河北省工业机器人产业发展研究报告
发布时间:2022-08-16 19:37:35  作者:im电子竞技来源:im体育官网全球第一体育平台

  工业机器人是智能制造业中最具代表性的智能装备,集精密化、柔性化、智能化、软件应用开发等先进制造技术于一体,在增加产量、提高质量、降低成本、减少资源消耗和环境污染方面有多重效益,作为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志,是重塑我国制造业竞争优势的重要工具和手段,同时也是加快我国工业转型升级的务实之选。

  目前,河北省机器人产业链条基本建立,以燕山大学、河北工业大学等为代表的科技创新能力持续提升,在并联机器人、移动机器人、特种机器人领域有基础优势,唐山、廊坊、秦皇岛等地区创新企业规模也逐步扩大,汽车生产、特种环境作业、医疗陪护等领域产业融合应用趋势加强,为河北省提供了有力的发展基础,但是在迫切的产业升级要求和严峻的产业技术竞争环境之下,机器人核心技术的发展瓶颈以及产业创新资源支撑能力的欠缺都成为了河北省发展机器人产业的挑战。未来,河北省工业机器人产业可围绕做大做强优势企业、着力推动核心关键技术突破、“机器人+”行动计划三大战略,充分发挥既有的基础优势,实现工业机器人产业的良性发展与持续创新。

  工业机器人是一种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,因此被广泛应用于电子、物流、化工等各个工业领域之中。根据机器人的应用环境,国际机器人联盟(IFR)将机器人分为工业机器人和服务机器人,考虑到我国在应对自然灾害和公共安全事件中,对特种机器人有着相对突出的需求,中国电子学会将机器人划分为工业机器人、服务机器人、特种机器人三类。

  我国工业机器人市场已呈现出蓬勃发展的态势。数据显示,2013年是我国工业机器人发展元年,这一年国内工业机器人销量为3.69万台,同比增长36.52%,购买量占全球工业机器人销量的五分之一。2014年工业机器人销量超过57000台,同比增长54%以上,继续保持高速发展态势。2019年,中国工业机器人行业市场规模达到57.3亿美元,占市场份额的66%,其中又以搬运机器人为主(65%);工业机器人主要应用于汽车(33%)、3C消费领域(27%)。

  从应用场景来看,工业机器人的下游应用客户可以划分为汽车工业和一般工业行业。汽车产业作为工业机器人应用最广泛最发达的领域,格局稳定,面临商务关系、技术和资金三重壁垒。我国工业机器人发展优势普遍集中在3C行业,作为中国是全球最大的3C制造基地,自动化升级需求强劲,有望超过汽车行业成为第一大机器人市场,在3C领域国内系统集成企业已实现部分反超。

  此外,随着应用场景的不断扩展,工业机器人应用领域也在从汽车、电子、视频包装等传统领域,逐渐向新能源、环保设备、高端装备、仓储物流等新兴领域加快转变,各地的机器人企业解决方案,也在从跟传统汽车及3C制造向新场景和新行业延伸,加速“机器换人”进程,下游需求及应用场景不断扩大,发展前景可期。

  但值得指出的是,目前我国新增工业机器人中超过70%依赖国外进口,尤其在减速机、伺服电机、控制器等核心零部件上,我国机器人企业受制于人。从产业链来看,工业机器人产业链由上游核心零部件、中游机器人本体制造、下游从事系统集成的应用企业为主。

  其中,上游参与者主要是机器人核心零部件生产企业,包括控制器、伺服电机、减速器等。作为机器人行业利润主要来源,目前国内仅少数机器人企业技术较先进,可自主生产核心零部件,大部分机器人企业核心零部件依赖进口(以伺服电机为例,国外品牌占据中国伺服市场近80%市场份额)。在关键技术上,日本在谐波减速器、RV减速器、电焊钳、焊缝追踪等领域中占有绝对优势,超过70%的专利都属于日本,未来在技术突破方面仍面临压力。但随着国产品牌技术研发与外资企业不断缩小差距,国产品牌竞争力渐显,未来核心零部件国产化趋势已露端倪。中游参与者主要是机器人本体制造企业,本体企业具有有效整合上游零部件和下游系统集成商的入口能力。按照机械结构分,可以分为直角坐标机器人、SCARA机器人、关节型机器人、圆柱坐标机器人等。从产业发展前景来看,国外工业机器人本体发展成熟,国内仍处于初步发展阶段。下游参与者则主要是从事系统集成的应用企业。系统集成是指在机器人本体的基础上,根据机器人的不同类型(焊接、喷涂、装配等)为其安装不同的执行装置,将机器人本体和附属设备进行系统集成。与核心零部件和本体相比,系统集成的壁垒相对较低。据工信部统计,我国工业机器人的系统集成应用企业约为600多家,占国内工业机器人行业企业数量的 70%以上。

  河北省依托雄厚的工业基础与京津资源优势,工业机器人产业已初具规模,创新能力明显增强,关键技术、核心零部件取得突破,质量效益明显提升,推广应用初见成效,目前,共计有生产研发企业共有90余家,从业人员1.2万人,其中专业技术人员近5000人,空间分布上集中在唐山、廊坊与石家庄等地。代表性机构包括唐山开元机器人系统有限公司、中信重工开诚只能装备有限公司、唐山治航机器人有限公司、唐山松下产业机器有限公司、廊坊铭捷涂装技术有限公司等,高校和科研机构包括河北工业大学、燕山大学、河北工程大学、河北科技大学理工学院、河北联合大学、河北大学、河北农业大学等。

  现已建成廊坊固安机器人产业园区、廊坊香河机器人产业园区、沧州国际机器人产业园、唐山机器人产业园区、石家庄机器人产业园区、衡水冀州机器人产业园区和邯郸曲周机器人产业园区7大基地。其中廊坊香河特色产业园从2014年起引进高新机器人企业落户,建立机器人产业港,已吸引世界知名的美国ATI工业自动化、德国尼玛克、安川都林等130余家机器人企业签约进驻,形成华北极具影响力的智能机器人产业集群。香河机器人小镇正吸引越来越多的机器人龙头企业入驻,涉及机器人产业链中的控制系统、伺服电机、减速器、系统集成及示范应用等多个领域。

  结合河北工业机器人产业发展情况与京津雄未来发展趋势,立足河北省工业发展需求,发展工业机器人领域可重点关注以下四个方向:

  一是加快发展轻型工业机器人。积极引进京津优质产业资源,重点发展服务机器人、智能分拣机器人、特种机器人,推进唐山、廊坊、保定、邯郸等特色产业聚集区加快发展。

  二是加速核心零部件的研制。重点发展RV和谐波等高精度减速器、伺服电机等产品,依托ATI工业自动化、德国尼玛克、安川都林等头部企业,以及汇天威、伊贝格、影能科技等创新型领军企业建设廊坊机器人核心零部件基地。

  三是持续推进人机协作。积极转化燕山大学、河北工业大学、石家庄铁道大学等省内高校科研成果,重点发展小负载多轴机器人、协作机器人、机器人自动化装备、光纤激光切割,依托石家庄、廊坊、沧州等特色产业园区。

  四是开拓AGV(Automated Guided Vehicle)新技术。依托京津研发优质资源,依托唐山开元等头部企业,以及唐山、沧州等工业机器人产业园区,重点发展无轨导航、背负式、潜伏式AGV。

  一是开展关键核心技术攻关。加快建设机器人公共创新平台,重点支持特种机器人仿生技术、液柔性机器人技术研发;工业机器人伺服驱动、环境感知技术研发;服务机器人敏感触觉、情绪识别等技术研发。持续提升企业创新能力,鼓励企业加大科研投入力度,建立技术中心、工业设计中心和重点实验室;支持企业承担“智能机器人”专项、煤矿机器人重点研发等重大科技攻关项目,参与国家机器人及关键零部件标准制定。全面推进产学研协同创新,发挥燕山大学、石家庄铁道大学等院校在并联机器人、特殊环境应用机器人等领域的技术优势,开展创新和成果转化。

  二是做大做强优势企业主体。壮大系统集成商,发挥机器人系统集成企业对智能制造的支撑引领作用,拓展应用领域,创新服务模式,以产品推广应用推动系统集成商发展壮大。培育服务机器人生产企业,加快人工智能、云平台、大数据分析等新一代信息技术在家居、教育、医疗、公共服务等领域中的融合,激活消费类服务机器人巨大潜在市场。鼓励龙头企业打造示范。鼓励唐山开诚、中信重工等企业在工业、特种机器人领域做大做强,争做全国领先龙头企业,深入推进智能制造试点示范,拉动工业机器人在高端制造及传统支柱产业的示范应用。

  三是实施“机器人+”行动计划,拓宽机器人应用场景。立足河北优势产业领域,针对汽车制造、电子信息、智能建筑、高端医疗等行业,支持开展机器人切割、焊接、切削、磨抛、装配、喷涂等多种复杂应用工艺的研究,推动特殊环境服役机器人和医疗/康复机器人应用。开展机器人+制造推广,在新能源、汽车、电子等行业开展工业机器人推广应用示范,机器人+服务推广,创新服务内容和形式,在物流领域,推广智能分拣、包装搬运机器人等。机器人+应急推广,发挥河北省特种机器人产业已有优势,强化特种机器人在特殊行业、特殊环境和防灾减灾领域应用。