(jī)器人提成了一個明確的發(fā)展目標(biāo)以后，這種類型機(jī)器人的增長實現(xiàn)了快速推進(jìn)。

　　在市場占有率方面，國內(nèi)品牌的機(jī)器人是上升的，其中坐標(biāo)機(jī)器人占比提高了7.41個百分點(diǎn)，并聯(lián)機(jī)器人占比提高7.88個百分點(diǎn)，多關(guān)節(jié)型機(jī)器人占比提高5.91個百分點(diǎn)，SCARA占比提高3.94個百分點(diǎn)。

　　但是，雖然本土品牌都是上升的，在多關(guān)節(jié)、SCARA市場中，外資品牌仍占有絕對優(yōu)勢（如圖4）。更多的內(nèi)資品牌集中在坐標(biāo)型機(jī)器人，特別是一些小型的三軸，例如電子行業(yè)的點(diǎn)膠機(jī)之類的機(jī)器人。

　　1.1.3 應(yīng)用維度

　　使用機(jī)器人所做的工作通常分為6類，如圖5，有搬運(yùn)和上下料，焊接和釬焊，裝配和拆卸，涂層和膠封，加工（一般指激光切割），潔凈室（一般用于平板顯示類相關(guān)的領(lǐng)域）。

　　在中國市場，2018年銷量增長的兩類機(jī)器人是：裝配及拆卸、涂層與封膠。其中，裝配和拆卸的增長，是和整個產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展密切相關(guān)的。CRIA（中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟）在2017年時進(jìn)行過分析，2017年時一些大型家電企業(yè)想引入機(jī)器人來進(jìn)入裝配環(huán)節(jié)，但是那時機(jī)器人還不能滿足所需的精度標(biāo)準(zhǔn)，因此2018年的增長主要是和機(jī)器人的技術(shù)水平提升有很大關(guān)系。

　　涂層和膠封為何增長得快？涂層主要用于噴漆，涉及防爆/安全性。封膠主要和電子行業(yè)相關(guān)，也跟安全生產(chǎn)、安全作業(yè)、環(huán)保相關(guān)。

　　但是搬運(yùn)和焊接的在下降，反映了傳統(tǒng)的需求不足。

　　自主品牌的表現(xiàn)如圖6。除了加工以外，自主品牌在其他應(yīng)用領(lǐng)域都實現(xiàn)了較快的增長。特別是在焊接和釬焊。焊接和釬焊一直是機(jī)器人的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，主要是跟汽車行業(yè)密切相關(guān)，特別是汽車行業(yè)里的點(diǎn)焊（整車制造用）。國內(nèi)品牌機(jī)器人2018年在焊接和釬焊上實現(xiàn)了20%的增長。這并不是因為在政策上有所突破，而主要是在汽車零部件的弧焊方面的突破和被大量采用。主要是焊工越來越難找，成本越來越高，一個焊工的普通月薪約是1萬元~1.5萬元的工資水平，而且離職率非常高，促使了弧焊在汽車零部件和相關(guān)基礎(chǔ)類焊接業(yè)的需求量的釋放。

　　裝配和拆卸沒有整體市場平均增速高，但在未來也有一個廣闊的發(fā)展空間。

　　涂層和膠封中，內(nèi)資品牌更多地集中在膠封。因為噴涂對安全性防爆的要求比較高，技術(shù)難度較大。

　　關(guān)于內(nèi)外資市場占有率的變化，2018年自主品牌機(jī)器人在潔凈室、膠封、加工、搬運(yùn)和焊接領(lǐng)域的市場份額都是有提高的，但是外資品牌在裝配和拆卸領(lǐng)域的銷售比例略有擴(kuò)大，CRIA認(rèn)為外資抓到了很好的先機(jī)，因為裝配和拆卸是未來機(jī)器人發(fā)展的一個重要方向。此外，外資品牌在裝配及拆卸、焊接方面具有絕對的優(yōu)勢，市場占有率超過80%。

　　1.2 工業(yè)機(jī)器人的熱門應(yīng)用行業(yè)

　　如圖7，前兩位分別是電子電氣和汽車。這也是從2017年開始發(fā)生的轉(zhuǎn)變，因為傳統(tǒng)上，機(jī)器人的第一大應(yīng)用是汽車行業(yè)，特別是整車的大工業(yè)制造，但是從2017年開始首次變成了電子電氣/3C（計算機(jī)、通信和消費(fèi)）類產(chǎn)品。但是2018年中國市場上，這兩大行業(yè)的銷售額都是下降的，而且下降的幅度不少，例如電子類下降了8.4%，汽車制造業(yè)下降了25.4%，可謂大幅下滑。

　　金屬加工業(yè)指機(jī)械制造，像通用機(jī)械類的機(jī)床等組裝類的機(jī)械制造；塑料和化學(xué)制品業(yè)相對好一些，另外是食品制造業(yè)，非金屬礦物制品一般包括玻璃、建材、陶瓷等行業(yè)。

　　關(guān)于自主品牌的情況。自主品牌和外資品牌在中國市場也發(fā)生了明顯的變化。一個就是電子電氣類，合資品牌的銷量實現(xiàn)了微幅的增長，汽車實現(xiàn)了26.2%的增長，其原因剛才有提及。同樣是在汽車行業(yè)，但是內(nèi)資品牌主要對應(yīng)的是汽車零部件相關(guān)的企業(yè)，而外資品牌主要對應(yīng)的是整車的生產(chǎn)和加工，應(yīng)用的企業(yè)和應(yīng)用的工種不同，具體到焊接，其應(yīng)用點(diǎn)也是不一樣的。另外作為自主品牌，金屬加工也是一個重要的應(yīng)用行業(yè)，還有機(jī)床或機(jī)械設(shè)備的基本制造也是重要的行業(yè)。

　　關(guān)于內(nèi)外資市場占有率的對比。如上所述，自主品牌機(jī)器人2018年在汽車和電子設(shè)備制造業(yè)的市場份額是略有增長的。在非礦物制品和塑料制品技術(shù)加工的占比是比較高的，但是外資企業(yè)在汽車、食品制造和電子電氣設(shè)備等重要領(lǐng)域的市場占有率依舊非常突出，特別是在汽車業(yè)，因為汽車有個特點(diǎn)，例如合資品牌，和哪國企業(yè)合資關(guān)系很大，如果是和日系汽車合作，會以日本機(jī)器人為主。內(nèi)資機(jī)器人在汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī)會主要在汽車零部件類，另外整車類的突破是因為這兩年國內(nèi)發(fā)展較好的新能源汽車，因為很多新能源汽車是由國內(nèi)企業(yè)主導(dǎo)，本土機(jī)器人就有參與的機(jī)會。

　　2 “機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃”的實施進(jìn)展

　　“十三五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃始于2016年，當(dāng)時CRIA受工信部委托起草，原因是2013年、2014年我國機(jī)器人行業(yè)興起，外資持續(xù)關(guān)注，不斷有建廠計劃，內(nèi)資企業(yè)的資本投入等原因，處于打亂仗的局面，很多本土企業(yè)引入外資品牌的零部件，在國內(nèi)一組裝，就銷售出去了，導(dǎo)致整個市場價格持續(xù)下滑，因此當(dāng)時需要有一套完整的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，明確發(fā)展方向和目標(biāo)。

　　為此，2016年CRIA做了規(guī)劃，從產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術(shù)水平、關(guān)鍵部件和應(yīng)用4個維度明確了發(fā)展目標(biāo)。以下從產(chǎn)業(yè)規(guī)模角度來看一看該規(guī)劃的實施情況。

　　第1個目標(biāo)是自主品牌的機(jī)器人年產(chǎn)量目標(biāo)，到2020年能夠達(dá)到10萬臺以上。但是2018年時，我們的產(chǎn)銷量只有4.36萬臺，因此2019、2020年實現(xiàn)10萬臺的目標(biāo)存在一定的壓力。

　　第2個目標(biāo)是自主品牌6軸以上/多關(guān)節(jié)機(jī)器人的產(chǎn)銷目標(biāo)是5萬臺。但是2018年時，雖然我們很努力，也只有1.88萬臺，所以2019年和2020年這兩年的發(fā)展任務(wù)比較艱巨。

　　第3個目標(biāo)是制造業(yè)機(jī)器人密度，目標(biāo)到2020年的時候是每萬人150臺。2018年IFR(國際機(jī)器人聯(lián)合會)的數(shù)據(jù)，我國已達(dá)到137，所以這個目標(biāo)的完成應(yīng)該沒有過多的困難。

　　3 對中國市場的發(fā)展態(tài)勢預(yù)判

　　3.1 短期預(yù)計（2019年）

　　2019年上半年國內(nèi)的整個經(jīng)濟(jì)增長是6.3%，其中一季度6.7%，二季度6.2%，特別是7、8月的數(shù)據(jù)，延續(xù)了一個下行的壓力。

　　從投資角度看，2019年1—7月，全國固定資產(chǎn)投資的增長是5.7%，這時我國就已經(jīng)提出了要穩(wěn)定投資。其中的設(shè)備工器具購置的投資，也就是更應(yīng)對于機(jī)器人設(shè)備的采購市場方面的投資，增速下降了2.1%，2019年以來持續(xù)是在負(fù)增長，反映出了盡管宏觀經(jīng)濟(jì)基本穩(wěn)定，但是設(shè)備采購市場總體比較冷淡。

　　再看看跟機(jī)器人行業(yè)更相關(guān)的工業(yè)經(jīng)濟(jì)情況（如圖8）。2019年上半年時規(guī)模以上的工業(yè)實現(xiàn)的利潤同比下降了2.4%?？梢姏]有收入、沒有利潤，投資動力自然不足。

　　在41個工業(yè)大類里，有26個行業(yè)利潤總額同比是增加的，但是有15個行業(yè)的利潤在減小，而這15個里，包括汽車、工業(yè)機(jī)器人等非常重要的應(yīng)用行業(yè)。汽車現(xiàn)在的降幅約有20%，其投資意愿可想而知。與此相對應(yīng)的是汽車的產(chǎn)銷數(shù)據(jù)，從2019年以來每個月的汽車產(chǎn)銷數(shù)據(jù)降幅都在10%以上，例如1—7月的降幅下降13%，銷售下降11%。此外，3C行業(yè)/電子行業(yè)，例如手機(jī)、存儲器的出貨量都是下降的，所以整個市場需求形勢是嚴(yán)峻的。

　　關(guān)于工業(yè)機(jī)器人目前的月度生產(chǎn)情況，據(jù)國家統(tǒng)計局公布的統(tǒng)計，2019年以來工業(yè)機(jī)器人的月度產(chǎn)量也是跟上述的宏觀數(shù)據(jù)相匹配的，延續(xù)了2018年的一個持續(xù)下滑的態(tài)勢，2019年以來持續(xù)負(fù)增長。2019年上半年的產(chǎn)量負(fù)增長在10%左右。但是短期（1—7月）內(nèi)這個降幅有所收窄，產(chǎn)量同比的降幅收窄到6.3%。對于全年的銷售預(yù)計，CRIA在7月對會員企業(yè)進(jìn)行了調(diào)查，同樣跟IFR合作，對于外資的主要供應(yīng)商調(diào)查，現(xiàn)在內(nèi)資品牌反應(yīng)認(rèn)為2019年預(yù)計還能夠保持在15%的增長水平，外資企業(yè)預(yù)計也不會像2018年下跌得那么狠。

　　所以綜合以上幾個因素，包括CRIA了解到的一些市場反饋，例如傳統(tǒng)汽車不好，新能源汽車有一定的量，以及人們原來可能不太重視的鑄造等行業(yè)，2019年因為受到環(huán)保壓力，包括人才流失/人們不愿意從事這個艱苦的行業(yè)，鑄造鍛造要加大對新設(shè)備的采購，這些因素綜合起來，CRIA預(yù)計2019年的銷量還是能夠增長5%左右，即不再延續(xù)2018年的下降趨勢，能有一定的回升。

　　3.2 長期預(yù)測

　　CRIA持續(xù)看好整個工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展。原因幾個。

　　首先來看一下全球機(jī)器人銷量的變化?？煞譃閹讉€段，就是100萬臺一個段。如圖9，前期第1個100萬臺，從工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)生以來，一直到2009年。但是第2個100萬臺只用了從2010年到2015年的6年時間。第3個100萬臺的時間就更短了，只用了從2016年到2018年的短短3年。

　　所以整個機(jī)器人的使用量是在一個提速的過程中。

　　其次關(guān)于工業(yè)機(jī)器人的密度。因為全球的數(shù)據(jù)出來得較晚，上文提到的167/萬人是國內(nèi)2018年的數(shù)據(jù)，但是IFR公布的還是2017年的數(shù)據(jù)（如圖10）?？梢钥吹?，全球工業(yè)機(jī)器人密度平均，每萬人是85臺，2017年中國是97臺，可見2017年中國第一次超過了世界的平均線。但是和工業(yè)強(qiáng)國相比，我國的密度還是較低的，換句話，我國的市場容量潛力是非常大的。

　　第三，機(jī)器人行業(yè)。即使以往的這些工業(yè)強(qiáng)國，諸如日韓的密度比較高，也是因為跟他們的汽車行業(yè)密切相關(guān)，在其他行業(yè)的工業(yè)性因素上并沒有更多的優(yōu)勢和經(jīng)驗。但是中國有更加廣闊和完備的工業(yè)體系，因此我國工業(yè)機(jī)器人的使用市場潛力很大。

　　第 四 ， 從 “ 機(jī) 器 +人”到柔性機(jī)器人的轉(zhuǎn)變。之前叫工業(yè)機(jī)器人，過去更多體現(xiàn)的是機(jī)器的要素，即“機(jī)器+人”，一起工作。例如2015年CRIA部分會員去國外參會時，看到行業(yè)大佬展示的還是工業(yè)機(jī)器人能翻轉(zhuǎn)整臺汽車，即更多的表現(xiàn)還是機(jī)器的屬性，包括能力、負(fù)載、轉(zhuǎn)動等；但是2019年再去參觀的時候，發(fā)現(xiàn)更多強(qiáng)調(diào)的是人機(jī)互動和安全性，機(jī)器人不再關(guān)在籠子里，會有一定的觸覺、視覺的傳感和判斷，即更多地引入人的特點(diǎn)，更像機(jī)器人，而不是“機(jī)器+人”。

　　相信隨著整個機(jī)器人產(chǎn)業(yè)更多地向智能制造方向發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域和行業(yè)會持續(xù)地擴(kuò)展。因為原來更多的是在一條流水線上，很多機(jī)器人排列在一起，流水線把它們串聯(lián)起來。但是最近的發(fā)展往往是一個工作站，對應(yīng)的是使機(jī)器人制造有更多的柔性。

　　除了工業(yè)機(jī)器人，以后機(jī)器人會更多地應(yīng)用在醫(yī)療、健康、服務(wù)、國防等領(lǐng)域。隨著機(jī)器人的發(fā)展成熟，服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人、家庭機(jī)器人的豐富和發(fā)展，特別是走向成熟，相信機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展應(yīng)該是非常有前景的。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 周萬木.運(yùn)動控制與機(jī)器人[J].電子產(chǎn)品世界,2016(10):8-12.

　　[2] 張凌燕.我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略思考[J].電子產(chǎn)品世界,2016(6):3-5.

　　[3] 高煥堂.多機(jī)器人的創(chuàng)新組合開發(fā)技術(shù)[J].電子產(chǎn)品世界,2018(11): 81-83.

　　[4] 王沛東,秦宇飛,王儉.基于ARM Cortex-A8處理器的工業(yè)機(jī)器人示教器設(shè)計[J],電子產(chǎn)品世界，2016(8):47-50.

　　[5] 李志瑞,潘青慧,申慶超.基于STM32的智能清障滅火機(jī)器人設(shè)計[J].電子產(chǎn)品世界,2016(9):27-29.

　　本文來源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2019年第11期第4頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。