智能制造報告|工業機器人產業鏈盤點

一、核心零部件

  1、減速器

  按結構不同，工業機器人用精密減速器可以分為五類，RV減速器和諧波減速器是工業機器人主流的精密減速器。精密減速器按照結構的不同，可以分為諧波齒輪減速器、擺線針輪行星減速器、RV減速器、精密行星減速器和濾波齒輪減速器五類。

  在精度、扭矩、剛度、傳送效率等衡量減速器的各個性能指標上，它們各有不同。其中，RV減速器和諧波減速器是工業機器人主流的精密減速器。

  世界75%的精密減速器市場被HarmonicaDrive和Nabtesco占領，其中Nabtesco生產RV減速器，約占60%的份額，HamonicaDrive生產諧波減速器，約占15%的份額。

  相比*幾十年的積淀，中國的工業機器人用精密減速器研究開始較晚，技術不成熟，形成了精密減速器不能自給自足的局面，嚴重依賴進口。

  國內涉足RV精密減速器的公司有上市公司秦川機床、上海機電、巨輪股份，新三板公司有*標的恒華股份，非上市公司有南通振康、恒豐泰、武漢精華、上海精華、山東帥克等，涉足諧波減速器的有非上市公司蘇州綠的諧波傳動科技有限公司、北京中技美克諧波傳動有限公司等。

  2、伺服電機

  機器人對關節驅動電機的要求非常嚴格，交流伺服電機在工業機器人中得到廣泛應用。

  目前國內市場主要被國外名企占據，主要來自和歐美，未來國產替代空間大。目前國外品牌占據了中國交流伺服市場近80%的*，主要來自和歐美。

  其中，產品以約50%的*居首，其品牌包括松下、三菱電機、安川、三洋、富士等，其產品特點是技術和性能水平比較符合中國用戶的需求，以良好的性價比和較高的可靠性獲得了穩定且持續的客戶源，在中小型OEM市場上尤其具有壟斷優勢。

  未來五年，我國伺服系統行業受益于產業升級的影響，將保持較快增長，國產替代空間還很大。

  中國內較大的伺服品牌市場包括上市公司埃斯頓、匯川技術、華中數控、廣州數控、和利時、新時達，新三板公司北超伺服。

  其中，匯川技術提供的機器人解決方案中伺服電機和數控系統基本實現自給，新時達、埃斯頓部分型號機器人開始使用自行研制的控制器和伺服系統，北超伺服能夠為客戶提供電機與驅動器一體化產品。

  3、控制器

  機器人控制器的軟件部分是工業機器人的“心臟”，隨著科技的發展，工業機器人從下位機到上位機的應用軟件方面都有了不同程度的研究成果。

  控制器、軟件與本體一樣，一般由機器人廠家自主設計研發。目前國外主流機器人廠商的控制器均為在通用的多軸運動控制器平臺基礎上進行自主研發，各品牌機器人均有自己的控制系統與之匹配。因此控制器的*基本和機器人保持一致，國內企業控制器尚未形成市場競爭優勢。

  國內企業機器人控制器產品已經交為成熟，是機器人產品中與國外產品差距小的關鍵零部件，國內控制器與國外產品存在的差距主要在控制算法和二次開發平臺的易用性方面。

  未來幾年中國國產機器人將得到快速發展，國產機器人控制器應用市場面臨較好的發展契機，尤其是在運動控制領域深耕多年的企業。機器人軸數越多，對控制器性能要求也越高：機器人自由度的高低取決于其可移動的關節數目，關節數愈多，自由度越高，位移度也越高，其所使用的伺服電機數量就相對較多，即越精密的工業型機器人所用的伺服電機數量愈多。

  一般每臺多軸機器人由一套控制系統控制，也意味著控制器性能要求越高。隨著中國工業機器人的快速發展，具有較強研發能力的公司會具備更強的競爭優勢。

  二、工業機器人本體

  從1958年*臺工業機器人誕生之后，機器人發展經歷了一個小高潮，到上世紀80年代后期，由于傳統機器人用戶應用工業機器人已經飽和，從而造成工業機器人產品的積壓，不少機器人廠家倒閉或被兼并，機器人學研究和機器人產業出現不景氣。

  到90年代初，機器人產業出現復蘇和繼續發展跡象。1995年后,世界機器人數量逐年增加，增長率也較高。

  自金融風暴過后，市場復蘇使得機器人行業恢復好轉，機器人行業增長態勢延續，市場規模不斷擴大，各國政府和跨國企業在機器人行業投資活躍。2016年工業機器人訂單量258900臺，存貨1779000臺，中國85000臺，存貨332300臺。

  盡管我們已連續多年成為大的機器人銷售市場，但不可否認的是的，國外品牌占據了中國工業機器人市場60%以上的份額;至于六軸以上的多關節機器人，國外品牌占據的*甚至更大，超過了80%。

  國外品牌在多關節機器人市場上占據優勢，除了我們所熟知的ABB、庫卡、安川和發那科這四大家族以外，還有眾多的二三線品牌：愛普生、川崎、Adept、Rethink Robotics、優傲機器人、柯馬、松下、OTC、那智不二越、電裝、史陶比爾、現代重工、三菱電機……

  當然，國產品牌也開始逐漸崛起，其中新松機器人可謂是當之無愧的，此外還有：新時達、埃夫特、廣州數控、華中數控……

  在AGV領域，國內外的產品在技術上的差異并不是很大，國產品牌還是很有競爭力的，除了新松機器人之外，嘉騰機器人也是代表品牌，其產品曾獲得德國紅點設計獎。國產AGV品牌還有昆船、北京機科發展、國自機器人、華曉精密、廣州遠能、長沙馳眾、廣州井源、佳順智能、歐凱機器人。

  國外產品在物流領域的應用非常成功，典型的代表是被亞馬遜收購的Kiva System，當然還有它們：Fetch Robotics、Aethon、CANVAS Technology、Swisslog、Gray Orange、……

  三、系統集成商

  只有機器人裸機是不能完成任何工作的，需要通過系統集成之后才能為終端客戶所用。系統集成方案解決商處于機器人產業鏈的下游應用端，為終端客戶提供應用解決方案，其負責工業機器人軟件系統開發和集成，是工業機器人自動作業的重要構成。

  據行業人士反饋，目前中國工業機器人領域，*的基本上就剩下系統集成商了。在我國，系統集成商多是從國外購機器人整機，根據不同行業或客戶的需求，制定符合生產需求的解決方案。

  機器人系統集成商作為中國機器人市場上的主力軍，普遍規模較小，年產值不高，面臨強大的競爭壓力。從相關市場數據來看，現階段國內集成商規模都不大，銷售收入1個億以下的企業占大部分，能做到5個億的就是行業的，10個億以上的全國范圍。

  由于硬件產品價格逐年下降、利潤也越來越薄，僅靠項目帶動硬件產品的銷售模式已經成為過去時，同時進入系統集成這個領域的門檻越來越低，競爭就更為激烈。系統集成的壁壘相對較低，與上下游議價能力較弱，毛利水平不高，但其市場規模要遠遠大于本體市場。

  機器人系統集成企業主要有KUKA、ABB、發那科、科馬、徠斯等。國內涉足下游集成應用領域的公司主要有新松機器人、博實股份、天奇股份、廣州數控、埃斯頓、廈門思爾特、唐山開元、昆山華恒、佛山利迅達、博實自動化、蘇州北人、瓦魯自動化、尚鰲自動化、漢迪機器人，儒拉瑪特，南京熊貓，杭州沃鐳，深圳雷柏、伯朗特、林克曼、拓斯達、泰達機器人等。