台州机床展|2021中国工业机器人市场前景
2021年11月03日

    工业机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,具有一定的自动性,可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。工业机器人被广泛应用于电子、物流、化工等各个工业领域之中。20世纪50年代末,工业机器人最早开始投入使用,到了20世纪90年代,随着计算机技术、智能技术的进步和发展,第二代具有一定感觉功能的机器人已经实用化并开始推广,具有视觉、触觉、高灵巧手指、能行走的第三代智能机器人相继出现并开始走向应用。



    01工业机器人分类


    工业机器人常见形态为多关节机械手或多自由度的机器装置,能够靠自身的动力和控制能力来实现各种功能,具有工作效率高、稳定性强、精度高等特点。按运动坐标形式,工业机器人可分为关节式、圆柱、直角坐标、并联、DELTA和SCARA六类。



资料来源:中商产业研究院整理



    02工业机器人的优势


    相比于传统的工业设备,工业机器人有众多的优势,比如机器人具有易用性、智能化水平高、生产效率及安全性高、易于管理且经济效益显著等特点,使得它们可以在高危环境下进行作业。


    1. 机器人的易用性


    在我国,工业机器人广泛应用于制造业,不仅仅应用于汽车制造业,大到航天飞机的生产,军用装备,高铁的开发,小到圆珠笔的生产都有广泛的应用。并且已经从较为成熟的行业延伸到食品,医疗等领域。由于机器人技术发展迅速,与传统工业设备相比,不仅产品的价格差距越来越小,而且产品的个性化程度高,因此在一些工艺复杂的产品制造过程中,可以让工业机器人替代传统设备,这样就可以在很大程度上提高经济效率。根据数据统计显示,从2016年到2017年,全球工业机器人的总销量已经从29.4万台突破到34.6万台。可见工业机器人应用范围之广。 


    2.智能化水平高


    随着计算机控制技术的不断进步,工业机器人将逐渐能够明白人类的语言,同时工业机器人可以完成产品的组件,这样就可以让工人免除复杂的操作。工业生产中焊接机器人系统不仅能实现空间焊缝的自动实时跟踪,而且还能实现焊接参数的在线调整和焊缝质量的实时控制,可以满足技术产品复杂的焊接工艺及其焊接质量、效率的迫切要求。另外随着人类探索空间的扩展,在极端环境如太空、深水以及核环境下,工业机器人也能利用其智能将任务顺利完成。


    3.生产效率及安全性高


    机械手,顾名思义,通过仿照人类的手型而生产出来的机械手,它生产一件产品耗时是固定的。同样的生存周期内,使用机械手的产量也是固定的,不会忽高忽低。并且每一模的产品生产时间是固定化,产品的成品率也高,使用机器人生产更符合老板利益。


    工厂采用工业机器人生产,是可以解决很多安全生产方面的问题。对于由于个人原因,如不熟悉工作流程、工作疏忽、疲劳工作等导致安全生产隐患,统统都可以避免了。


    4.易于管理,经济效益显著


    企业可以很清晰的知道自己每天的生产量,根据自己所能够达到的产能去接收订单和生产商品。而不会去盲目预估产量或是生产过多产品产生浪费的现象。而工厂每天对工业机器人的管理,也会比管理员工简单得多。


    工业机器人可以24小时循环工作,能够做到生产线的最大产量,并且无需给予加班的工时费用。对于企业来说,还能够避免员工长期高强度工作后产生的疲劳、生病带来的请假等误工的情况。生产线换用工业机器人生产后,企业生产只需要留下少数能够操作维护工业机器人的员工对工业机器人进行维护作业就可以了。经济效益非常的显著。



图片来源:中商产业研究院


    03行业相关政策


    工业机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,具有一定的自动性,可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。工业机器人被广泛应用于电子、物流、化工等各个工业领域之中。2019年9月中共中央、国务院颁发《交通强国建设纲要》,要完善交运行业基础设施布局以支撑国家现代化建设;到2035年实现“全球123快货物流圈”,并加强新型载运工具的研发;发展智慧交通,推动大数据、AI、区块链等新技术与交通行业深度融合。



资料来源:中商产业研究院整理


    04行业市场规模

    我国是工业机器人应用第一大国,近年来,我国工业机器人行业迅猛发展,产量持续增长。数据显示,2020年10月全国工业机器人产量为21467台,同比增长38.5%。2020年全国工业机器人产量为237068台,同比增长19.1%。



数据来源:统计局、中商产业研究院整理


    销售额方面,经初步统计,2019年我国工业机器人市场规模达到57.3亿美元,中商产业研究院预测,2021年我国工业机器人销售额将达66.3亿美元。



数据来源:中国电子学会、中商产业研究院整理


    05行业发展趋势


    1.国家政策支持智能制造装备产业


    智能制造装备水平是影响我国制造业甚至整体经济发展质量高低的重要因素之一。因此,国家高度重视智能制造装备产业发展,出台了一系列产业支持政策。不断出台的利好政策显示国家对发展智能制造的决心,为智能制造装备产业提供了良好的政策环境,我国智能制造装备行业迎来大发展时期,工业机器人行业进一步发展。



    2.双循环+新基建推动行业发展


    我国是全球唯一拥有联合国产业分类中所列全部工业门类的国家,经济总量已经接近全球的20%。2020年2月14日,中央全面深化改革委员会第十二次会议指出,基础设施是经济社会发展的重要支撑,要以整体优化、协同融合为导向,统筹存量和增量、传统和新型基础设施发展,打造集约高效、经济适用、智能绿色、安全可靠的现代化基础设施体系。在“双循环+新基建”的格局下,工业机器人行业进一步发展,市场规模进一步扩大。



    3.国产化进程加速推进


    我国提出了构建“国内大循环为主体,国内国际双循环相互促进”的新发展格局,旨在充分释放国内市场潜能,吸引国内外更多的商品和要素进入市场,构建高效的内循环体系,并以更高水平的开放参与国际外循环。近年来,国内厂商攻克了核心零部件领域的部分难题,国产核心零部件的应用程度不断提升,继汽车、3C 电子行业后,卫浴陶瓷、金属加工、家具家电等通用工业领域开始成为中国工业机器人的新增市场主力。工业机器人在新兴应用领域也开始逐步放量,国产化进程加速推进。



    06发展趋势


    1.人机协作


    随着机器人从与人保持距离作业向与人自然交互并协同作业方面发展。拖动示教、人工教学技术的成熟,使得编程更简单易用,降低了对操作人员的专业要求,熟练技工的工艺经验更容易传递。


    2.自主化


    目前机器人从预编程、示教再现控制、直接控制、遥操作等被操纵作业模式向自主学习、自主作业方向发展。智能化机器人可根据工况或环境需求,自动设定和优化轨迹路径、自动避开奇异点、进行干涉与碰撞的预判并避障等。


    3.智能化、信息化、网络化


    越来越多的3D视觉、力传感器会使用到机器人上,机器人将会变得越来越智能化。随着传感与识别系统、人工智能等技术进步,机器人从被单向控制向自己存储、自己应用数据方向发展,逐渐信息化。随着多机器人协同、控制、通信等技术进步,机器人从独立个体向相互联网、协同合作方向发展。

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