当前位置: 直线机 >> 直线机发展 >> 工业机器人国产替代全线提速,核心布局龙头
我国工业机器人年产量从年的.万台大幅增长至年的4.0万台,年均复合增长率高达7.8%。
根据MIR的预测,我国工业机器人行业将迎来第二轮发展周期,主要驱动力将转变为国产替代逻辑。在这一背景下,存量市场的争夺和细分增量市场的卡位将成为行业内的主要竞争焦点。
工业机器人行业概览工业机器人是一种可编程的机器人系统,能够自动执行多样化的工业任务。依据ISO-87-标准,工业机器人被定义为具备自动控制、可重复编程特性的机器,它们能够在三个或更多轴上被编程,以在固定或移动的工作平台上完成人类指定的工艺步骤。
通过装配各类传感器、执行器以及先进的控制系统,工业机器人具备了感知环境、处理信息和执行任务的能力,从而实现了自主化的操作和生产流程。不仅提高了生产效率,还降低了人力成本,成为现代工业自动化的重要组成部分。
多关节机器人,或称机械臂,是工业领域中使用最为广泛的工业机器人类型。它能够执行诸如装配、喷漆、搬运、焊接等自动化机械作业。
平面多关节机器人,又称为SCARA机器人,拥有三个旋转关节,这些关节的轴线相互平行,使其能够在平面内进行精确的定位和定向。
坐标机器人,也被称为线性机器人、直角坐标机器人或桁架式机器人,其特点是关节沿一条直线排列。它由分别沿x、y、z轴运动的独立自由度构成,且这些轴之间成直角排列。
工业机器人和人形机器人对比:
资料来源:国元证券
工业机器人的智能化水平受内部和外部两个方面的智能化驱动影响。
在外部智能化上,通过外接设备进行多维度、多场景的数据收集与分析,为智能决策提供指导,从而引导工业机器人的操作执行。
在内部智能化方面,则依赖于对核心部件及工业机器人自身工作状态的监控,以实现更为精确的控制。
因此,工业机器人需要持续优化其运动控制技术和控制系统技术,以提高产品性能,并增强机器人本体的感知能力。
工业机器人产业链核心环节梳理在我国,工业机器人产业链已发展得相当完备。上游主要包括核心零部件,如减速机、伺服电机以及控制器等。
上游的核心零部件环节拥有最高的技术壁垒,因此其毛利率也相对较高。同时,由于上游市场参与者的数量相对较少,拥有较高的议价能力,这在一定程度上对中游企业的利润造成了挤压。上游领域内的领军企业有绿地谐波、埃斯顿和中大力德等。
中游市场的参与者众多,导致议价空间较大,竞争较为激烈。
年上半年,我国工业机器人市场的主要厂商份额分布如下:发那科占比10.95%,埃斯顿占比8.22%,库卡占比7.98%,上海ABB占比7.%,爱普生占比7.11%,汇川占比7.02%。这一数据反映了当前市场的竞争格局。
中游厂商新松机器人、拓斯达以及埃夫特等也都是业内的佼佼者。
当产业链延伸到下游时,系统集成商发挥着关键作用,这些厂商将机器人本体与具体的应用场景相结合,实现了技术的落地应用。这一环节的企业包括克来机电、华昌达、赛腾股份等。
这样一条完整的产业链不仅覆盖了从上游的核心零部件到中游的本体制造,还延伸到了下游的系统集成与应用,展现了我国在工业机器人领域的全方位自主生产与配套能力。
工业机器人产业链示意图:
资料来源:行行查
零部件方面来看,工业机器人的零部件可以分为两大类:核心零部件和其他零部件。
核心零部件主要包括减速器、伺服系统和控制器,而其他零部件则包括传感器、轴承、芯片、电机、摄像头等。核心零部件的技术壁垒较高,我国在技术和工艺方面的积累相对薄弱,与国际先进水平存在明显的差距。
工业机器人的三大核心零部件是精密减速器、伺服系统和控制器。这三大零部件在工业机器人成本中的占比高达约60%。
其中,精密减速器的成本占比最高,约达到0%。在工业机器人市场中,精密减速器主要以谐波减速器和RV减速器为主。谐波减速器主要应用于机器人的小臂、腕部或手部等轻负载领域,而RV减速器则多应用于多关节机器人中的机座、大臂、肩部等重负载位置。
在减速器的市场中,海外厂商因其先发优势,一直占据着领先地位。近年来随着技术的不断进步和市场的持续发展,国内厂商已经开始逐步迎头赶上。目前,在中国市场中国产替代主力厂商包括绿的谐波、双环传动,中大力德、来福谐波、秦川机床等。
控制器被誉为机器人的“大脑”,其核心职责是发布并传递各项动作指令。它的技术精髓聚焦于软件算法,对机器人的整体性能发挥着举足轻重的作用。控制器的主要使命在于精准规划机器人的运动轨迹,确保机器人的操作空间坐标与关节空间坐标能够顺畅转换,并高效完成高速伺服插补运算及伺服运动控制,控制器主要厂商包括汇川技术等引领国产替代。