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2014:机器人产业爆发年

中国工业机器人的市场需求将在2014年进入爆发期。在工业机器人领域,国内已涌现一批市场熟悉的上市公司,在工业自动化领域具备基础的公司有可能成为未来机器人产业发展的重要推动力。

 

“2035年,是机器人的时代!”这是科幻电影《我,机器人》里的一句台词。影片背景是地球上,每15人就拥有一台人工智能机器人,讲述人和机器之间相处的感情纠葛。

虽然今天的机器人还远未发展到这般智能,但机器工人、机器助理无处不在,它们甚至渗入家庭生活,担当起保姆、护理的责任,人们越来越依赖先进的科技。

未来会是机器人的世界吗?当我们再次思考这个不算新颖的问题,或许会发现科幻片中的场景已不再遥远。

最近,由美国波士顿动力公司研制的世界最先进人形机器人“阿特拉斯”(希腊神话中的大力神)亮相,掀起全球机器人研制热潮。美国国会规定,到2015年前,三分之一的地面战斗将使用机器人士兵。

这一消息加剧了中国发展机器人产业的紧迫感。

在7月初召开的“2013年中国机器人产业推进大会”上,工业和信息化部装备工业司副司长王卫明公开表示,自去年以来,工信部已陆续对上海、沈阳、重庆、哈尔滨等地的机器人产业进行了调研,《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》即将发布。

 走进智能时代

在智能化时代,机器人的形象不再停留在科幻电影中“钢铁战士”,抑或是生产车间流水线上的一台台机械手臂,而是以更加亲切的外观示人。

本刊记者近日走入武汉国际广场的科沃斯体验中心,擦窗机器人、吸尘机器人、空气净化机器人、安保机器人等20多款产品令人眼花缭乱。

科沃斯湖北代理商谢作群介绍,登陆武汉市场半年,在武汉国际广场每个月可销售20多台家用服务机器人。“家用服务机器人可以解放双手、节约时间,兼有娱乐功能,如今还采用了物联网等技术,实现远程遥控。即使在外地出差,也可遥控家里的机器人工作。”他说。

“机器人进家庭需要突破三大应用技术障碍。”科沃斯体验中心工作人员说,家庭的应用环境更复杂,机器人如何自主适应环境是亟待解决的第一大障碍;机器人多由钢铁材质制成,如果接触到人可能会致伤,因此安全性也是技术障碍之一;此外,机器人还需要适应多种复杂语言指令,提高人机交互准确度,比如能听懂方言、家庭习惯用语等。

不过,相对于上世纪70年代就已经发展机器人的日本等国家,中国本土企业直到2000年以后才真正开始切入这一产业。

尽管如此,中国不论是在技术研发,还是在市场推广方面,都展现出了不俗的实力。

3月6日,国际电工委员会(IEC)家用服务机器人性能测试评估标准工作组会议在苏州召开,科沃斯作为国际标准化工作组的召集单位主办此次会议,这是在国际机器人领域中国企业首次以召集人身份主导国际标准制定的会议。该工作组将历时3年完成家用服务机器人国际标准的制定和发布,2013年的目标是通过多轮会商完成家用服务机器人国际标准的委员会文件的阶段性工作。

据介绍,在国内,在家庭清洁机器人领域,每销售3台清洁机器人中有两台来自科沃斯。目前,科沃斯家庭服务机器人已销往美国、加拿大、法国、瑞士、西班牙等46个国家和地区。

而就在中国国家足球队1∶5负于泰国队半个月之后,另一支“中国足球队”的表现却出人意料:在2013年机器人世界杯足球锦标赛的中型组比赛中,由北京信息科技大学的学生组建的“水队”以3∶2击败东道主、卫冕冠军荷兰埃因霍温理工大学队,夺得冠军。

更为可喜的是,这类机器人正渐渐走出实验室,在各类公共场所为人服务,打破了国外在高端仿人机器人产业技术上的垄断。有专家预计,10到15年内,掌握各种技能的机器人将走进中国市民家里,像保姆一样提供家庭服务。

 制造业革命

事实上,机器人在工业应用领域的春天正悄然到来。

尚普咨询机械行业分析师认为,国内工业机器人行业已经步入黄金期。作为劳动力成本快速上升和产业结构调整升级带来的令人惊喜的“副产品”,机器人替代人工劳动力成为了行业快速发展的催化剂。

今年以来,中联重科开始采购焊接机器人以替代价格不菲的焊接工人,华西能源——新建的生产线开始大量采用工业自动化设备。国内制造业正掀起一波“机器人总动员”的浪潮。

目前,一台简单的搬运机器人,其成本相当于一位工人3年的工资,寿命在10年以上。统计数据显示,国内工业机器人的成本正以每年4%的速度下降,成本导向的技术升级在中国有巨大的市场空间。

有媒体报道,自2011年开始出现的招工难问题,在今年春季的招工旺季继续上演,并有从沿海蔓延至西部的趋势。就连全球最大的代工企业、各地的招工大户富士康也开始试着摆脱对劳动力的依赖。

早在2011年,富士康就表示,未来3年内将在组装工厂生产线上累计部署100万台机器人。而今年富士康招工明显降温,机器人团队或已悄然上岗。

而且,机器人在工作效率方面更具竞争优势。在深圳雷柏科技公司,以往需要110人不停地工作,在引进了大批机器人上岗后,现在只需要5名工人。定制化的工业机器人已成为其生产线上的主力,其公司员工也从原来的3000多人减少到现在的1000多人。

不得不提的是,机器人产业蓬勃,虽会取代掉工厂里的作业员,却也将增加工程师的工作机会,不至于造成大量失业。

更为重要的是,机器人代表着人类制作工具的最高水平,未来机器人的普及可以说是又一次产业革命,机器人产业也被认为是继汽车、计算机之后出现的新兴的大型高技术产业。

目前,全球机器人销量70%集中在5个国家,它们是日本、中国、美国、韩国和德国,而这5个国家普遍在这次世界经济衰退中抗跌能力较强。

在中国市场,现有5万台左右工业机器人在服役。中国工业机器人密度即制造业中每万名生产工人占有的机器人数量只有21个,距离全球55个的平均水平还有很大差距。

工业机器人就是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。除了目前应用较多的汽车制造行业,未来它将广泛应用于毛坯制造、机械加工、焊接、装配、检测等作业中。

根据国际机器人联合会(IFR)的统计,全球对工业机器人需求最多的是汽车产业,占比为27.27%;电子制造行业的占比达到22.82%,这与近年来消费电子领域的技术突破有很大的相关性;其次是橡胶塑料工业和金属制品,占比分别为8.71%和3.62%。

 爆发式增长

人工替代和产业升级被认为是推动中国工业机器人市场快速发展的驱动因素。与此同时,中国目前的机器人密度相对较低,也给未来市场的开拓提供了余地。

据统计,2012年中国工业机器人销量为2.7万台,同比增长17%。世界工业机器人市场前景看好,而中国工业机器人的市场需求会在2014年开始爆发。目前,国外几大机器人公司都瞄准了中国市场,纷纷在中国设立机器人制造工厂和研发机构,试图抢占中国市场。

从绝对数量上看,中国的机器人数量仅为日本的18%、德国的35%;在汽车产业,每万名工人中机器人数量只有90台,而日本有1600多台,美国有800多台。

“十二五”是中国工业机器人产业发展的关键转折点,市场需求也将呈现井喷式发展,工业机器人的需求量将以每年15%~20%的速度增长。目前,中国正在服役的机器人已占全球总量的8%左右,中国市场的机器人需求总量有望在未来几年翻一倍。

据专业机构预测,2015年工业机器人的产业规模有望超过万亿,智能制造及智能化设备的行业前景乐观。以深圳为例,数据显示,与机器人技术相关的信息、家电、通讯等装备制造业的产品规模已达3000多亿元,居全国前列。2012年深圳的机器人企业产值平均增长速度超过了30%,个别企业的增速甚至达200%。

尽管中国未来的机器人市场潜在空间巨大,但这个市场却是长期被国外产品把持。近年来,国外几大机器人公司更是纷纷在中国设立机器人制造工厂和研发机构,试图进一步加大对中国市场的占有率。

据统计,本土龙头企业2012年的规模只有10亿元。国内企业使用的5万-6万台机器人中,国产产品所占的比重不足10%。

华泰证券机械行业研究员徐才华分析,国外机器人巨头在零部件、集成商及工艺上起步早,相对国内企业有优势。记者了解到,在中国投入机器人产业的国际大企业包括日本的不二越、安川电机,以及德国KUKA和瑞士的ABB等。

国产化程度低的原因除了品牌知名度不如国外以外,国内企业在主机成本和可靠性品质上也不如国外品牌。以平均无故障时间为例,国内产品平均在8000小时,而国外同类产品可达数万小时。

 

 国产化之路

8月3日,第23届人工智能国际联合大会首次在中国召开,该大会被称为人工智能科学界的“奥林匹克”。从与会专家的讨论和发言中不难看出,国家和各省市已经意识到加大工业机器人投资的必要性和紧迫感。

需要注意的是,国内在一些关键的核心技术领域仍依赖进口。因此,对于一些精密机械零部件的开发将成为未来政府政策支持的重点,掌握核心技术的企业将获益。

而作为最早进行产业转型升级的地区,东莞、深圳等珠三角城市在工业机器人的产学研结合方面一直走在全国前列。

2010年,华中科技大学东莞工业研究院引进了广东省运动控制与先进装备制造国际团队,自主开发工业机器人系统,同时针对珠三角的产业转型需求,开展工业机器人应用技术研究。

华中科技大学副校长、东莞工研院院长邵新宇表示,工业机器人产业不能盲目发展,一定要紧密结合市场需求,走细分化的道路。

从工业机器人的应用来看,除了汽车制造领域之外,电子制造领域的应用也越来越广泛,不仅对企业的管理和标准化生产有促进,而且对相关产业的带动作用明显。制造一个机器人可能需要100个做系统集成的企业,能吸引上下游相关的零部件生产、应用软件等企业集聚,产生更大的经济效益。

越来越多的技术型企业在朝这座“金矿”奔去。

机器人产品的开发,将是华中数控未来重要的扩展领域。去年,公司内部召开了多次机器人发展方向的战略研讨会,其深圳公司去年已经为注塑机上下料机械手实施批量配套。

实际上,国内近几年在工业机器人领域,已涌现一批市场熟悉的上市公司,比如机器人、三丰智能等。未来实现产品的进口替代,是这些企业迅猛发展的原动力。以某国际巨头将工业机器人制造和系统集成规模做到200亿元计算,本土企业至少有数十倍的成长预期。

据一位从事智能化装备的技术人士介绍,由于起步较晚,国内机器人研究亟须提升的技术包括电机、减速器、控制器、传感器等。这些关键部件的研发与制作既包含硬件加工方面的技术提升,又包含软件方面的升级创新,这些缺陷也是未来市场的增长点。

从产业链上看,工业机器人产业链由零部件企业、本体企业、代理商、系统集成商、终端客户构成。本体企业设计本体、编写软件、采购零部件,以组装的生产方式生产本体,通过代理商销售给系统集成商,系统集成商直接面向终端客户。有的本体企业和代理商也会兼做系统集成商。本体是机器人产业链的核心。

根据国泰君安证券研究数据,本土生产的工业机器人原材料成本构成中,减速机占据40%,伺服电机占据30%,控制器占据15%,其他占据15%。这些都属于机器人产业链中的上游机器人单元产品供应领域。

记者算了一笔账,现在全球工业机器人均价30多万元,即使未来均价降到25万元,那么中国制造业对应的工业机器人本体市场规模接近380亿元,再加上系统的话,对应的工业机器人市场规模将达1140亿

国内战略性新兴产业研究机构高工产研最新发布的新兴产业投资策略认为,2014年将是工业机器人 元年,中国工业机器人将迎来爆发式的增长。A股机器人概念股有华中数控 、汇川技术 等。
上证报消息,中国制造业有4500万工人,机器人有庞大的替代空间。高工产研预测,对比美、德、日、韩四国制造业机器人密度,中国6大工业(汽车、电子电气、食品饮料、化工、塑料橡胶、金属制品等)制造业未来几年尚需108-240万台工业机器人,占工业机器人总需求量的约70%。而以20万/台计算,工业机器人产值空间在3100亿元-6880亿元。
高工产业研究院副院长(财苑)郑利瑶昨天表示,之所以判断2014年是工业机器人元年,主要是几个原因:第一,去年下半年开始,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,最近几年沿海招工越来越难,中国人口结构带来的红利也迎来了拐点;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,也需要机器人配合;第四、去年年底,工信部发布《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》,地方政府或会加大机器人招商力度,从而推动行业快速发展。
目前世界机器人密度的均值为51,中国仅为15,巨大的差距意味着无限发展潜力和增长空间。最近几年,中国工业机器人市场表现强劲,市场容量不断扩大。为此,工业机器人四大行业巨头,瑞士ABB、德国库卡、安川电机和日本发那科纷纷抢滩中国,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%,而且仍在不断强化布局优势。
机器人分为“工业机器人”和“特种机器人”两大类。其中特种机器人是工业机器人之外,用于非制造业并服务人类的各种先进机器人,主要有军用机器人和民用机器人。高工产研认为,民用服务性机器人增长较缓慢,工业机器人将迎来爆发式的增长。
从机器人产业链层面,包括上游关键零部件、中游整机和下游应用,其中上游中国欠缺,与国外技术差距较大,而中下游是我国主要涉足的领域。其中中游系统集成领域达1000家。上游方面,有华中数控、广州数控、汇川技术、沈阳新松,中下游有博实自动化、思尔特和雷柏机器人等。
高工产研看好运动控制器和伺服系统的短期机会。该研究机构认为,制造业行业升级换代带来的运动控制产品升级较早,通用控制器在工业自动化领域应用较为成熟,且市场空间远比机器人广阔,广州数控、沈阳新松有涉足。而系统集成行业已经是红海,价格竞争、毛利快速下降。未来三年,将是中国机器人系统集成行业大洗牌的阶段。

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