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【重磅】国内外工业与服务机器人产业研究分析

2016-12-19 09:58
野明月
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四、国内外企业发展状况

(一)总体发展状况

1、发达国家企业占据工业机器人市场绝大份额

近年来,全球机器人市场需求、技术创新与产业应用呈现快速发展态势,欧、美、日等发达国家和地区凭借既有的技术优势占据了市场绝大份额。总体来看,目前欧洲和日本是工业机器人本体主要供应商,ABB、库卡、发那科、安川电机四大巨头占据全球工业机器人本体约50%的市场份额。另外,在机器人系统集成方面,除了机器人本体企业的集成业务,知名的独立系统集成商还包括德国杜尔、徕斯和意大利柯马等。在关键零部件方面,机器人减速器70%以上市场份额被日本纳博特斯克(Nabtesco)和哈默纳科(Harmonic)垄断。

目前我国工业机器人产业总体上还处于产业形成期,品牌认知度缺乏,应用市场基本被外资企业占据,四大巨头(瑞典 ABB、日本发那科、安川、德国库卡)产品在中国市场的占有率在70%左右。随着国外机器人企业纷纷在我国投资建设生产基地,自主品牌工业机器人生产企业发展的市场空间将进一步受限。

2、全球科技巨头纷纷布局智能机器人领域

随着新一代信息网络技术与机器人技术的加速融合,具备自学习能力和自主解决问题能力的智能机器人成为未来机器人发展的重要方向。谷歌、英特尔、ABB 等全球领先的科技巨头通过收购机器人公司以及大量在人工智能技术方面取得先进成果的公司来加速布局智能机器人领域。2013 年,美国谷歌公司收购了包括波士顿动力公司(2016年又将它出售了)在内的,以人工智能、机器人、机械手臂、设计等领域为专长的8家机器人公司,正式进军机器人领域。2014年,ABB投资了拥有先进的人工智能技术公司的Vicarious,以此提高ABB工业机器人的人工智能化水平,增强工业机器人领域的发展优势。2016年,英特尔投资了酒店服务机器人厂商Savioke及其典型产品Relay,这款机器人能够在宾馆内传送牙膏、毛巾等物品,已经在十多家酒店应用。

3、国内互联网企业积极进军服务机器人领域

近年来,国内的阿里巴巴、百度、腾讯、小米等互联网企业纷纷进军机器人行业,相对于工业机器人,国内的互联网巨头更加青睐于投资服务机器人领域。2015年4月,阿里巴巴集团宣布联合富士康投资日本软银集团旗下机器人控股子公司SBRH,推进其全球首个具有感情的机器人产品“pepper”启动量产。2015年6月,国内平衡车厂商纳恩博获得了小米科技、红杉资本、顺为资本、华山资本8000万美元的投资,并成功收购了平衡车鼻祖赛格威 Segway,成为全球最具影响力的智能短途交通行业领导品牌。2015年12月,科大讯飞股份有限公司战略入股深圳市优必选科技有限公司,有力促进了科大讯飞智能语音技术的推广和应用。

(二)国外主要企业发展状况

工业机器人四大巨头的发展路径总体表现为由从事机器人产业链相关的业务起步,如ABB和安川电机从事电力设备、电机业务,发那科从事数控系统业务,库卡则从事焊接设备业务,最终通过掌握机器人本体和机器人某种核心零部件的技术,成为全球领先综合型工业自动化企业。

1、工业机器人

ABB:ABB集团成立于1988年,是电力和自动化技术的领导企业,也是世界上最大的机器人制造商之一,拥有当今最多种类、最全面的机器人产品、技术、服务及最大的机器人装机量。1974年,ABB公司发明了世界第一台六轴工业机器人,目前已有超过25万台ABB机器人在世界各地安装并投入使用。ABB的机器人可以用于各行各业,包括汽车、铸造、锻造、金属加工、塑料制品、包装和采摘等,此外ABB还提供工业软件产品、机器人控制器和软件、机器人设备和工作单元等。截至2015年末,公司市值约610亿美元,公司营业收入约为355亿美元,净利润约为19亿美元。

德国库卡(KUKA):库卡公司成立于1898年,从最初的焊机系统提供商延伸到机器人领域,是世界领先的机器人制造商和解决方案供应商之一。1973年 KUKA研发世界上第一台机电驱动的6轴机器人FAMULUS。目前已有超过10万台工业机器人在世界各地安装并投入使用。2007年,库卡公司进行了业务重组,重组后库卡的业务部分为机器人部和系统集成部。库卡工业机器人主要应用于汽车工业自动化领域,在欧洲市场独占鳌头,同时也为其他领域研发自动化解决方案,例如医疗、太阳能光伏、航空航天、食品和塑料成形等行业。目前,库卡机器人在中国的应用领域不断拓展,烟草行业(包装和码垛应用)以及食品与饮料行业(包装和加工应用)的需求已经超过了汽车行业。截至 2015 年末,公司机器人业务实现销售收入10.2亿欧元,同比增长9%;其中,机器人系统集成领域实现销售收入16.46亿欧元,同比增长14.5%。(注:2016年美的集团启动对库卡的收购要约,截止7月3日,美的已经拥有库卡42.81%的股份。)

日本安川电机(Yaskawa):安川电机成立于1915年,是有近百年的历史专业电气厂商,其AC伺服和变频器市场份额位居全球第一,奠定了其工业机器人制造的技术基础。安川电机目前主要包括驱动控制、运动控制、系统控制与机器人四个事业部。安川是典型的综合型机器人企业,拥有先进的系统工程技术。其主要产品MOTOMAN 机器人是世界上使用最广泛的工业机器人之一,目前已在世界各地生产并安装使用25万台,广泛应用于弧焊、点焊、涂胶、切割、搬运、码垛、喷漆、科研及教学。截至2015年末,公司市值约32亿美元,机器人业务网实现销售收入13.57亿美元,同比增长10.6%;实现利润1.43亿美元,同比增长53.4%。

日本发那科(FANUC):日本发那科成立于1956年,以机器人控制系统和驱动系统为切入点,是当今世界上CNC数控系统科研、设计、制造、销售实力最强大的企业之一。1974年,发那科首台机器人问世,是世界上唯一一家由机器人来做机器人的公司。机器人产品系列多达240种,负重从0.5公斤到1.35吨,广泛应用在装配、搬运、焊接、铸造、喷涂、码垛等不同生产环节。产品销售方面,其大部分的产品销售是通过其与通用电气的合资公司——通用电气-发那科(GE Fanuc)来完成。目前,发那科全球机器人装机量已达到40万台,市场份额稳居第一。截至2015年末,公司总资产134.3亿美元,其中净资产115.6亿美元;机器人业务实现销售收入15.17亿美元,同比增长23.9%。

日本那智不二越(NACHI):那智不二越公司创立于1928年,自创立开始一直致力于发展机械技术。其产品主要包括特种钢、切削工具、轴承、液压装置、机器人系统、切削刀具,机床、轴承、液压设备,自动化生产用机器人等,其中 NACHI 轴承是目前日本著名的四大轴承品牌之一。企业产品主要应用于汽车产业,起先为日本丰田汽车生产线机器人的专供厂商,专业做大型的搬运机器人、点焊和弧焊机器人、涂胶机器人、无尘室用 LCD 玻璃板传输机器人和半导体晶片传输机器人、高温等恶劣环境中用的专用机器人、和精密机器配套的机器人和机械手臂等,目前也广泛应用于航天工业,轨道交通、汽车制造、机加工等领域。2004年,那智不二越(上海)贸易有限公司成立,目前公司在张家港设立了包括精密刀具修磨,机器人组装,液压件的生产组装在内的大型生产基地。中国机器人销售市场占公司全球售额的30%。截至2014年末,公司机器人业务实现销售收入1.61亿美元,同比增长38.35%。

2、服务机器人

美国iROBOT:美国iROBOT公司成立于1990年,是全球知名的机器人专业设计制造公司,也是美国军事机器人的主要供应商,在行业内处于领先水平。iROBOT发明各型军用、警用、救难、排爆、侦测机器人以及自动吸尘机器人、自动洗地机器人等家用机器人。其中,家用自动吸尘器机器人iROBOT-Roomba 最具代表性,正从内到外彻底颠覆人们家居清洁的方式。IROBOT扫地机器人具有智能iAdapt专利技术,带有三段式专利清扫系统,还有智能穿越、深入清洁、零距离延边清扫、智能感应、智能攀爬、智能防跌落、智能防缠绕等功能,使用起来非常智能,清扫效果也极其出色。目前,IROBOT在全球已售出超过 1400万台家用机器人,缔造有史以来消费性机器人最高销量。截至2015年末,IROBOT公司市值10.54亿美元,实现营业收入6.17亿美元,同比增长11%,实现利润9200万美元;家用机器人在2015年四季度增长超过30%,分别在美国和中国市场的增长为46%和70%以上。

美国直觉外科公司(ISRG):直觉外科公司成立于1995年,是全球领先的机器人辅助微创手术技术公司,在机器人手术领域拥有近乎垄断的地位。ISRG与 IBM、麻省理工学院和Heartport公司联手开发的外科手术机器人——达芬奇机器人,被称为医疗机器人的成功典范。达芬奇系统主要由3个部分组成:一是主刀医生操作控制台;二是三维成像视频影像平台;三是机械臂,摄像臂和手术器械组成移动平台。在实施手术时,主刀医生通过三维视觉系统和动作定标系统操作控制,由机械臂以及手术器械模拟完成医生的技术动作和手术操作,从而增强手术灵活性,精度更高和更具控制性。达芬奇系统于2000年被美国FDA正式批准投入使用。

直觉外科公司的商业模式属于典型的“刮胡刀和刀片”模式,公司销售后的配件、服务费收入增幅要大于销售达芬奇系统本身的收入增幅。达芬奇系统售价普遍在100万-200万美元区间,每台系统销售后的年均服务费用为10余万美元。目前,全球范围内已有近3000台达芬奇手术机器人系统被安装使用,占据全球50%以上的医疗机器人市场份额。截至2015年末,公司市值接近200亿美元,实现销售收入23.84亿美元,同比增长11.9%,其中设备收入19.2亿美元。

3、关键零部件

日本纳博特斯克(Nabtesco):纳博特斯克成立于2003年,是全球尖端的工业机器人核心部件生产企业,主要从事静液压驱动装置、液压装置、减速装置及其部件的研发、制造。纳博特斯克是世界上最大的精密摆线针轮减速机制造商,并生产高性能减速机、中空轴减速机以及单轴伺服执行器和控制器。其生产的精密设备具有高扭矩、高刚性和高耐过载冲击荷载能力,兼有高精密和非常低的回程间隙。1985年,纳博特斯克发明精密减速机产品(简称机器人关节,包括机械手臂腕部以及底座),截至目前在全球已累计销售400万台,成为全球汽车工业机器人制造商的独家选择,全球市场占有率稳居60%,特别在中/重负荷机器人上,市场占有率高达90%,持续保持世界第一。

日本哈默纳科(Harmonic):哈默纳科成立于1970年,是工业机器人整体运动控制的领军企业,以谐波减速机、精密齿轮箱型行星减速机、机电一体化产品等三大系列产品闻名。其生产的Harmonic Drive 组合型谐波减速机,具有轻量小型、无齿轮间隙、高转矩容量等特点,被广泛应用于工业机器人、仿人机器人、半导体液晶生产装置、光伏设备、光学仪器、精密机床、智能机器人、航空航天、天文观测等各种尖端领域。在谐波减速机所不能做到的低减速比领域,哈默纳科生产的精密行星齿轮箱型谐波减速机Harmonic Planetary 具备独特的内齿圈形变工艺,可以使得行星齿轮与其啮合的更紧、消除背隙,已达到精密级的传动误差。此外,哈默纳科还生产内装有谐波减速机的旋转式伺服执行元件及驱动器等机电一体化产品。

德国博世力士乐(Rexroth):博世力士乐是博世集团全资子公司,成立于 1978年,提供工业液压、电子传动与控制、线性传动与组装技术、气动、液压传动服务以及行走机械液压方面的传动与控制解决方案,在国际液压市场一直处于世界领先位置。公司开发了一系列同步伺服电机,可向公司的Indra Drive 控制器提供电机上的温度和饱和度数据,使其扭矩精度得以提高且操作耐量范围比之前的更严格,伺服电机首次可作为可靠的传感器和数据源使用。公司融合全球的应用经验,研发创新的产品,为行走机械、机械应用与工程、工厂自动化及可再生能源每一个细分市场的客户量身定制系统解决方案及服务。

(三)国内主要企业发展状况

1、工业机器人

新松机器人新松机器人是以机器人技术为核心,致力于数字化智能制造装备的高科技上市企业,新松国际总部位于上海,在沈阳、上海、杭州、青岛建有机器人产业园。现拥有1500余人的研发创新团队,已形成以自主核心技术、关键零部件、领先产品及行业系统解决方案为一体的完整产业链,并将产业战略提升到涵盖工业生产全生命周期的数字化、网络化、智能化制造全过程。2015年,新松机器人实现营业收入16.9亿元,同比增长10.6%,市值已经位居全球同行业第三。

安徽埃夫特:埃夫特专门从事工业机器人与成套系统、非标自动化设备设计和制造,在意大利设有智能喷涂机器人研发中心和智能机器人应用工程中心,生产的机器人广泛应用在汽车及零部件行业、家电行业、卫浴行业等领域。

广州数控:广州数控主要研发工业机器人、数控系统、伺服驱动和伺服电机等产品,研制的工业机器人应用于搬运、弧焊、涂胶、切割、喷漆、科研及教学、机床加工上下料等领域。

哈尔滨博实自动化:博实主要从事石化化工后处理成套设备的研发、生产销售并提供相关服务,产品主要应用于石化、化工、煤化工、冶金、港口物流等行业。近年研制开发出了具有自主知识产权、国内领先、国际先进水平的“粉粒料全自动包装码垛成套设备”。目前,博实已在国内建立了上海、新疆、茂名、齐鲁、四川等服务中心及哈尔滨服务总部,并正在进行覆盖全国的服务体系建设。2015年实现营业总收入7.17亿元,营业利润1.71亿元,利润总额2亿元。

2、服务机器人

科沃斯电器:科沃斯主要从事开发、研究和生产家庭服务机器人,拥有较为完整成熟的家庭服务机器人产品生产线,采取高效智能的生产模式,产品能够通过互联网进行智能控制操作。主要产品包括扫地机器人、自动擦窗户机器人、空气净化机器人、机器人管家等。在国内,平均每3台家庭清洁机器人之中有2台属于科沃斯品牌,全国网络销售点覆盖了90%以上的大中城市,在国内已经拥有百余家门店。此外科沃斯产品已经销往全世界60多个国家和地区,服务全球超过3500万个家庭。

纳恩博(天津):纳恩博是国内首家集自平衡代步车机器人研发、生产、销售、服务于一体的智能代步运营商,先后推出了Windrunner(风行者)系列、Ninebot九号系列和Ninebot One系列产品,产品行销美国、香港等60多个国家和地区,同时在中国大陆200余个城市建立了销售和服务中心,并且数量在快速增加。

北京康力优蓝:康力优蓝集智能服务机器人产品的科技研发、工业设计、生产制造、产品营销为一体,已成长为全球领先的民用服务机器人研发制造及机器人应用解决方案提供商。康力优蓝的机器人产品线完整覆盖榜样幼教机器人、益智娱乐型机器人、娱乐教育用机器人、导览导购机器人、老人陪伴型机器人、主妇伴侣机器人、服务机器人等全线民用型机器人产品。公司旗舰产品爱乐优家用智能机器人可实现幼儿启智教育、智能家居控制、远程监控、智能信息提醒等多项功能。

3、关键零部件

南通振康:振康公司主要生产焊接设备及配件、电动车、微型电机及配件等产品。2014年,振康公司研制生产的RV精密减速机获得国家“863”计划项目支持,预计3-5年内实现万台产能,公司产值超过 5 亿元。

秦川机床:秦川机床针对目前市场上主流的机器人产品,进行了9种规格关节减速器产品的研发,主要涵盖了20kg-165kg工业机器人所用减速器产品系列。目前正在开发多种不同规格的产品,其中BX320E和 BX40E已经批量生产并投放市场。目前秦川机床BX机器人关节减速器产品E系列7个规格、C系列1个规格已形成500-700台的月产能。2015年秦川机床实现营业收入25.5 亿元,同比下降 27.2%。

苏州绿的谐波传动科技:绿的谐波专业从事精密谐波传动装置的研发、设计和生产,在谐波传动领域已拥有12项国家发明专利和19项实用新型专利,参与起草了国家标准《机器人用谐波齿轮减速器》,产品在串联机器人、水平关节机器人、并联机器人、摆臂冲压机器人、康复机器人和穿戴机器人等领域都有很广泛的应用。为了在未来的市场竞争力获得市场主动权,绿的谐波未来将建立大型仿真实验室,进一步研究谐波传动机理,提高谐波产品质量和增长维护经验;通过建设数字化工厂来保障产品品质,降低生产成本;加强和院校的合作,做世界一流的谐波减速器。

固高科技(香港):固高科技致力于运动控制、图像与视觉传感、机械优化设计、伺服驱动等工业自动化技术的研发和应用,自主研发的基于PC的开放式运动控制器、嵌入式运动控制器、网络式运动控制器、计算机可编程自动化控制器产品与系统广泛应用于数控机床、机器人、电子加工和检测设备等工业控制领域。

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