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2016年中国智能化制造产业概况及发展趋势预测【图】

    一、智能化制造业发展概况

    智能化制造自上而下可分为上层的管理端和下层的制造端。其中,管理端主要是企业利用ERP 等外购或自行设计的软件对生产流程进行统筹分配、监督管理;而制造端则是企业利用自动化硬件进行制造的过程。自动化生产线通常是由机器人、控制系统、视觉系统等硬件根据应用端的需要进行安装组合调试的。

    机器人的核心零部件占整个机器人制造成本较高,技术相对高端,由于我国企业基础工艺较薄弱,缺乏核心技术,目前市场多被国外企业占领。机器人核心零部件包括减速器、伺服系统和控制器;其中,减速器成本最高, 约占机器人成本的30%以上,分为谐波减速器和RV 减速器两种,RV 减速器制造技术高端,全世界仅有3 家企业提供(哈默纳科、纳博特斯克和住友公司),我国大部分精密减速器进口自日本,购买价格比外企高出4 倍左右; 控制器约占成本的10%左右,我国市场规模仅全球的5%左右,主要从日本、欧美、台湾进口;伺服系统约占20%左右的成本,国产化程度相对其他零部件较高,国外产品占据70%的市场份额。

    机器人本体即机械手,按照机械结构分可分为关节型机器人、坐标机器人、SCARA 机器人、并联机器人和较为前沿的柔性机器人等,其中关节型机器人可以实现多方向的自由运动,自由度大,可进行较为复杂的生产行为,是最通用也是最复杂的机器人,一般设计为六轴或四轴,关节型机器人应用广泛,占所有机器人总销量的三分之一,其中坐标机器人和关节机器人应用范围最广,分别占销售总量的35%和31%;坐标机器人是我国企业销售的主要产品,销量占国产工业机器人总销量的比重超过50%,占所有机器人销售总量的35%。

    机器人按照性能可分为点焊机器人、切割机器人、喷涂机器人、装配机器人以及移动机器人等,其中搬运机器人标准化程度较高,对人工代替程度高,需求较大,销量占工业机器人总销量的 45%,位居第一位;焊接机器人销量占比为26%,位居第二位。

    二、发展趋势预测

    1、机器人系统集成是我国智能制造的主要落地方向

    机器人的系统集成商将机器人本体和一些机械设备(夹具、视觉控制、力控等)根据下游应用企业的要求进行整合,形成整条自动化生产线。我国是制造业大国,但技术有限,机器人集成占领了大部分中低端份额,多为搬运、喷涂、封胶等精度要求不高的领域。2014 年机器人集成系统全球交易量为330 亿美元,中国占102 亿美元,是全球最大的机器人集成市场。近年来随和技术进步,我国制造企业逐步渗透装配、检测等高端复杂的领域,预计到2020 年国内机器人系统集成市场将达到2000 亿元。

    2、3C 自动化成下一个发展方向

    (1)汽车自动化发展早,体量大,市场增速放缓

    目前自动化制造领域应用最多的是汽车行业。汽车行业生产程序相对标准化,工业机器人应用发展较早,技术成熟, 汽车自动化程度较高。根据IFR 统计结果,2014 年应用在汽车领域的工业机器人销量近10 万台,占比41%,机器人保有量约25 万台。2014 年我国工业机器人汽车行业工业机器人销量约2.2 万台,占比39%,保有量达到1.6 万台。世界汽车行业机器人人均保有密度为142 台/万人,非汽车行业机器人人均保有量仅30 台/万人。

    汽车自动化体量较大,但市场增速放缓。首先,汽车自动化程度较高, 剩余空间不大。近两年全球汽车行业工业机器人销量呈负增长,各国人均保有量基本保持不变;中国2013 年汽车行业工业机器人保有量同比增长15% 左右,相比以前年度已大大放缓。其次,汽车自动化的技术相对成熟,外资整车厂商的生产线标准及机器人选型是全球统一的,后进入市场的企业在没有较大的技术突破的情况下难以获得竞争优势。

2012-2014年各行业工业机器人销量(台)

中国机器人行业分布

    (2)3C 自动化是下一个爆发点

    3C 行业是机器人企业聚焦的重点领域,自动化在3C 行业的应用目前仅次于汽车行业,并且应用增速大,其体量有望迅速超过汽车行业成为机器人领域最大的应用市场。根据IFR 统计结果,2014 年应用在电子领域的工业机器人销量近6 万台,占比25%,机器人安装量约8800 台,安装量同比增长近30%。根据中国机器人产业联盟报告分析,国产机器人在电子制造和电气设备制造中应用占比最高,分别占到23%和16%。

    3C 行业自动化模式与汽车行业类似,均可在产品零部件生产和整装等环节进行自动化生产,但3C 行业目前自动化渗透率较低,自动化升级的进程将带来巨大机会。以智能手机行业为例,零部件供应包括镜头、音响、壳体、PCB、电池、屏幕等,每个零件需要数道加工工序。手机的整装包括组装、测试、包装等环节。目前手机的制造过程中机器人能够完成抛光打磨、喷涂组装、点胶冲压、分拣装箱等工序,特别在一些标准品的零部件制造方面自动化渗透率相对较高,但是在组装检测、上下料方面相关技术尚不完备,在手机组装环节,由于加工较为复杂,仍然主要以人工为主,自动化渗透率较低,未来发展潜力较高。

    3C 产业具有加工工艺精细、技术要求高、更新速度快、需要持续创新特点,消费者对电子产品“喜新厌旧”的速度较快,一款消费电子产品的生命周期通常不超过12 个月,受消费电子快速的更新换代影响,生产线的周期一般在1.5 年左右。因此,3C 制造业对生产线的柔性化,可改装程度和价格比较敏感。价格合适,能够进行柔性制造、根据生产线变动做出相应调整和能够与人合作的人机交互机器人更适用于3C 电子行业。

    目前由于3C 行业对机器人要求较高,相关技术尚未成熟,应用时受限较多,尚未大规模普及,但随着技术的提高和工艺标准化程度的提高,应用增长量将会有较大的提高。

    相关报告:智研咨询发布的《2016-2022年中国智能化制造市场专项调研及投资战略研究报告

本文采编:CY317

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标签: 智能化制造
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