工业机器人行业分析.ppt
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1、工业机器人行业分析,二零一四年十月,分析背景:2013年中国市场共销售的工业机器人近3.7万台,约占全球销量的1/5,首次超过日本成为全球第一大工业机器人市场。机器人行业有望成为第三次工业革命的切入点和增长点。业内人士称,2014年将是工业机器人元年!第一,2012年下半年开始,跨国公司开始大规模在中国布局,他们看中的是产业化加速时期的中国机会;第二,从用工环境角度,用工难以及全国性薪水上涨,给工业机器人带来了发展机遇;第三,LED、锂电行业进入快速成长期,这些产业要快速规模化、自动化,也需要机器人产业增长的配合;第四、2013年底,工信部发布关于推进工业机器人产业发展的指导意见,地方政府或会
2、加大机器人招商力度,从而推动行业快速发展。工业机器人四大行业巨头(四大家族),瑞士ABB、德国库卡、日本安川电机和发那科,纷纷在中国设立分公司及合资公司。这四大企业在中国工业机器人市场占比高达55%,不仅在中国设公司,把关键部件的生产环节逐步转移到中国,还与中国的下游集成商整合,中国企业通过合作面临获得核心技术授权的机会。目前机器人使用密度前三名是韩国347,日本339,德国251,平均值为55,中国仅为23,发展空间巨大。据测算,购买一台机器人两三年左右就能收回投资,而一台机器人使用期在十年左右。企业通常要求自动化设备替代的工人成本能够在23年内收回,实际自动化生产线和设备的寿命一般在58年
3、,或者更长。,目 录,1、工业机器人概述,2、全球工业机器人市场发展现状,3、中国工业机器人市场发展现状,4、中国工业机器人市场驱动因素分析,5、中国工业机器人行业产业链分析,6、中国工业机器人行业重点企业介绍,7、开发区工业机器人行业发展分析,1.1、分类和组成,1、工业机器人概述,1.2、作用和优点,1.3、应用领域,通常按照应用环境将机器人分为两类:制造环境下的工业机器人和非制造环境下服务于人类的特种机器人。基于制造业的发展特征及机器人产业的市场需求,在此主要来分析应用于制造业的工业机器人。工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置,是靠
4、自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。,1.1、分类和组成,工业机器人主要包括:机器人机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统。机械系统(机器人的身体):包括机身、臂部、手腕、末端操作器、行走机构等;驱动系统(机器人的肌肉):主要有电气驱动、液压驱动和气压驱动三种类型;控制系统(机器人的大脑):计算机控制软件和硬件组成;感知系统(机器人的五官):内部传感器和外部传感器。,图表1:工业机器人组成图,工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业,或是危险、恶劣环境下的
5、作业,例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上,以及完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。工业机器人能够提升生产的效率和产品的质量,是企业补充和替代劳动力的有效方案。,1.2、作用和优点,工业机器人的作用,消除枯燥无味的工作,降低工人的劳动强度;增强工作场所健康安全性,从事特殊环境下的劳动,减少劳资纠纷;提高自动化程度,减少工艺过程中停顿的时间;提高对零部件的处理能力,保证产品质量,提高成品率;提高自动化生产效率,便于调整生产能力,实现柔性制造;,应用工业机器人的优点,美国在60年代发明了现实中的机器人,1967年日本工业机器人被引入到汽车产业中。198
6、0年代,德国将工业机器人引入到纺织业中,1990年代后在全球广泛应用于汽车制造、电子电气、金属制品、橡胶及塑料、食品等领域。,1.3、应用领域,图表2:中国工业机器人的应用领域,图表3:工业机器人在各行的应用,图表4:发达国家工业机器人应用领域,目 录,1、工业机器人概述,2、全球工业机器人市场发展现状,3、中国工业机器人市场发展现状,4、中国工业机器人市场驱动因素分析,5、中国工业机器人行业产业链分析,6、中国工业机器人行业重点企业介绍,7、开发区工业机器人行业发展分析,2、全球工业机器人市场发展现状,2.1、全球机器人行业市场规模,2.2、全球工业机器人竞争格局,2.3、全球工业机器人核心
7、零部件竞争格局,2.4、全球工业机器人需求分布,2.1、全球机器人行业市场规模,全球工业机器人40 年形成了约160 万台套装机量,2013年全球工业机器人销量达到17.9万台,同比增长12%,市场容量高达300亿美元。主机市场80100 亿美元,并带动约3 倍左右软件集成、周边配套设备、系统工程等系统集成市场,总计约260330 亿美元,其中焊接、搬运两类机器人应用集中了70%市场份额。,图表5:全球工业机器人新装机量及预测,图表6:全球机器人系统销售额约为单机的3倍,图表7:全球机器人系统产业链各环节的市场容量估计,2.2、全球工业机器人竞争格局,日本和欧洲是全球工业机器人市场的两大主角,
8、并且实现了传感器、控制器、精密减速机等核心零部件完全自主化。日本60年代末从美国引进机器人技术后,已经成为机器人第一大生产国,并且形成了浓厚的机器人文化,工业机器人约占全球60%份额,代表企业有发那科、安川、那智不二越等。欧洲占据全球工业机器人30%的市场份额,代表企业有瑞士的ABB、德国的库卡、意大利的柯马等。,图表8:全球工业机器人供给格局,2.3、全球工业机器人核心零部件竞争格局,精密减速机、交流伺服电机及控制器是 机器人最核心的零部件。目前全球机器人行业,75%的精密减速机被日本的Nabtesco和HarmonicDrive两家垄断(业界俗称RV减速机和谐波减速机),其中Nabtesc
9、o在工业机器人关节领域拥有60%的市场占有率。而交流伺服电机及控制器基本被日本、德国、美国垄断,代表企业有日本的安川、松下,德国的西门子,美国的PMAC。,图表9:全球精密减速机竞争格局,Nabtesco生产的RV减速器约占60%,Harmonica生产的谐波减速器约占15%。垄断地位凸显,据说和四大家族有附加协议。,图表10:2013 年全球工业机器人销量分下游构成,2.4、全球工业机器人需求分布,工业机器人主要用于汽车、电子行业,这两个行业占比达到59%,其中汽车行业机器人密度已经成为衡量一个国家智能化水平的重要指标。,图表11:2013 年全球工业机器人销量分国家构成,亚洲是全球工业机器
10、人销售的主要地区,其中中国、日本、韩国占全球比例分别为20%、15%、12%。欧洲是第二大销售地区,其中德国、意大利占全球比例分别为10%、3%。美洲是第三大销售地区,需求主要来自美国,美国占全球比例13%。中国机器人市场的需求突然爆发,也有不利因素,因为市场发展太快,把国外的巨头全都吸引过来了,留给本土企业慢慢成长的时间变短了,这和汽车产业的发展非常类似,中国是全球最大的汽车市场,但本土汽车业却没有真正崛起,机器人行业应要避免重蹈汽车业的覆辙。,目 录,1、工业机器人概述,2、全球工业机器人市场发展现状,3、中国工业机器人市场发展现状,4、中国工业机器人市场驱动因素分析,5、中国工业机器人行
11、业产业链分析,6、中国工业机器人行业重点企业介绍,7、开发区工业机器人行业发展分析,3、中国工业机器人市场发展现状,3.1、中国工业机器人产业规模,3.2、中国工业机器人产业竞争格局,3.3、中国工业机器人需求分布,3.1、中国工业机器人产业规模,2010 年开始中国工业机器人需求激增,市场销量为14980 台,2011年达到22577 台,同比增长50.7%;2012 年中国工业机器人销量26902 台,2013年达到36560台,同比增长36%,产值约150 亿元,相关配套产值近450亿元(机器人系统市场规模一般为机器人单体的3 倍)。截止2013年底,共累计安装工业机器人超过13万台。过
12、去5 年,国内机器人销量复合增长率达到28%,而同期世界机器人市场销量复合增长率为10%,特别是2013 年中国已成为最大的工业机器人消费国。预计中国工业机器人市场需求,2014年45000台,2015 年50000台。,图表12:2010-2012年中国工业机器人市场销售量单位:台,2013年中国工业机器人销量36350台,产值约150 亿元,相关配套产值近450亿元。,图表13:2002-2012中国工业机器人年安装量及增速,2000至2012年每新增安装量复合速为42.6%。而同期世界机器人市场销量复合增长率为10%。,截止2012年底,共累计安装工业机器人超过10万台。,图表14:19
13、99年-2012年中国工业机器人累计安装量,图表15:全球工业机器人年安装量及中国市场占比,2012年中国市场的占比达到16.28%,当年新安装工业机器人达到2.69万台。,相比发达国家,我国制造业机器人密度(即每万个工人对应的工业机器人安装数量)还非常低,只有23(相当于制造业99.77%仍是人工),不仅不能与发达国家相比,还低于全球55的平均水平,未来有大幅提升空间。,图表16:2013年主要国家制造业工业机器人密度比较,3.2、中国工业机器人产业竞争格局,图表17:国内工业机器人竞争格局,随着国产机器人的实力不断增加,原本垄断市场的外国品牌开始感受压力。日本的机器人公司于2010年最早开
14、始降价,到了2013年,库卡、ABB等国际巨头突然掀起价格战,将出口至中国的机器人价格调低了20%-30%。,图表18:国内企业与外资企业机器人市场占有率对比,2013年外资企业在华销售工业机器人总量超过27000台,较上年增长20%,国内企业在我国销售工业机器人总量超过9500台,较上年增长了3倍。市占率分别为74%和26%。,图表19:2012 年中国工业机器人市场销量前十占有率,ABB、库卡、安川电机、发那科四大家族为代表的国外机器人企业占据中国机器人市场90%以上的市场份额。在90%的机器人市场份额中,ABB、发那科、安川机电、KUKA四大家族共占53%。之后的三大厂商OTC、松下和川
15、崎重工共占17%。而国内机器人生产企业市场份额相对较小,2012年本土品牌机器人市场占有率8%,个体企业普遍存在规模较小、创新能力薄弱等问题。,2012年国内机器人市场表现最佳者为启帆工业机器人有限公司,销量达400台,紧随其后的依次为安徽埃夫特200台,上海沃迪200台,广州数控170台,沈阳新松80台。,图表20:2012年本土品牌机器人销量Top5,3.3、中国工业机器人需求分布,国内工业机器人使用仍较多集中于汽车行业。就全球平均水平来看,汽车行业的应用约占工业机器人总量的40%,而在中国,这一数字目前在60%左右。随着市场对机器人产品认可度的不断提高,机器人应用正从汽车工业向一般工业延
16、伸。和全球工业机器人市场类似,我国的工业机器人的三大主要种类为焊接、搬运、喷涂,三大应用行业为汽车制造、电子电气、金属加工,只是所占比例略有不同。除了汽车是成熟使用机器人进行生产制造的行业,未来3C(电脑、通讯和消费性电子)、物流、食品饮料等行业对机器人的需求增速都会较快。,图表21:2013年中国工业机器人应用行业,国内机器人大部分用于汽车行业,国外机器人厂商通常与大的汽车企业绑定。例如,大众只用库卡的,经常一个新工厂购买库卡1000-2000台机器人,通用主要用发那科,欧系汽车品牌也更多考虑ABB。国内汽车企业也各有偏好,比如长城用安川的莫托曼,江淮汽车用ABB的。国内机器人企业在汽车行业
17、竞争不过国外产品,国外机器人企业在汽车行业的优势是因为国外还保留的汽车制造业,其它制造业产能都转移到了中国。比如焊接机器人,国内企业不仅无法打开外资汽车厂商的市场,就连国内品牌汽车生产线的试用机会也很难获得,因此转向转向汽车零部件市场,小到门锁、离合器,大到电动机、发动机。,图表22:2013年中国工业机器人应用类型及比例,从应用领域看,焊接、喷涂、搬运、码垛、装配五大领域应用占比84%,几乎集中了工业机器人的主要应用领域。焊接机器人目前已广泛应用在汽车制造业,代表公司是发那科公司;喷涂机器人是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人,代表公司是川崎机器人;搬运机器人作用是将物料从一个加工位置
18、移到另一个加工位置,代表公司是嘉腾电子有限公司;码垛机器人可以集成在任何生产线中,代表公司是ABB公司;装配机器人主要用于各种电器的制造行业,代表公司是安川电机。,焊接机器人,喷涂机器人,搬运码垛机器人,装配机器人,图表23:2005-2010 年国内不同领域工业机器人年安装量,目 录,1、工业机器人概述,2、全球工业机器人市场发展现状,3、中国工业机器人市场发展现状,4、中国工业机器人市场驱动因素分析,5、中国工业机器人行业产业链分析,6、中国工业机器人行业重点企业介绍,7、开发区工业机器人行业发展分析,4、国内工业机器人市场驱动因素分析,4.1、经济转型,4.2、人工替代,4.3、政策扶持
19、,从国外工业机器人市场的发展历程,未来10 年是国内工业机器人发展的“快速成长期”,存在三股力量来驱动这个市场:经济结构转型的“推力”;人口构成造成未来劳动力短缺与制造业用人成本趋势性上升的“拉力”;政府政策扶持的“催化力”。,4.1、经济结构转型,根据经济学家对先行工业化国家的研究与对比,我国目前处于工业化中后期阶段。前一阶段高速发展的经济对“资源”过度消耗,投资已很难驱动经济健康增长,在劳动力增长又受到约束的情况下,根据索洛模型维持经济增长更重要的动力是创新经济学家提出的全要素,即创新、技术与效率的提升。先行工业化国家的发展证明在工业化中后期阶段,全要素对经济增加的贡献是趋势性上升的。中国
20、工业机器人市场即处在这一重要的历史时刻。,4.2、人工替代,自改革开发以来,人口优势一直是中国经济增长的动力,但这种优势主要是存量优势,但连续多年的经济高峰增长已经用完人口存量优势。人口存量优势消失的用时,未来面临的是劳动力短缺,今后我国劳动力将受到新生动力不足和老龄化的两面夹击,未来劳动力成本上升是必然趋势,同时也面临劳动力供给下降的现实条件。用工业机器人替换人工,这已是国内制造业的大势所趋。在成本收益的考量下,目前的状况是,大多数企业在“上与不上机器人”临界点的纠结仍未突破;3C、工程机械、物流等细分行业的临界点逐渐临近,有望在未来数年内,率先实现需求端的爆发性增长。目前全球工业机器人均价
21、30万元左右,并且价格呈下行趋势。机器人只是基础,更重要的是基于机器人重构的自动化生产线,随着人工成本上升,而机器人目前的成本,平均每年大约以4%的比例下降。通常传统企业投资机器人,能在5年内回收成本的生产线,都认为有替换价值。但在电子电器等3C行业,因为产品周期较短,自动化生产线很快面临更替,机器人生产线投资回报期,要缩短到1年半至两年。,未来我国劳动力面临新生不足和老龄化的两面夹击,资源优势渐消,4.3、政策扶持,制造业产业升级,国家政策支持。普及机器人不只是单纯的替代人工,更是提升制造业效率与柔性的重要手段。在“十二五”期间,工业机器人也首次成为发展规划的重点发展对象之一。从去年开始,各
22、项政策具体内容的陆续出台,在国务院、工信部、科技部出台的关于“十二五”期间,智能装备领域的发展规划中,均强调要重点开发并突破有关工业机器人及相应关键零部件(如伺服系统、减速器)等技术,明确了工业机器人及相关零部件的发展方向,将有助于完善机器人产业链,促进产业快速发展,实现制造业的升级转型。发展方向的明确也使得各项补贴政策开始逐步落实,包括软控股份和赛轮股份的轮胎行业工业机器人产业化、海大集团的面向包装物流领域搬运机器人等工业机器人及智能控制系统集成应用,可以预见,随着更多的投资与补贴逐步落实,将会带动工业机器人及其集成应用的快速发展。除政策之外,企业与高校等研究院所的联合,搭建产业的交流平台,
23、也将有助于快速推进我国机器人的产、学、研、用,加速机器人技术与产品在各行业中的普及应用。,图表31:2012 年以来出台的多项政府扶持政策,目 录,1、工业机器人概述,2、全球工业机器人市场发展现状,3、中国工业机器人市场发展现状,4、中国工业机器人市场驱动因素分析,5、中国工业机器人行业产业链分析,6、中国工业机器人行业重点企业介绍,7、开发区工业机器人行业发展分析,5、中国工业机器人行业产业链分析,从机器人产业链来看,上游是核心零部件,中间是机器人本体,下游是系统集成。本体供应商负责生产本体,其产品标准化程度高,可以批量化生产。而系统集成商根据下游客户的具体需要,将单元产品组成可以实现生产
24、的系统,起着桥梁的作用。技术难度:核心技术主要集中零部件,技术难度最大。其中零部件制造环节各零部件的技术难度从高到低排序是减速机伺服电机控制器。生产规模:零部件和机器人单体生产具有较高开放性、标准化程度高,可批量生产;系统集成商则根据下游客户的需求,将单元产品组成可实现的生产系统,一般不同的订单都具有其特殊性,而单笔订单数量有限,很难形成规模化生产。厂商分布:零部件和单体生产市场几乎被国外厂商占据;国内厂商主要集中在系统集成市场。市场集中度:零部件市场的集中度较高,其中,减速机市场集中度伺服电机市场控制器市场;机器人单体市场的一半以上被四大机器人厂商占据,市场集中度很高;系统集成厂商众多,市场
25、集中度较低。利润水平:零部件制造的毛利非常高,仅减速机一项就占据了国内机器人本体制造成本的约三分之一;机器人单体的毛利水平主要受制于零部件的成本,具有较大生产规模和议价能力或是拥有零部件生产技术的企业拥有较低的生产成本和较大的利润空间;而系统集成由于行业门槛较低,与上下游的议价能力较弱,毛利水平不高。机器人产业链的利润水平从高到低排序是零部件制造机器人本体制造系统集成。,国产单体机器人核心零部件依赖进口,占总成本的 70-80%,采购价远远高于国外同行,不具备显著成本优势。因此,解决零部件国产化问题是本土品牌突破重围的必由之路,尤其对于突破价格敏度度更高的经济型机器人用户意义重大。技术差距最大
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