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工业机器人的发展现状及发展趋势

2018/1/23    来源:互联网    作者:任志刚      
关键字:工业机器人  发展现状  行业发展分析  趋势  
国外工业机器人发展已有60年的历史,广泛引人注目是近30年的事情。目前,世界主要国家机器人竞争的格局已经形成。进入21世纪后,工业机器人进入到快速发展时期。我国工业机器人行业正面临着十分严峻的形势。论述了我国工业机器人发展的水平,分析了优势与不足,论述了我国工业机器人的发展趋势。

    1959年,美国第一台工业机器人诞生。1987年国际标准化组织对工业机器人下了定义:“工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能,能完成各种作业的可编程操作机器”。

1 世界机器人市场发展现状

1.1 世界机器人的竞争格局

    世界工业机器人40年形成了约160万台套的装机量,2012年世界新装机器人182 000台,主机市场80~100亿美元,并带动3倍左右软件集成、配套设备、系统工程等系统集成市场,总计260~330亿美元,其中焊接和搬运机器人占了70%的市场份额。

    2008~2013年期间,世界工业机器人销量年平均增长率为9%。其中,日本和欧洲是全球工业机器人市场的两大主角,并实现了传感器、控制器、精密减速机等核心零部件完全自主化。日本60年代末从美国引进机器人技术后,已经成为机器人生产第一大国,日本的工业机器人约占全球的60%市场份额代表企业有发那科、安川、那智不二越等。欧洲占全球工业机器人的30%市场份额,代表企业有瑞士的ABB、德国的库卡、意大利的柯马。

1.2 全球工业机器人核心部件的竞争格局

    精密减速机、交流伺服电机及控制器是机器人的关键核心部件。目前全球机器人行业,75%的精密减速机被日本的Nabteseo和Harmonic Drive两家垄断,其中日本的Nabteseo在工业机器人关节领域拥有60%的市场占有率。交流伺服电机及控制器基本上被日本、德国、美国垄断,代表日本的企业有安川I、松下,德国西门子,美国的PMAC。

1.3 世界工业机器人的需求分布

    工业机器人主要用于汽车、电子行业,这两个行业占比达到59%,其中汽车行业机器人密度已经成为衡量一个国家智能化水平的重要指标。201 1年世界工业机器人销售量按国家分布:日本17%、韩国15%,中国14%,美国12%,德国12%,意大利3%,其他国家27%。

2 主要国家工业机器人行业发展分析

    根据国际机器人联合会(IFR)发布的年度统计报告显示,2013年全球机器人产业销售数量为179000台,较2012年增幅12.6%。最为显著的是2011~2013年这三年的变化,与往年相比能够持续保持30%以上的增长率。预测2014年将保持2013年的增长趋势。由此可见,全球工业产业格局正在向工业现代化转变已经成为不可逆的趋势,工业发展向技术密集型转化迫在眉睫。

    在亚洲,我国和日本的需求量最为显著。据IF估计,世界工业机器人总量三分之一在日本,约333 000台。日本生产的机器人以工业机器人为主,仿人型机器人以及个人,家用机器人也是日本具有绝对优势的领域。2012年我国新安装的工业机器人数量为22 987台,仅次于Et本,位居世界第二;到2013年,我国已经超过了37 000台,成为世界第一。根据中国机器人产业联盟(CRIA)的数据,2013年我国国产工业机器人的供应量近9 000台,销售额是2012年的3倍,而外国供应商的销售额增幅也近20%。2008 2013年,我国工业机器人年度平均增长率大概为36%,占全球销量20%。

    此外,机器人销量在亚洲、澳洲、美洲达到了创世纪的水平。2013年超过100 000台新机器人应用于亚洲、澳洲,比2012年增长18%。欧洲2013年的销售量超过43 000台,比头一年增长5%,接近2011年的顶峰时期。同时,美洲市场的销售量超过30 000台,增幅在8%。

2.1 日本工业机器人发展现状

    日本是世界第二大的工业机器人需求市场,也是世界最大的工业机器人运行市场,超过300 000台机器人正在使用中。日本是工业机器人制造大国。2013年超过半数的工业机器人由日本生产。

    日本的机器人产业发展较晚于美国,但其长期居于世界工业机器人产销第一的位置。特别是在汽车和电子行业,日本率先使用工业机器人,使汽车及电子产品质量提高,产量猛增,而制造成本大幅下降,从而使其以价廉物美的绝对优势进军号称“汽车王国”的美国市场及其他一些发达国家。

    1967年日本川崎重工业公司率先从美国引进工业机器人技术,上世纪80年代日本就进人了工业机器人全面应用期。产业迅猛的根源,一方面是日本国内经济高速发展加剧其劳动力市场的不足,一方面是由政府银行提供优惠的低息贷款,鼓励集资成立机器人租赁公司,公司出资购人机器人后长期租给用户,使用者每月只需支付较低廉的租金,减少企业购人时的负担;政府把由计算机控制的示教再现型机器人作为特殊折扣优惠产品,企业除享有40%的新设备折扣外,还将享受13%价格补贴。

2.2 美国工业机器人发展现状

    2013年美国的工业机器人增长率为6%,超过24 000台。2008~2013年年增长率为12%。其原因,一是美国为了强化其产业在全球市场份额,二是为了保护美国国内制造业持续增长趋势。过去误认为制造业已经是“夕阳产业”了,部分制造业迁往海外,现在被迁往海外的制造业回迁美国本土。美国一方面鼓励工业界发展和应用机器人,另一方面制定计划,增加机器人科研经费,把机器人看成美国再次工业化的象征,迅速发展机器人产业。尽管美国机器人发展道路曲折,但其技术一直领先,具体表现在:

    (1)性能可靠,功能全面,精确度高;

    (2)机器人语言研究发展较快,语言类型多,应用广,水平高居世界之首;

    (3)智能技术发展快,其视觉,触觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用;

    (4)高智能及高难度的军用机器人,用于布雷、扫雷、侦察及太空探测。

责任编辑:张纯子
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