电子产品世界

　　迎 九 （《电子产品世界》，北京 100036）

　　摘 要：2019年8月“北京机器视觉助力智能制造创新发展大会”上，中国机器人产业联盟（CRIA）统计与信息工作部的领导介绍了中国机器人产业的发展概况，以及产业政策规划进展和产业发展预判。其数据来源涵盖了我国国民经济的47个行业大类、129个行业分类。

　　关键词：机器人；六轴；四轴；坐标；蜘蛛手

　　1 中国工业机器人市场概况

　　近几年我国整个工业机器人市场处于快速增长阶段。如图1，从2013年开始的连续6年，我国都是全球最大的工业机器人消费市场。2013年的销售量约为3.7万台，到2017年达到一个峰值——14万台。但是2018年出现了转折，虽然也销售了13.5万台，但是增速第一次出现了负增长，同比下降3.75%。但这种现象并不意外，因为从2018年3季度开始，工业机器人的生产数据就已经出现了负增长，且一直延续到4季度，所以全年出现负增长是意料之中的。

　　1.1 市场数据表象之后的原因

　　1.1.1 市场结构的维度

　　开始时外资品牌占有较大优势，本土机器人产业正在逐步发展壮大。如图2，2018年我国自主品牌销售了4.36万台，同比增长16.2%。外资机器人在华销售9.2万台，同比下降10.98%。可见，造成整体市场下降的主要原因是外资品牌销售的显著下降。

　　另外，通过历年数据的比较，还可以发现这样一种现象：如果这个市场总体好，外资的市场占有率会迅速提高；当市场销量一般甚至是下降时，外资品牌的市场占有率也会下降。可见外资本身波动比较大，而内资品牌基本上是一个平稳发展的状态。

　　1.1.2 机械结构维度

　　根据工业机器人的结构可以分成几大类：多关节型，也就是6轴/5轴及以上的机器人；另外是SCARA（平面多关节机器人）/四轴机器人，一般用于电子业；还有坐标型机器人，包括小型的直角坐标，大型机架的三轴机器人；还有一些工厂物流机器人（注：这里不包括仓储和物流行业的平台）；最后是并联机器人/蜘蛛手。

　　如图3，2018年平面多关节和并联机器人保持了增长，而其他的诸如多关节、坐标机器人和工厂物流机器人的销量下降。从市场占有率看，多关节型机器人占了最大的比重，有60%左右的市场份额，但2018年其增速下滑了11.7%。

　　不过，内资品牌的多关节机器人实现了18.1%的增长，对应的是国内市场-11.7%的增长，这说明多关节的国内品牌还是保持了较好的增长态势。这也和整个自主品牌2018年实现了16.2%的增长是合拍的。

　　其中自主品牌的多关节机器人的市场占比在提高，这也是2017年开始发生的变化。最开始，国内更多的是做坐标类，特别是小型坐标类机器人；通过2017年努力，特别是“十三五”规划纲要提出以后，把多关节机器人提成了一个明确的发展目标以后，这种类型机器人的增长实现了快速推进。

　　在市场占有率方面，国内品牌的机器人是上升的，其中坐标机器人占比提高了7.41个百分点，并联机器人占比提高7.88个百分点，多关节型机器人占比提高5.91个百分点，SCARA占比提高3.94个百分点。

　　但是，虽然本土品牌都是上升的，在多关节、SCARA市场中，外资品牌仍占有绝对优势（如图4）。更多的内资品牌集中在坐标型机器人，特别是一些小型的三轴，例如电子行业的点胶机之类的机器人。

　　1.1.3 应用维度

　　使用机器人所做的工作通常分为6类，如图5，有搬运和上下料，焊接和钎焊，装配和拆卸，涂层和胶封，加工（一般指激光切割），洁净室（一般用于平板显示类相关的领域）。

　　在中国市场，2018年销量增长的两类机器人是：装配及拆卸、涂层与封胶。其中，装配和拆卸的增长，是和整个产业的技术发展密切相关的。CRIA（中国机器人产业联盟）在2017年时进行过分析，2017年时一些大型家电企业想引入机器人来进入装配环节，但是那时机器人还不能满足所需的精度标准，因此2018年的增长主要是和机器人的技术水平提升有很大关系。

　　涂层和胶封为何增长得快？涂层主要用于喷漆，涉及防爆/安全性。封胶主要和电子行业相关，也跟安全生产、安全作业、环保相关。

　　但是搬运和焊接的在下降，反映了传统的需求不足。

　　自主品牌的表现如图6。除了加工以外，自主品牌在其他应用领域都实现了较快的增长。特别是在焊接和钎焊。焊接和钎焊一直是机器人的传统应用领域，主要是跟汽车行业密切相关，特别是汽车行业里的点焊（整车制造用）。国内品牌机器人2018年在焊接和钎焊上实现了20%的增长。这并不是因为在政策上有所突破，而主要是在汽车零部件的弧焊方面的突破和被大量采用。主要是焊工越来越难找，成本越来越高，一个焊工的普通月薪约是1万元~1.5万元的工资水平，而且离职率非常高，促使了弧焊在汽车零部件和相关基础类焊接业的需求量的释放。

　　装配和拆卸没有整体市场平均增速高，但在未来也有一个广阔的发展空间。

　　涂层和胶封中，内资品牌更多地集中在胶封。因为喷涂对安全性防爆的要求比较高，技术难度较大。

　　关于内外资市场占有率的变化，2018年自主品牌机器人在洁净室、胶封、加工、搬运和焊接领域的市场份额都是有提高的，但是外资品牌在装配和拆卸领域的销售比例略有扩大，CRIA认为外资抓到了很好的先机，因为装配和拆卸是未来机器人发展的一个重要方向。此外，外资品牌在装配及拆卸、焊接方面具有绝对的优势，市场占有率超过80%。

　　1.2 工业机器人的热门应用行业

　　如图7，前两位分别是电子电气和汽车。这也是从2017年开始发生的转变，因为传统上，机器人的第一大应用是汽车行业，特别是整车的大工业制造，但是从2017年开始首次变成了电子电气/3C（计算机、通信和消费）类产品。但是2018年中国市场上，这两大行业的销售额都是下降的，而且下降的幅度不少，例如电子类下降了8.4%，汽车制造业下降了25.4%，可谓大幅下滑。

　　金属加工业指机械制造，像通用机械类的机床等组装类的机械制造；塑料和化学制品业相对好一些，另外是食品制造业，非金属矿物制品一般包括玻璃、建材、陶瓷等行业。

　　关于自主品牌的情况。自主品牌和外资品牌在中国市场也发生了明显的变化。一个就是电子电气类，合资品牌的销量实现了微幅的增长，汽车实现了26.2%的增长，其原因刚才有提及。同样是在汽车行业，但是内资品牌主要对应的是汽车零部件相关的企业，而外资品牌主要对应的是整车的生产和加工，应用的企业和应用的工种不同，具体到焊接，其应用点也是不一样的。另外作为自主品牌，金属加工也是一个重要的应用行业，还有机床或机械设备的基本制造也是重要的行业。

　　关于内外资市场占有率的对比。如上所述，自主品牌机器人2018年在汽车和电子设备制造业的市场份额是略有增长的。在非矿物制品和塑料制品技术加工的占比是比较高的，但是外资企业在汽车、食品制造和电子电气设备等重要领域的市场占有率依旧非常突出，特别是在汽车业，因为汽车有个特点，例如合资品牌，和哪国企业合资关系很大，如果是和日系汽车合作，会以日本机器人为主。内资机器人在汽车产业的发展机会主要在汽车零部件类，另外整车类的突破是因为这两年国内发展较好的新能源汽车，因为很多新能源汽车是由国内企业主导，本土机器人就有参与的机会。

　　2 “机器人产业发展规划”的实施进展

　　“十三五”机器人产业发展规划始于2016年，当时CRIA受工信部委托起草，原因是2013年、2014年我国机器人行业兴起，外资持续关注，不断有建厂计划，内资企业的资本投入等原因，处于打乱仗的局面，很多本土企业引入外资品牌的零部件，在国内一组装，就销售出去了，导致整个市场价格持续下滑，因此当时需要有一套完整的产业规划，明确发展方向和目标。

　　为此，2016年CRIA做了规划，从产业规模、技术水平、关键部件和应用4个维度明确了发展目标。以下从产业规模角度来看一看该规划的实施情况。

　　第1个目标是自主品牌的机器人年产量目标，到2020年能够达到10万台以上。但是2018年时，我们的产销量只有4.36万台，因此2019、2020年实现10万台的目标存在一定的压力。

　　第2个目标是自主品牌6轴以上/多关节机器人的产销目标是5万台。但是2018年时，虽然我们很努力，也只有1.88万台，所以2019年和2020年这两年的发展任务比较艰巨。

　　第3个目标是制造业机器人密度，目标到2020年的时候是每万人150台。2018年IFR(国际机器人联合会)的数据，我国已达到137，所以这个目标的完成应该没有过多的困难。

　　3 对中国市场的发展态势预判

　　3.1 短期预计（2019年）

　　2019年上半年国内的整个经济增长是6.3%，其中一季度6.7%，二季度6.2%，特别是7、8月的数据，延续了一个下行的压力。

　　从投资角度看，2019年1—7月，全国固定资产投资的增长是5.7%，这时我国就已经提出了要稳定投资。其中的设备工器具购置的投资，也就是更应对于机器人设备的采购市场方面的投资，增速下降了2.1%，2019年以来持续是在负增长，反映出了尽管宏观经济基本稳定，但是设备采购市场总体比较冷淡。

　　再看看跟机器人行业更相关的工业经济情况（如图8）。2019年上半年时规模以上的工业实现的利润同比下降了2.4%。可见没有收入、没有利润，投资动力自然不足。

　　在41个工业大类里，有26个行业利润总额同比是增加的，但是有15个行业的利润在减小，而这15个里，包括汽车、工业机器人等非常重要的应用行业。汽车现在的降幅约有20%，其投资意愿可想而知。与此相对应的是汽车的产销数据，从2019年以来每个月的汽车产销数据降幅都在10%以上，例如1—7月的降幅下降13%，销售下降11%。此外，3C行业/电子行业，例如手机、存储器的出货量都是下降的，所以整个市场需求形势是严峻的。

　　关于工业机器人目前的月度生产情况，据国家统计局公布的统计，2019年以来工业机器人的月度产量也是跟上述的宏观数据相匹配的，延续了2018年的一个持续下滑的态势，2019年以来持续负增长。2019年上半年的产量负增长在10%左右。但是短期（1—7月）内这个降幅有所收窄，产量同比的降幅收窄到6.3%。对于全年的销售预计，CRIA在7月对会员企业进行了调查，同样跟IFR合作，对于外资的主要供应商调查，现在内资品牌反应认为2019年预计还能够保持在15%的增长水平，外资企业预计也不会像2018年下跌得那么狠。

　　所以综合以上几个因素，包括CRIA了解到的一些市场反馈，例如传统汽车不好，新能源汽车有一定的量，以及人们原来可能不太重视的铸造等行业，2019年因为受到环保压力，包括人才流失/人们不愿意从事这个艰苦的行业，铸造锻造要加大对新设备的采购，这些因素综合起来，CRIA预计2019年的销量还是能够增长5%左右，即不再延续2018年的下降趋势，能有一定的回升。

　　3.2 长期预测

　　CRIA持续看好整个工业机器人的发展。原因几个。

　　首先来看一下全球机器人销量的变化。可分为几个段，就是100万台一个段。如图9，前期第1个100万台，从工业机器人产生以来，一直到2009年。但是第2个100万台只用了从2010年到2015年的6年时间。第3个100万台的时间就更短了，只用了从2016年到2018年的短短3年。

　　所以整个机器人的使用量是在一个提速的过程中。

　　其次关于工业机器人的密度。因为全球的数据出来得较晚，上文提到的167/万人是国内2018年的数据，但是IFR公布的还是2017年的数据（如图10）。可以看到，全球工业机器人密度平均，每万人是85台，2017年中国是97台，可见2017年中国第一次超过了世界的平均线。但是和工业强国相比，我国的密度还是较低的，换句话，我国的市场容量潜力是非常大的。

　　第三，机器人行业。即使以往的这些工业强国，诸如日韩的密度比较高，也是因为跟他们的汽车行业密切相关，在其他行业的工业性因素上并没有更多的优势和经验。但是中国有更加广阔和完备的工业体系，因此我国工业机器人的使用市场潜力很大。

　　第 四 ， 从 “ 机 器 +人”到柔性机器人的转变。之前叫工业机器人，过去更多体现的是机器的要素，即“机器+人”，一起工作。例如2015年CRIA部分会员去国外参会时，看到行业大佬展示的还是工业机器人能翻转整台汽车，即更多的表现还是机器的属性，包括能力、负载、转动等；但是2019年再去参观的时候，发现更多强调的是人机互动和安全性，机器人不再关在笼子里，会有一定的触觉、视觉的传感和判断，即更多地引入人的特点，更像机器人，而不是“机器+人”。

　　相信随着整个机器人产业更多地向智能制造方向发展，其应用领域和行业会持续地扩展。因为原来更多的是在一条流水线上，很多机器人排列在一起，流水线把它们串联起来。但是最近的发展往往是一个工作站，对应的是使机器人制造有更多的柔性。

　　除了工业机器人，以后机器人会更多地应用在医疗、健康、服务、国防等领域。随着机器人的发展成熟，服务机器人、特种机器人、家庭机器人的丰富和发展，特别是走向成熟，相信机器人产业的整体发展应该是非常有前景的。

　　参考文献

　　[1] 周万木.运动控制与机器人[J].电子产品世界,2016(10):8-12.

　　[2] 张凌燕.我国工业机器人产业化发展战略思考[J].电子产品世界,2016(6):3-5.

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　　[5] 李志瑞,潘青慧,申庆超.基于STM32的智能清障灭火机器人设计[J].电子产品世界,2016(9):27-29.

　　本文来源于科技期刊《电子产品世界》2019年第11期第4页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。

关键词： 201911 机器人 六轴 四轴 坐标 蜘蛛手