八、本體
31. 市場規(guī)模:30 萬臺(tái) 400 億
2020 年我國工業(yè)機(jī)器人密度超過 200 臺(tái) / 萬人,本體需求量達(dá)到 32.9 萬臺(tái),市場規(guī)模達(dá) 400 億
32. 分類:關(guān)節(jié) 62%、SCARA 21%、坐標(biāo) 12%
常見的工業(yè)機(jī)器人本體按照關(guān)節(jié)連接布置的形式,可以分為串聯(lián)機(jī)器人和并聯(lián)機(jī)器人
串聯(lián)機(jī)器人按照坐標(biāo)形式可以進(jìn)一步劃分為直角坐標(biāo)機(jī)器人、圓柱坐標(biāo)機(jī)器人、極坐標(biāo)機(jī)器人、關(guān)節(jié)坐標(biāo)機(jī)器人和?SCARA 型機(jī)器人,并聯(lián)機(jī)器人以?DELTA 機(jī)器人為主,后面詳細(xì)介紹
根據(jù) CRIA,2018 年中國多關(guān)節(jié)機(jī)器人全年銷售 9.72 萬臺(tái)占 62%,SCARA 機(jī)器人 3.3 萬臺(tái)占 21%,坐標(biāo)機(jī)器人 2?萬臺(tái)占 12%,三類合計(jì)占比 95%
33. 技術(shù)路線:經(jīng)濟(jì)型本體
機(jī)器人行業(yè)伴隨汽車行業(yè)的成長,汽車行業(yè)對機(jī)器人精度、效率和穩(wěn)定性要求非常高,一般制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)型機(jī)器人是機(jī)器人本體現(xiàn)階段發(fā)展方向。
機(jī)器人的技術(shù)參數(shù)反映了機(jī)器人可勝任的工作、具有的最高操作性能等情況,包括自由度、分辨率、工作空間、工作速度、工作載荷等。
34. 全球:發(fā)那科、安川、庫卡、ABB 四大家族
日本的發(fā)那科和安川、德國的庫卡以及瑞典 ABB 在全球市場份額合計(jì)超過一半,被稱為工業(yè)機(jī)器人四大家族。
FANUC 發(fā)那科 :數(shù)控起家,精度極高,過載較差,凈利率第一。
1956 年,成立于富士通自動(dòng)化數(shù)控部門1972 年,從富士通剝離1976 年,研制成功數(shù)控系統(tǒng)。
目前世界上最大的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家,下屬工廠自動(dòng)化(FA)、機(jī)器人、智能機(jī)械三個(gè)事業(yè)部門,產(chǎn)品覆蓋 0.5kg-2300kg 多型號機(jī)器人,應(yīng)用于上下料、弧焊、物流、裝配、涂裝、激光切割等各種生產(chǎn)制造領(lǐng)域,機(jī)構(gòu)部、伺服電機(jī)、控制、軟件、傳感器等核心零部件全部自行設(shè)計(jì)生產(chǎn),凈利率四大家族最高?25%?左右,技術(shù)上精度非常高,但過載較差。
YASKAWA 安川電機(jī):電機(jī)起家,負(fù)載較大,精度一般,性價(jià)比最高
1915 年,成立于福岡縣北九州島,下轄運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器人、系統(tǒng)工程三個(gè)事業(yè)部,在伺服電機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制等機(jī)器人核心技術(shù)方面處于世界領(lǐng)先水平,深耕弧焊技術(shù),產(chǎn)品覆蓋弧焊點(diǎn)焊機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、裝填機(jī)器人及應(yīng)用于半導(dǎo)體和 LCD 制造設(shè)備的真空潔凈搬運(yùn)機(jī)器人,技術(shù)穩(wěn)定性好,負(fù)載大,但精度略差。
ABB :運(yùn)動(dòng)控制核心,算法最好,但較貴,收入體量最大
1988 年,瑞典 ASEA 和瑞士 BBC Brown Boveri 合并而成,總部位于瑞士蘇黎世,業(yè)務(wù)覆蓋電力產(chǎn)品與系統(tǒng)、離散自動(dòng)化、運(yùn)動(dòng)控制、過程自動(dòng)化、低壓產(chǎn)品五大領(lǐng)域,以電力和自動(dòng)化技術(shù)最為著名,核心技術(shù)是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),算法最好,但價(jià)格較貴。
KUKA ?庫卡:汽車起家,操作簡單,返修率高,重載第一
1898 年,成立于德國奧格斯堡1971 年,為戴姆勒奔馳建造了歐洲第一條機(jī)器人焊接流水線1973 年,開發(fā)出第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人2017 年 1 月 6 日,美的 292 億元收購 95% 股權(quán)
作為智能自動(dòng)化解決方案供應(yīng)商占據(jù)全球領(lǐng)先地位,用戶群體包括通用汽車、克賴斯勒、福特、保時(shí)捷、BMW、奧迪、奔馳、福斯、法拉利等國際一線車企,以及沃爾瑪、百威啤酒、BSNMedical、可口可樂等著名企業(yè),技術(shù)上操作簡單,但返修率較高,重載 400KG 和 600KG 的機(jī)器人中銷量第一。
35. 中國:新松國家隊(duì),出貨埃斯頓
以四大家族為首的國外廠商占據(jù) 65% 的市場份額,國產(chǎn)廠商占 35%
新松:中國機(jī)器人龍頭、國家隊(duì)
新松機(jī)器人成立于 2000 年,前身是機(jī)器人技術(shù)國家工程研究中心,隸屬中國科學(xué)院,是中國第一家從事機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化和實(shí)現(xiàn)機(jī)器人出口的企業(yè),產(chǎn)品涵蓋工業(yè)機(jī)器人、潔凈機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)器人、特種機(jī)器人及智能服務(wù)機(jī)器人五大系列,2018 年初收購韓國 。
SHINSUNG,是國內(nèi)唯一半導(dǎo)體與面板潔凈機(jī)器人供應(yīng)商。
埃斯頓:數(shù)控起家、全產(chǎn)業(yè)鏈并購、市占率第一
數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)起家,1993 年開始研究金屬成形機(jī)床數(shù)控系統(tǒng),然后進(jìn)入到電液伺服系統(tǒng)和交流伺服系統(tǒng),數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)及部分關(guān)節(jié)減速器均自產(chǎn),機(jī)器人自主化率高達(dá) 80%,國內(nèi)最高。
先后參股并購意大利 EuclidLabs SRL(機(jī)器視覺)、上海普萊克斯(汽車)、英國 TRIO(運(yùn)動(dòng)控制技術(shù))、美國 BARRETT(微型伺服驅(qū)動(dòng)器 / 協(xié)作機(jī)器人 / 康復(fù)機(jī)器人)、德國 MAI(汽車)、揚(yáng)州曙光(軍工)、德國 CLOOS(焊接)等。
形成“核心零部件+本體+系統(tǒng)集成標(biāo)桿項(xiàng)目”全產(chǎn)業(yè)鏈競爭優(yōu)勢,2019 年公司機(jī)器人出貨量 4000 臺(tái),市占率國產(chǎn)第一。
九、協(xié)作機(jī)器人
36. 定義:可與人協(xié)同作業(yè) Cobot
協(xié)作機(jī)器人是指具備自動(dòng)控制和編程能力,且可與人類在同一個(gè)工作空間中進(jìn)行近距離互動(dòng)、協(xié)同作業(yè)的智能機(jī)器人,簡稱 Cobot。
人機(jī)隔離式工作環(huán)境
人機(jī)協(xié)作式工作環(huán)境
37. 市場:全球 60 億,中國 13 億
2019 年全球協(xié)作機(jī)器人銷量 3 萬臺(tái) 60 億元,同比增長 40%
2019 年中國協(xié)作機(jī)器人銷量 8200 臺(tái) 13 億元,同比增長 42.9%
38. 應(yīng)用:漸次自動(dòng)化
協(xié)作機(jī)器人的四大特點(diǎn)為安全、高效、易用、靈活,以3C 電子、家電、食品飲料等產(chǎn)線點(diǎn)位密集、生產(chǎn)柔性化要求較高、操作單一且重復(fù)性動(dòng)作頻次高的行業(yè)為主,比起一步到位的全自動(dòng)化,基于協(xié)作機(jī)器人的漸次自動(dòng)化(ProgressiveAutomation)將會(huì)成為更靈活和更高效的自動(dòng)化升級模式
39. 技術(shù):增加安全防護(hù)
在核心零部件方面,由于協(xié)作機(jī)器人在運(yùn)行過程中與人工接觸密切,人身安全保障對協(xié)作機(jī)器人的運(yùn)行精度、操作靈活度及零力矩控制與碰撞檢測技術(shù)等方面提出了更高要求,因此協(xié)作機(jī)器人核心零部件產(chǎn)品類型與工業(yè)機(jī)器人略有差異,主要包括中空直流電機(jī)、安全控制器、力矩傳感器、減速器、制動(dòng)器、編碼器等。
40. 全球:UR 優(yōu)傲龍頭
2016 年 -2020 年,全球協(xié)作機(jī)器人廠家由 30 家增長到 120 家,翻了 4 倍,進(jìn)入中國市場的廠家由 15 家增長到 75 家,超過了全球市場的半數(shù)。
UR 優(yōu)傲:全球龍頭
2005 年,優(yōu)傲機(jī)器人(Universal Robots)成立于丹麥。
2015 年,美國上市公司 TERADYNE 2.85 億美元收購 UR。
2019 年,UR 全球銷量?12000 臺(tái),累計(jì)銷售超過?42000 臺(tái)。
41. 中國:桌面級龍頭越疆、輕量級四強(qiáng)爭霸
2019 年,國產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人銷量占 65%。
越疆:桌面級協(xié)作機(jī)器人龍頭
越疆科技專注桌面級協(xié)作機(jī)器人,累計(jì)出貨量超過 30000 臺(tái),銷往全球 140 多個(gè)國家和地區(qū),出口量第一,是行業(yè)里唯一收入過 2 億的公司,2021 年 1 月完成 3.2 億元融資。
輕量級協(xié)作機(jī)器人:節(jié)卡、遨博、珞石、艾利特四強(qiáng)爭霸
2021 年 1 月節(jié)卡完成 3 億元融資,遨博出貨量國內(nèi)第一,珞石在輕型機(jī)器人領(lǐng)域領(lǐng)先,艾利特正在奮起直追,未來龍頭需要時(shí)間驗(yàn)證。
十、SCARA 機(jī)器人
42. 定義:水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人
SCARA 機(jī)器人(Selective Compliance Assembly Robot Arm)又名水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人,是一種圓柱坐標(biāo)型的特殊類型的工業(yè)機(jī)器人,一般有 4 個(gè)自由度,可在包括沿 X、Y、Z 方向的平移和繞 Z 軸的旋轉(zhuǎn),類似人的手臂,主要職能是搬取零件和裝配。
43. 市場:3 萬臺(tái) 10 億
2019 年中國市場 SCARA 銷售量 2.91 萬臺(tái),市場規(guī)模約 10 億,外資占 60.89%
44. 產(chǎn)業(yè):全球龍頭 EPSON,中國龍頭新時(shí)達(dá)眾為興
全球 SCARA 機(jī)器人兩超多強(qiáng),國外 EPSON+YAMAHA,國內(nèi)新時(shí)達(dá)眾為興出貨量第一。
十一、并聯(lián)機(jī)器人
45. 定義:并聯(lián)方式驅(qū)動(dòng)
并聯(lián)機(jī)器人(DELTA)是由一個(gè)或幾個(gè)閉合鏈組成的機(jī)器人,機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)或兩個(gè)以上自由度,且以并聯(lián)方式驅(qū)動(dòng)的一種閉環(huán)機(jī)構(gòu),具有剛度高、速度快、柔性強(qiáng)、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。
46. 市場:全球 20 億中國 6 億
2019?年全球并聯(lián)機(jī)器人銷量 1.74 萬臺(tái),市場規(guī)模?20 億2019 年中國并聯(lián)機(jī)器人銷量 4620 臺(tái),市場規(guī)模 5.94 億。
47. 中國:勃肯特、翼菲、阿童木
2019 年國產(chǎn)市場份額 75.74%,勃肯特、翼菲、阿童木三強(qiáng)爭霸