工业机器人是一种自动的,可以依靠自身的动力能量和控制能力,在工业该领域广泛应用于多关节机械手或多自由度机械装置。
未来实现智能制造的重要环节是工业机器人机器易手了。
中国已经并将继续成为世界上最大的国家。机器人市场地位受到下游需求和政策支持的驱动。
根据MIR数据,从2019年到2021年,国内工业机器人CAGR出货量从14.9万台增长到25.6万台,CAGR 31.0%,增速明显高于四大外资家族。
未来几年,随着下游产业需求的不断增加,中国对制造业智能化转型升级的需求日益凸显。工业机器人需求依然强劲。
我国工业机器人预计2023年市场规模将超过100亿美元。
工业机器人工业链条
经过30多年的发展,工业机器人产业形成了完整的产业链。
上游是减速器、控制系统和伺服系统。
根据结构形式,本体可分为直角坐标、球面坐标、柱面坐标、关节坐标等类型,属于机器人本体,也就是机座和执行。机构,包括手臂、手腕等。
下游系统集成商,主要是自动化设备制造商(即系统集成商),包括焊接,机械加工,装配、搬运、分拣、喷涂和其他生产领域。
汽车、电子、金属、塑料、食品、生化等行业的最终客户。
德邦证券消息人士
上游:主要零件
作为一种影响机器人性能最重要的部分,上游核心组件有工业机器人关键环节占据工业机器人整机的大部分成本和利润是技术的核心和难点。
工业机器人总成本约占70%,其中减速器约占35%,伺服约占20%,减速器约占15%,减速器约占15%,减速器约占15%。
控制器:大脑的工业机器人
控制器是工业机器人大脑,是工业机器人工业机器人大脑决定了机器人的表现。控制器主控制机器人工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序和动作时间。
为了保证稳定性和维护技术体系的成熟机器人厂商通常会开发自己的控制器,因为它们的神经中枢地位和门槛都比较低。所以控制器和本体有很强的绑定作用。干流机器人厂商有自己的控制系统与之匹配。国内的工业机器人控制器市场多被日系和欧美品牌占据。
Yifanake,安川以库卡、ABB为代表的四大家族通常采用自产自用的生产模式。它在中国。工业机器人控制器市场的占比与其在本体市场的占比基本一致,基本超过40%。
控制器包括硬件和软件两部分。软件算法差异较大的控制器硬件芯片依赖进口。
控制器硬件方案达到国际水平,但材料有限,底层芯片依赖进口。
在国际上,像巴克、贝佛、B&R这些提供控制器底层平台的强势厂商,很难被单纯做控制器的国内企业突破。
在软件方面,国际工业机器人品牌起步早,经验和数据丰富,在稳定性、响应速度、易用性等方面与国产品牌还有一定差距。
未来控制器的趋势是标准化和开放化。机器人接口的统一是大势所趋,未来可能会出现平台企业提供的控制器模块。
伺服系统:主要动力来自工业机器人
伺服系统是一种反馈控制系统,用于精确地跟踪或复制一个过程。它由三部分组成:伺服驱动器、伺服电机和编码器。它是工业机器人主电源。
四大伺服系统阵营竞争激烈。中国伺服市场分为日系、欧美系、中国系和国产品牌四大阵营。
目前,我国伺服电机高端市场主要被国外企业垄断。中国工业机器人伺服市场进口产品占70%以上,主要来自日本、欧洲和美国。
其中,日本产品占据了50%以上的市场份额。和松下一起,安川以三菱和三洋为代表的日本品牌,以其良好的产品性能和极强的竞争力价格垄断了中小型OEM(设备制造)市场;这些都是技术上非常全面的日本。工业自动化设备制造商。他们的产品以良好的性能和高可靠性获得了稳定和持续的客户来源。
西门子、施耐德、博世乐等欧美品牌在高端设备和生产线上过载能力高,动态能力好,动态响应好,驱动开放性强。
以台达、东源为代表的中国台湾省品牌产品。价格而且技术水平定位在国外品牌和国内品牌之间。
目前,中国大陆企业在低端伺服领域已经能够实现量产,满足了汇川科技、埃斯顿、英杰、华中数控、广州数控等中小型经济型用户的性价比需求。伺服驱动和电机产品已进入量产阶段,技术路线接近日本产品,整体竞争力不断提升。
减速器:零件是上游的核心。
减速器是一种纯机械零件,主要在于高精度数控机床等设备的投入,热处理,精密加工等工艺。机器人核心部分。
由于对材料、设备、工艺等环节的严格要求,精密减速器的制造导致了极高的投资和技术壁垒。
RV减速器和谐波减速器是工业机器人在常用的减速器中,RV减速器由行星齿轮减速器和摆线针轮减速器的前后级组成,谐波减速器是齿轮减速器的一种。
目前,快慢机的市场结构,目前全球工业机器人减速机市场寡头垄断,行业集中度高。
从供应端来看,由于技术含量高、资产投入大、验证周期长,全球范围内只有日本Nabteco、居民之友、捷克、哈默纳科等少数企业可以批量提供减速器,呈现出日企高度集中的局面。
日本纳博茨克是世界RV减速机巨头,约占全球减速机市场的60%,其RV减速机产品在全球RV减速机市场是世界巨头。
在谐波减速器领域,日本Harmonaco占据绝对优势,约占全球减速器市场的15%。
此外,住友市场,包括FINECYCYLO系列零侧隙精密摆线减速器,占10%。
与日本公司相比,国内公司进入减速器领域的时间较短。GGII数据显示,国外减速机企业垄断国内市场。机器人减速器市场占有率70%以上,国产率不到30%。
在减速器的国产化过程中,虽然上海机电,苏州绿色,幸运,南通镇康、秦川机床、双环传动、中大立德等众多减速器生产企业均已实现量产,市场接受度逐年提高。但与日本减速器厂商仍有一定差距,主要体现在精度、稳定性、使用寿命等产品综合性能上。
这也给了中国企业一个追赶的机会,因为日本企业处于不同的发展阶段,也面临着自己的问题。
目前国际巨头纳波茨克只有两个生产基地:日本。天津工厂和中国常州工厂。总产能约100万/年,大部分集中在日本。国内产能极度匮乏,生产扩张缓慢。在疫情影响下,交货周期延长,难以满足国内需求。工业机器人快速增长的强劲需求。国产RV减速器必须更换。
长期逻辑:供小于求,国产RV减速机。
中游:机器人本体机器人有望加速
根据坐标形式,工业机器人本体可以分为直角坐标、SCARA多关节,并联等等。
多关节和SCARA键入所有种类工业机器人消耗最多,应用领域最广。
多关节机器人和SCARA机器人使忙碌工业机器人销售的主要份额,SCARA机器人使忙碌工业机器人销售额的59.64%,SCARA机器人占21.48%。
从本体市场结构来看,中国现阶段。工业机器人市场仍处于高速增长阶段,高端市场仍被基础外资企业垄断。四大家族的市场份额,包括Fanuc、ABB、安川而库卡,占了全世界。机器人超过总份额的50%。
国内的本体大多是比较低端的领域,比如专注。码垛,装载和卸载,搬运等等。
根据MIRDATABANK对中国的评论机器人销售监测,国内企业一方面不断扩大产能,一方面不断提高产能利用率,另一方面不断提高产能利用率,包括Eft、埃斯顿、华为兴、广州宋新新世达樊棋机器人李群自动化,欢颜等。
下游:分散的系统集成模式
工业机器人负责系统集成机器人针对本体进行二次开发,根据不同的应用场景和用途,配套外围设备,实现工业申请。
相对于上游核心组件和中游本体,下游系统集成的技术壁垒最低,具有本地化服务的竞争优势。在这个环节中,有大量的本地集成商,竞争非常激烈。
中国拥有整个产业链,汽车。工业还有3C工业只是国内制造的一部分;在纺织和煤炭等传统行业,工业机器人他们的知名度很低,因为他们很成熟。在新兴行业,比如新能源锂电池、光伏行业,工业机器人还在制造过程中,目前渗透率在稳步提升。
从历史上看,由于装配线的运作过程,汽车工业工业机器人需求很大,也是比较成熟的自动化领域。汽车领域的系统集成厂商主要有科莱机电、新时代、哈尔滨工业情报,科大情报等。
3C电子领域的系统集成商主要包括安徽巨一自动化、智云、雅威、赛腾、深圳日东电子等。李诺和东方精工是新能源领域的主要参与者。
而国内集成商规模并不大,企业收入规模过亿,大部分企业系统集成不超过3000万元。其中,收入规模超过3亿元的企业主要集中在汽车领域。焊接在集成领域,整体市场竞争格局相对分散。
根据MIRDATABANK统计的1092家集成商样本数据,本土集成商占95%以上。
其中集成商903家,汽车行业573家(占比63.5%),3C电子372家(占比41.2%,其中家用电器171家,消费电子112家,电子89家),食品饮料行业186家(占比20.6%),医疗行业114家(占比12.6%);分析了903集成商的技术覆盖范围。几乎所有的技术环节都涵盖了汽车、3C电子、食品饮料、医疗新能源等主要行业。在其他中长尾行业,技术覆盖面也在迅速扩大。
基于资源整合能力、行业理解积累、资本规模三个核心竞争力,长尾整合者会被不断淘汰,企业数量会大大减少。系统集成领域的行业领导者将保持强势,享受新一轮的自动繁荣周期。
近年来,工业机器人市场需求在增长,工业机器人取代劳动的经济效应的拐点已经出现。
目前,亚太地区是世界。机器人消费增幅最大的地区。
近年来,四大工业机器人该家族计划在中国增加新的产能,并预测未来增长潜力最大的地区。国内的工业机器人企业也在不断开拓市场,市场份额也在逐渐增加。
未来锂电池、食品加工、家电等行业的资本扩张有望成为工业自动化需求的驱动因素。
我国工业机器人在新兴产业资本扩张的小周期波动下,需求将呈现周期与增长相结合的趋势。