《2020年工业机器人发展机遇及趋势分析》

  • 来源专题:数控机床——前沿技术
  • 编译者: 杨芳
  • 发布时间:2017-11-21
  • 随着机器人技术的不断成熟,机器人的精度越来越高,加上物联网连接功能的提升,使得机器人成为工业数字化转型中的关键角色。据IFR预测,到2020年世界工业机器人存量将达到30万台,2016年世界机器人库存为18.28万台,这意味着未来几年机器人市场保持14%的增长速度。

    近年来,受到人力成本和人口结构的影响,亚洲地区机器人产业快速增长,中国成为了世界最大的机器人市场。据国际机器人联合会(IFR)预测,到2020年,将有170万个新工业机器人应用到世界各地的工厂中。

    工业机器人是实现柔性自动化的基础设施,越来越灵活的机器人产品满足工厂的需求,有利于加快企业对市场的响应速度。2017年全球机器人市场保持着强劲的增长趋势,报告显示,亚洲澳大利亚地区的机器人安装量增加了21%,美洲机器人供应增长16%,欧洲增长8%。

    随着机器人技术的不断成熟,机器人的精度越来越高,加上物联网连接功能的提升,使得机器人成为工业数字化转型中的关键角色。据IFR预测,到2020年世界工业机器人存量将达到30万台,2016年世界机器人库存为18.28万台,这意味着未来几年机器人市场保持14%的增长速度。

    全球工业机器人五大市场

    去年,全球机器人市场主要分布在中国、韩国、日本、美国和德国这五个国家,这五个国家占据了全球机器人的四分之三市场。

    中国--全球最大的机器人市场,2016年销量达到87000台,接近欧洲和美洲加起来的销售97300台。此外。中国本土机器人供应商地位不断提升,市场占有率已经达到31%。

    韩国--世界第二大工业机器人市场,2016年售出41400台机器人,比2015年增长8%。韩国是液晶显示器和内存芯片制造市场的领导者,韩国加大了电气和电子工业方面机器人的投资。在韩国制造业中,每10000名员工中就有大约630个机器人安装,是世界机器人密度最高的国家。

    日本--2016年工业机器人销售38600台,增长了10%,这是日本十年以来的最高水平。日本是主要的机器人生产国,为满足工业机器人日益增长的需求,日本机器人厂高不断增长生产能力。2016年产量达到152600台(2010年产量为73900台),这个数字是全球机器人总供应数量的一半。

    美国--2016年工业机器人销售量达到了31400台,比2015年增加了14%。美国为了提升工业竞争力,不断发展自动化生产,通过优惠政策把国外制造业引回本土,增加同内生产投资,为机器人创造了良好的市场环境。美国机器人密度为每10000名员工中1261台安装量,仅次于韩国之后,美国大多数的机器人都是从日本、韩国和欧洲进口。

    德国--世界第五大机器人市场,也是欧洲市场中最大的一个。2016的工业机器人年供应量和存量分别占欧洲机器人销售总额的36%和41%。2016年售出的机器人20039台,相比2015的19945台略有增加。

    工业机器人行业机遇和趋势

    工业4.0是把现实工厂与虚拟世界连接起来,通过数字化技术把生产变得更透明化,提升生产效率和降低生成成本,达到满足小批量定制化的市场需求,这种趋势在全球制造业显得越来越重要。工业4.0涉及多项技术,除了机器人,还有人工智能、3D打印、物联网、云计算、大数据、虚拟现实等等。

    随着这些前沿技术的突破,系统复杂性和数据不兼容等问题也将被克服,机器人将能更好的集成到工厂自动化的系统网络中。云机器人将是未来的一种新趋势,机器人连接网络后,通过传感器采集各种数据,如速度、加速度、角度等,通过不同位置机器人的数据进行比较分析以预测机器人状况。

    这种预测分析可以用于改善生产和进行机器维护,通过数据分析机生产线的不足,进一步改进优化生产流程;同时可以预测机器故障点,提前做好设备保养,从而降低停机风险,企业可以把这种服务作为一项专门的业务来运营。

    对于很多中小型企业来说,采购机器人成为一种负担,加上订单不稳定,无法形成做长远的规划。因此,一些机器人厂商考虑租赁模式,为工厂提供机器人以及维护服务。

    还有,机器人正在变得越来越简单化,对于缺乏技术工程师的企业来说,易于编程程的机器人才是他们所需要的,简化后的机器人更容易开发出智能制造解决方案。易于使用的机器人可以很容易地集成到生产过程中,使工业机器人在许多行业中得以部署,以维持高效和灵活的生产。

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    • 一、机器人 创新发展概述 机器人是集机械、电子、控制、传感、人工智能等多学科先进技术于一体的自动化装备。自1956年机器人产业诞生后,经过近60年发展,机器人已经被广泛应用在装备制造、新材料、生物医药、智慧新能源等高新产业。机器人与人工智能技术、先进制造技术和移动互联网技术的融合发展,推动了人类社会生活方式的变革。 当前,我国机器人市场 进入高速增长期,工业机器人 连续五年成为全球第一大应用市场,服务机器人 需求潜力巨大,核心零部件国产化进程不断加快,创新型企业大量涌现,部分技术已可形成规模化产品,并在某些领域具有明显优势。 (一)机器人创新发展进程 图1 机器人创新发展进程 第一阶段,发展萌芽期。1954年,第一台可编程的机器人在美国诞生。1958年,美国发明家恩格尔伯格建立了Unimation公司,并于1959年研制出了世界上第一台工业机器人。这一阶段,随着机构理论和伺服理论的发展,机器人进入了实用阶段。 第二阶段,产业孕育期。1962年,美国AMF公司生产出第一台圆柱坐标型机器人。1969年,日本研发出第一台以双臂走路的机器人。同时日本、德国等国家面临劳动力短缺等问题,因而投入巨资研发机器人,技术迅速发展,成为机器人强国。这一阶段,随着计算机技术、现代控制技术、传感技术、人工智能技术的发展,机器人也得到了迅速的发展。这一时期的机器人属于“示教再现”(Teach-in/Playback)型机器人,只具有记忆、存储能力,按相应程序重复作业,对周围环境基本没有感知与反馈控制能力。 第三阶段,快速发展期。1984年,美国推出医疗 服务机器人Help Mate,可在医院里为病人送饭、送药、送邮件。1999年,日本索尼公司推出大型机器人爱宝(AIBO)。这一阶段,随着传感技术,包括视觉传感器、非视觉传感器(力觉、触觉、接近觉等)以及信息处理技术的发展,出现了有感觉的机器人。焊接、喷涂、搬运等机器人被广泛应用于工业行业。2002年,丹麦iRobot公司推出了吸尘器机器人,是目前世界上销量最大的家用机器人 。2006年起,机器人模块化、平台统一化的趋势越来越明显。近五年来,全球工业机器人销量年均增速超过17%,与此同时,服务机器人发展迅速,应用范围日趋广泛,以手术机器人为代表的医疗康复机器人形成了较大产业规模,空间机器人 、仿生机器人 和反恐防暴机器人等特种作业机器人实现了应用。 第四阶段,智能应用期。这一阶段,随着感知、计算、控制等技术的迭代升级和图像识别、自然语音处理、深度认知学习等人工智能技术在机器人领域的深入应用,机器人领域的服务化趋势日益明显,逐渐渗透到社会生产生活的每一个角落。 (二)机器人产业规模加速增长 根据IDC预测,在全球机器人区域分布中,亚太市场处于绝对领先地位,预计其2020年支出将达1330亿美元,全球占比达71%;欧洲、中东和非洲为第二大区域;美洲是第三大市场。 图2 2020年全球机器人市场占比 近年来,中国各地发展机器人积极性较高,行业应用得到快速推广,市场规模增速明显。2017年,我国机器人市场规模达到62.8亿美元,2020年,预计超过100亿美元。 图3 中国机器人市场规模.