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德國進口parker全系列D1SE83BNJW

　炙手可熱的工業機器人賽道為何冰火兩重天？

　　近日，上市公司接連發布第三季度業績報告。其中新松機器人、拓斯達、瑞松科技幾家公司營收同比增長。

　　利潤方面，新松機器人、雷賽智能和拓斯達分別增長17.62%、5.74%和6.42%，但瑞松科技、凱爾達、信邦智能、億嘉和、埃夫特的利潤分別同比減少25%、26.29%、33.85%、91.72%與6.56%。

　　一方面是不斷擴大的國內市場，一方面是卻是持續虧損的國內機器人公司，炙手可熱的工業機器人賽道為何冰火兩重天？

　　工業機器人市場持續火熱 規模穩居

　　近十年以來，隨著機器人在制造業的普遍應用，我國工業機器人產業規模快速增長。據相關數據顯示，2021年中國工業機器人出貨量達25.63萬臺，同比增長49.5%，同時，2021年我國工業機器人市場規模達到445.7億元，穩居，預計2022年有望突破500億元。

　　從競爭格局來看，疫情顯著加速國產替代。2021年國產工業機器人品牌在國內的出貨量市占率達32.8%，同比增長4.2%。

　　過去十年，我國裝備制造業同樣突飛猛進。十年間，我國制造業增加值從16.98萬億元增長到31.4萬億元，占全球比重近30%，居世界。在500種主要工業產品中，我國有四成以上產品的產量位居，制造業綜合實力大幅提升。

　　近年來國內機器人產業投融資持續活躍也初步形成了產業和資本聯動發展格局。據統計，2022年上半年中國機器人行業已披露融資金額超過50億元。

　　機器人和自動化已經成為了現代制造業的一部分，制造商在生產設施中集成機器人系統，以提高產能、提率并降低運營成本。而汽車行業是工業機器人應用的重點領域，目前新能源汽車銷量增速超預期，機器人市場需求也將持續保持向好態勢。

　　上市公司接連虧損 國產替代暗藏短板

　　不僅第三季度報告，在今年上半年發布的業績報告中也可以發現，工業機器人企業業績普遍虧損。

　　一些公司在公告中指出，業績不佳主要受疫情影響，導致供應鏈緊張，難以確保交付，影響簽與生產等，同時原材料價格持續上漲也讓毛利率降低，利潤減少。

　　中長期來看，國產工業機器人可提升的仍然較大，在部分細分賽道優勢明顯。國產品牌的主要優勢包括：

　　本土化：國產工業機器人供應商在國內擁有完善的營銷網絡和售后服務體系，客戶享有更高效、便捷的服務；

　　成本：海外供應商在進口關稅和經銷商布局等方面成本仍較高；此外，國內品牌逐漸形成規模效應后，對上游議價能力增強，成本控制能力有望進一步提升；

　　全產業鏈：國內工業機器人供應商不斷通過“自主研發+外延并購"完善技術體系、提升核心零部件自制率，逐步形成全產業鏈優勢。

　　除此之外，我國工業機器人還面臨著以下問題：

　　首先，核心技術空心化。技術壁壘是限制了我國工業機器人發展的主要原因之一。核心零部件占據了工業機器人本體70%的生產成本，是產業鏈的主要價值高地。實際上發那科、ABB、安川、庫卡之所以能一直把持工業機器人市場，其優勢就在于其掌握了核心零部件這部分的關鍵利潤點，因此具備較強的盈利能力。

　　伴隨國內技術提升，部分內資品牌可規模生產零部件，但僅能滿足中低端的需求。

　　與水平相比，我國機器人產業還存在一定差距，我國機器人產業技術積累不足，原創性研究、理論研究、正向設計能力欠缺；產業基礎薄弱，關鍵零部件質量穩定性、可靠性等還不能滿足高性能整機的需求。

　　其次，產品低端化。所謂工業機器人的低端化現象，主要指一部分機器人本體制造企業，以組裝和代加工為主，核心部件需要進口，這里面主要指機械及控制部分。這種低水平組裝的工業機器人雖能滿足一定的國產化需求，但產品的市場競爭力有限。

　　80%以上的企業，僅僅把工業機器人當作低端機械設備來使用。為了滿足客戶要求，機器人公司也習慣性進入“低水平競爭"，逐漸放棄開發高精尖產品的動力。

　　甚至許多國產工業機器人本體制造企業以組裝和代加工為主，產業集中度低、市場小散亂現象不容樂觀。

　　另外，行業低端產能過剩，一些企業盲目擴張生產能力，生產出來的機器人產品只能聚集在中低端領域展開價格競爭。

　　最后，主導市場邊緣化。在汽車制造、電子等主導市場上，工業機器人幾乎全是國外的產品，高性能的產品國外幾乎占到80%。

　　根據《中國工業機器人產業發展2020》顯示，用于電力電子和汽車行業的工業機器人占據了50%以上的。但汽車工業機器人的市場被國外品牌占據，現有競爭格局難以撼動。

　　結語

　　整體而言，國內機器人企業技術和市場集中度低，對產業鏈掌控能力相對較弱。上游零部件?直處于進口狀態，對上游零部件廠商不具備議價優勢。本體和集成企業?部分以組裝和代加工為主，處于產業鏈低端，產業集中度低、總體規模小。

　　對于已經具備一定的資金、市場和技術實力的機器人企業來說，打造產業鏈成為企業擴?市場和影響力的重要途徑。目前國內機器人企業也已經陸續通過合作或并購的方式加緊擴展自己的產業版圖，結合本土系統集成的服務優勢，已經具備?定的競爭力，未來有望真正實現對國外品牌的進口替代。

2022年，中國科協智能制造學會聯合體開展“智能制造科技進展"研究，經過15家成員學會、智能制造領域內專家的推薦、遴選，現有10項科技進展成果入圍“2022中國智能制造科技進展"。現將入圍項目予以公示，公示期10月27日-11月3日。

　　微納機器人關鍵技術與應用

　　Micro-Nano Robotics Critical Technologies and Applications

　　入圍理由：面向納米器件的制造與檢測、納米材料的表征與評價等重大科學技術需求，蘇州大學提出：基于尺蠖、粘滑、宏微雙重驅動的跨尺度柔順精密定位機構設計與驅控理論，發明多自由度并聯微動機構、宏微雙重驅動并聯機構，實現厘米級行程、納米級定位精度；提出表界面納米力學寬頻域動態測試力學方法，解決了高頻、寬模量測量難題；揭示跨尺度、多介質、多維異質納米結構間粘著機制，突破微觀尺度下精準操控的難題；提出多能場耦合微納機器人驅動方法，構建場控微納機器人的群體控制方法；突破微納制造中三維組裝、納米互連、原位檢測關鍵技術，研制AFM與SEM納米操作機器人系統，為微納制造與生命科學提供了技術與裝備支持，已在多個公司得到應用。

　　關鍵詞：納米操作；納米機器人；多機器人協同

　　基于數字化三維光刻的微納智能制造與應用

　　Micro-nano intelligent manufacturing and its applications based on digital three-dimensional lithography

　　入圍理由：面向柔性光電子和新型顯示領域，蘇州蘇大維格科技集團和蘇州大學共同研發在米級幅面上實現微納結構高效與高精度兼容性制造，開展大面積微納結構的海量數據算法（高達500Tb）、三維計算光刻（網絡協同實時計算）、納米增材制造（光轉印）和新穎光子特性數字設計等關鍵技術突破與創新。微納智能制造技術創新及產品在服務重大工程和產品創新上起到重大作用，并在國內外應用。研制成功110吋數字化紫外三維光刻設備，攻克大面積微納模具制備技術；支持10.5代顯示面板的柔性透明導電材料自動產線與增材制程，建成顯示產業大尺寸高性能電容觸控屏先進綠色產線；基于非對稱微結構和雙面高保真微納壓印制造，超薄導光器件的制造效率提升數倍，使顯示光效顯著提升，能源節約。

　　關鍵詞：微納智能制造；數字三維光刻；海量數據算法；納米增材制造；柔性光子

　　變剛度薄壁復雜曲面零件機器人智能磨拋

　　Intelligent robot grinding and polishing of thin-walled sculptured surface parts with variable stiffness

　　入圍理由：中國科學院沈陽自動化研究所創新研究：基于接觸剛度反饋的薄壁復雜曲面機器人加工接觸力智能控制；基于曲面微分特性分析的變剛度薄壁復雜曲面機器人加工路徑規劃；薄壁復雜曲面零件高精度快速尋位；變剛度薄壁復雜曲面零件機器人去除加工工藝推理等。形成變剛度薄壁復雜曲面零件自動化磨拋的完整技術體系，并在航空座艙透明件機器人磨拋、航空發動機整體葉盤機器人磨拋、航空發動機機匣機器人磨拋等重要工程領域取得實際應用，具有極大的推廣價值，磨拋生產效率較人工顯著提升，產品一致性大幅提高的同時節約大量人工成本，有力地推動了企業由“制造"向“智造"的轉型升級。

　　關鍵詞：變剛度薄壁件；復雜曲面；機器人磨拋

　　復雜電子組件智能微組裝生產線

　　Intelligent micro-assembly production line for complex electronic components

　　入圍理由：航天科工集團二院二十三所構建面向智能制造的航天雷達微波探測復雜組件數字化精巧協同生產模式，探索“工藝賦能、快速重構、數據為用"為特征的智能車間運營管理模式。實現組件釬焊、貼片鍵合、電性能測試等四十多道工序的全自動化；從生產管理系統快速重構、生產設施快速重構、物流系統快速重構三個維度，實現基于工藝特征與生產屬性的產線快速重構，提高生產線的柔性及快速響應能力；構建“面向對象"的大數據分析及可視化平臺，通過多功能交互實現生產運營的穿透管理，應用數字感知與智能識別等技術進行在線檢測分析；構建孿生車間實時精準監控設備參數和實際效能，進行遠程故障診斷及預測性維修，實現生產設備的健康管理。最終滿足航天雷達不斷向小型化、輕量化、高頻段、高精度、多功能和高可靠方向發展的趨勢。

　　關鍵詞：航天雷達；微組裝；智能生產線

　　新能源動力電池AI智能工廠

　　AI intelligent factory of new energy power battery

　　入圍理由：蜂巢能源科技股份有限公司的動力電池智能工廠，通過建立智能工廠體系架構、關鍵指標、四大平臺和六條主線，解決行業標準缺失問題；通過2D/3D自動化設計工具、研發知識管理，打通設計制造協同路徑，解決研發效率低下問題；通過AI技術全場景規劃和應用，如極片翻折、極耳撕裂、密封釘焊接、環境仿真、5G+安環監測，解決解決大量人工作業、批次質量波動大等問題；通過超高速裝配技術、干法電極技術等解決極限制造裝備問題。已申報多項，孵化智能制造平臺公司。AI+5G應用的燈塔工廠在全國多個制造基地復制和橫展，構建新能源行業智能制造應用，促進行業智能制造標準研制、新技術試驗驗證、智能裝備大規模推廣普及。

　　關鍵詞：動力電池；AI；智能制造

　　大型柔性智能備料車間

　　Large Flexible Intelligent Cutting&Forming Workshop

　　入圍理由：中聯重科股份有限公司大型柔性智能備料車間集成近50臺智能切割機、約70臺視覺機器人、超100臺智能AGV，以及APS、MES、LES等11套智能信息化系統，實現從鋼板來料到成品交付的全流程智能制造。突破動態平衡的需求排產、超級排料人工智能算法、高精度智能切割、搬運機器人多任務群體協同等關鍵技術，攻克傳統備料質量穩定性差、生產效率低及成本高等問題，零件精度由毫米級提升至頭發絲級，大幅提升材料利用率、精簡人員、縮短制造周期、降低庫存和成本、減少碳排放，為工程機械、模塊化建筑、橋梁等行業的智能制造轉型提供關鍵技術支撐。

　　關鍵詞：大型；柔性；智能；鋼板；備料

　　智能注塑工廠的關鍵技術與應用

　　Key Technologies for Intelligent Manufacturing of Injection Molding Factory

　　入圍理由：廣東美的制冷設備有限公司開展智能注塑工廠的關鍵技術研究與應用，從數字化、自動化、先進工藝等多個方面進行研究和突破，消除注塑生產中存在的斷點，提升注塑工廠的數字化和智能化管理水平，減少生產過程中的高能耗環節，實現綠色智能制造，顯著降低生產成本、提高生產效率。關鍵技術具有廣泛適用性，在美的集團注塑工廠全面推廣后取得顯著經濟收益。能源管理與優化技術對生產過程的節能降耗、綠色發展產生良好的社會效益，可助力注塑生產過程的減碳。關鍵技術已進行工業軟件的產品轉化，為塑料加工行業輸出注塑工廠智能制造解決方案。

　　關鍵詞：數字化；智能設計；預測性維護；傳感器與自動化；先進算法

　　盾構機產業4.0基地

　　Shield Industry 4.0 Base

　　入圍理由：中鐵裝備聯合數字化服務企業在非標定制大型裝備制造行業探索了盾構機智能制造模式。三維非標智能化設計與工藝，提高盾構機個性化定制的設計開發效率；計劃和執行信息化技術，打破制造環節信息孤島，提升盾構機多產線混流協同作業水平；生產制造資源動態監控和調配技術，提升生產資源的利用率和集中管控能力；智能機器人協同焊接技術，攻克特厚板多層多道智能焊接、狹小空間避障、多機器人協同等技術難題，提高焊接效率和質量；數字孿生技術、UWB定位技術創新性應用在非標定制大型裝備行業，大幅提高車間的透明化管理水平。多系統數據貫通，打通多源異構數據的縱向通道，為設計制造一體化奠定基礎，為生產決策提供數據支持，提高企業內部各業務鏈條的協同匹配度。盾構機智能制造模式，實現了以用戶需求為核心的高效率、高質量、綠色化盾構生產制造。

　　關鍵詞：盾構機；非標定制；大型裝備；智能制造

　　大型郵輪智能薄板車間

　　Large cruise ship’s intelligent thin panel center

　　入圍理由：上海外高橋造船通過建設智能薄板車間，建立了設計、建造、檢驗、管理的技術通道，以數據驅動智能決策，實現離散型為主的郵輪制造業啟動智能化升級轉型。基于大量先進智能化裝備的配備以及核心技術，外高橋造船薄板分段的產能穩定。通過薄板車間信息化、智能化的應用，全船薄板分段建造周期較歐洲船廠大幅壓縮。目前國產首制大型郵輪已全面進入舾裝階段，第二艘大型郵輪已開工投產；薄板分段的建造質量顯著提升，各項質量、精度數據均超過公司考核指標；項目所突破的5G技術應用、設備物聯與管控、數據驅動、智能物流等技術的實用性及擴展性強，可在國內船舶領域內廣泛拓展應用。

　　關鍵詞：大型郵輪；薄板車間；流水線

　　船舶動力配套系統先進制造關鍵技術與應用

　　Research and application of key technologies in advanced manufacturing of marine power subsystem

　　入圍理由：中船集團重慶紅江機械有限責任公司圍繞高技術船用新型柴油機燃油噴射系統的研發和生產，在信息流轉層和實物加工層突破知識化協同研發、智能化柔性制造等關鍵技術，自主開發多個關鍵信息系統和軟件，打造基于工業APP且自主可控的柴油機研發生態，建成精益化智能生產單元和柔性生產線，探索適合離散型制造企業的智能制造新模式。自研的IDE平臺柔性更強；智能質量管理（IQM）系統實現自主可控；與重慶大學聯合開發的制造執行系統（MES）應用遺傳算法優化有限資源排產；自研的多品種柔性自適應技術可實現單分鐘換產（SMED）（可兼容多品種）、換產時間大幅減少。創新研究多項核心智能裝置關鍵技術，并在船用柴油機動力配套行業實現從零部件生產到裝配的智能化加工，關鍵工序加工效率顯著提升。

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