摘要:受益于傳感器技術(shù)、計算能力等方面的科技進(jìn)步,智能裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,人機協(xié)作共融逐步成為市場趨勢,協(xié)作機器人應(yīng)用場景日益豐富,據(jù)統(tǒng)計,2024年我國協(xié)作機器人行業(yè)市場規(guī)模達(dá)32.6億元,同比增長23.04%。
一、定義及分類
協(xié)作機器人是從工業(yè)機器人領(lǐng)域中發(fā)展出的新分支,其特點是能夠與人類在共同工作空間中進(jìn)行近距離互動。相比傳統(tǒng)工業(yè)機器人,協(xié)作機器人具備高安全性、低自重負(fù)載比、易編程、可快速部署等特色,其創(chuàng)新應(yīng)用模式不斷涌現(xiàn),應(yīng)用場景日益多元化,具有廣闊的市場發(fā)展前景。根據(jù)《國民經(jīng)濟行業(yè)分類》(GB/T4754-2017),協(xié)作機器人行業(yè)屬于“C制造業(yè)”中“C34通用設(shè)備制造業(yè)”中的“C3491工業(yè)機器人制造”。
按照結(jié)構(gòu)形式劃分,協(xié)作機器人可分為單臂協(xié)作機器人、雙臂協(xié)作機器人等;按照關(guān)節(jié)軸數(shù)劃分,協(xié)作機器人可分為7軸協(xié)作機器人、6軸協(xié)作機器人、<6軸協(xié)作機器人,用以滿足不同應(yīng)用場景對協(xié)作機器人靈活性的要求;按照負(fù)載能力劃分,協(xié)作機器人可分為重載協(xié)作機器人、輕載協(xié)作機器人、桌面型協(xié)作機器人,用以匹配不同負(fù)載需求的工作場景。
二、商業(yè)模式
1、采購模式
協(xié)作機器人企業(yè)采用自主采購模式,由供應(yīng)鏈管理中心負(fù)責(zé)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)零部件的采購,通過供應(yīng)商分類管理,開展合格供應(yīng)商的評定管理工作,協(xié)作機器人企業(yè)采購以“價格+質(zhì)量”最優(yōu)為導(dǎo)向,以集中招標(biāo)的形式進(jìn)行詢價和比價,并通過發(fā)展戰(zhàn)略采購合作的方式,持續(xù)優(yōu)化采購流程、降低采購成本。
2、生產(chǎn)模式
協(xié)作機器人企業(yè)主要“以銷定產(chǎn)”+“安全庫存?zhèn)湄洝钡哪J?。根?jù)客戶訂單需求制定物料采購計劃,發(fā)料后進(jìn)行排產(chǎn),生產(chǎn)部門組織生產(chǎn)、裝配和測試,檢驗部門跟蹤、檢驗各環(huán)節(jié)的產(chǎn)品質(zhì)量,驗收合格后入庫。協(xié)作機器人企業(yè)會綜合市場及上游原材料采購情況,適當(dāng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)品安全庫存的儲備,以降低標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的交貨周期風(fēng)險。
3、銷售模式
協(xié)作機器人企業(yè)主要采用直銷、經(jīng)銷、貿(mào)易三種模式,其中,直銷模式:客戶采購公司機器人整機產(chǎn)品后主要用于自身工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)服務(wù)、科研應(yīng)用等。經(jīng)銷商模式:客戶與協(xié)作機器人企業(yè)簽署了經(jīng)銷協(xié)議或包含經(jīng)銷條款的合作協(xié)議,協(xié)議為買斷式,通常授權(quán)經(jīng)銷商在一定區(qū)域或領(lǐng)域內(nèi)開展銷售活動,協(xié)作機器人企業(yè)發(fā)展的經(jīng)銷商通常具備一定的系統(tǒng)集成能力,購買企業(yè)產(chǎn)品后進(jìn)行二次開發(fā)再對外銷售,部分經(jīng)銷商存在直接對外出售以賺取買賣差價的情形。
4、研發(fā)模式
協(xié)作機器人企業(yè)研發(fā)模式以自主研發(fā)為主,研發(fā)內(nèi)容包括技術(shù)前沿、產(chǎn)品創(chuàng)新、工藝革新、應(yīng)用開發(fā)等。協(xié)作機器人企業(yè)基于IPD(集成產(chǎn)品開發(fā))的流程與思想進(jìn)行研發(fā)活動,包括概念、計劃、開發(fā)、驗證、發(fā)布與生命周期六個階段。針對具體研發(fā)課題,協(xié)作機器人企業(yè)以項目制開展研發(fā)活動管理、進(jìn)行人員分配,分別歸集研發(fā)人員人工費用、直接投入費用、折舊攤銷費用等其他相關(guān)費用。此外,考慮到研發(fā)投入的成本效益原則,對于部分前沿、基礎(chǔ)性研究,以及外觀設(shè)計、技術(shù)評測等輔助研發(fā)活動,協(xié)作機器人企業(yè)與高校等外部研究機構(gòu)簽署委托研發(fā)協(xié)議,并根據(jù)協(xié)議約定開展研發(fā)合作。
三、行業(yè)政策
1、主管部門及監(jiān)管體制
協(xié)作機器人行業(yè)主管部門為中華人民共和國工信部、科技部和國家發(fā)改委。工信部主要負(fù)責(zé)工業(yè)行業(yè)和信息化產(chǎn)業(yè)的監(jiān)督管理,擬訂并組織實施工業(yè)行業(yè)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)政策及標(biāo)準(zhǔn),推動重大技術(shù)裝備發(fā)展和自主創(chuàng)新,并對行業(yè)的發(fā)展方向進(jìn)行宏觀調(diào)控??萍疾恐饕?fù)責(zé)擬訂國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略方針,牽頭組織統(tǒng)一的國內(nèi)科技管理平臺與科研項目資金協(xié)調(diào)、評估、監(jiān)管機制,推動并監(jiān)督科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化及產(chǎn)學(xué)研結(jié)合工作,統(tǒng)籌推進(jìn)國家創(chuàng)新體系建設(shè)和科技體制改革。國家發(fā)改委主要負(fù)責(zé)擬訂產(chǎn)業(yè)政策并組織實施國民經(jīng)濟和社會發(fā)展戰(zhàn)略、中長期規(guī)劃和年度計劃,研判國內(nèi)外經(jīng)濟形勢以監(jiān)控宏觀經(jīng)濟和社會發(fā)展態(tài)勢,推進(jìn)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整。
2、行業(yè)相關(guān)政策
近幾年,我國經(jīng)濟發(fā)展已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段,智能制造作為制造強國建設(shè)的主攻方向,也是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革與我國加快高質(zhì)量發(fā)展的重要交匯點,作為智能制造的重要載體,協(xié)作機器人行業(yè)的發(fā)展獲得《關(guān)于開展2023年工業(yè)和信息化質(zhì)量提升與品牌建設(shè)工作的通知》《機械行業(yè)穩(wěn)增長工作方案(2023-2024年)》《關(guān)于做好平安百年品質(zhì)工程創(chuàng)建示范推動交通運輸基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》《推動工業(yè)領(lǐng)域設(shè)備更新實施方案》(工信部聯(lián)規(guī)〔2024〕53號)《關(guān)于進(jìn)一步加快煤礦智能化建設(shè)促進(jìn)煤炭高質(zhì)量發(fā)展的通知》《質(zhì)量認(rèn)證行業(yè)公信力建設(shè)行動方案(2024—2026年)》《5G規(guī)?;瘧?yīng)用“揚帆”行動升級方案》《關(guān)于促進(jìn)企業(yè)數(shù)據(jù)資源開發(fā)利用的意見》《關(guān)于推進(jìn)新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)打造韌性城市的意見》等多項國家政策的支持。
四、發(fā)展歷程
2000年前后,協(xié)作機器人概念被提出,以滿足中小企業(yè)自動化改造需求,2008年,丹麥優(yōu)傲公司推出全球首款可實現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用的協(xié)作機器人產(chǎn)品UR5,標(biāo)志著協(xié)作機器人從概念性產(chǎn)品進(jìn)化為戰(zhàn)略性產(chǎn)品,在此之后的2012-2015年間,國外眾多協(xié)作機器人品牌如RethinkRobotics、庫卡、ABB、發(fā)那科、安川等廠商相繼推出協(xié)作機器人產(chǎn)品。而這一時期,中國市場仍以國外品牌為主導(dǎo),本土企業(yè)處于起步階段,在技術(shù)和市場份額上都相對薄弱。
2015年,中國本土協(xié)作機器人廠商開始涌現(xiàn),節(jié)卡、遨博、艾利特、大族機器人等國產(chǎn)協(xié)作機器人品牌廠商嶄露頭角,2021年,“智能制造與機器人技術(shù)”被寫入“十四五”規(guī)劃,列為提升制造業(yè)核心競爭力的八項重大專項技術(shù)之一,進(jìn)一步推動了協(xié)作機器人行業(yè)的發(fā)展,這一時期,中國協(xié)作機器人市場增長顯著,國產(chǎn)協(xié)作機器人企業(yè)高速發(fā)展,不僅在國內(nèi)市場占據(jù)一定份額,還在全球市場嶄露頭角,2023年1月,工信部等十七部門出臺《“機器人+”應(yīng)用行動實施方案》,強調(diào)聚焦重點領(lǐng)域,突破機器人創(chuàng)新應(yīng)用技術(shù)及解決方案,推廣典型應(yīng)用場景,促進(jìn)了下游應(yīng)用場景不斷豐富,中國協(xié)作機器人企業(yè)在技術(shù)研發(fā)上持續(xù)投入,核心零部件國產(chǎn)化率穩(wěn)步提升,在全球市場競爭中逐漸占據(jù)重要地位。
五、行業(yè)壁壘
1、技術(shù)壁壘
協(xié)作機器人是一種集設(shè)計、加工、制造為一體的系統(tǒng)工程,涉及多項學(xué)科及多項先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域;產(chǎn)品應(yīng)用行業(yè)差異大,系統(tǒng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)含量較高,設(shè)計開發(fā)比重非常大。與此同時,同行業(yè)內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計、技術(shù)要求、生產(chǎn)模式也各不相同。從事協(xié)作機器人行業(yè)的企業(yè)需要掌握扎實的理論基礎(chǔ),將多學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)集合為一體,熟練掌握上游行業(yè)所提供的各類關(guān)鍵零部件性能,并對下游行業(yè)用戶所提出的需求進(jìn)行引導(dǎo),高度綜合相關(guān)技術(shù)并對系統(tǒng)進(jìn)行集成后,才可設(shè)計出符合要求的協(xié)作機器人產(chǎn)品。
2、行業(yè)經(jīng)驗壁壘
對于下游的系統(tǒng)使用廠商,協(xié)作機器人造價高,在生產(chǎn)過程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用,協(xié)作機器人如在使用過程中出現(xiàn)問題,將會直接影響到所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量,甚至影響到生產(chǎn)活動的正常運行,因此,客戶在選擇協(xié)作機器人供應(yīng)商時非常慎重,要求供應(yīng)商具有很高的知名度,具備項目實施經(jīng)驗和成功案例,擁有專業(yè)化的項目實施團隊,經(jīng)驗豐富的項目管理團隊,能夠?qū)ο到y(tǒng)提供長期的售后服務(wù),否則,很難獲得客戶的認(rèn)同。
3、人才壁壘
協(xié)作機器人行業(yè)需要大批掌握先進(jìn)系統(tǒng)控制軟件、裝備機械、工業(yè)自動化系統(tǒng)工程集成等領(lǐng)域的高素質(zhì)、高技能以及多學(xué)科性的專業(yè)人才。作為協(xié)作機器人供應(yīng)商,也需要大批對客戶需求、生產(chǎn)工藝以及產(chǎn)品特征深入了解,并具備豐富經(jīng)驗的項目管理和市場營銷人才。
4、資金壁壘
協(xié)作機器人大多是以定制的方式生產(chǎn),為滿足用戶的差異性需求,項目研發(fā)周期相對較長,需要大量的研發(fā)資金投入;項目實施周期較長,也需要有大量的流動資金支持。
六、產(chǎn)業(yè)鏈
1、產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)
協(xié)作機器人產(chǎn)業(yè)鏈與廣義的工業(yè)機器人基本一致,包括核心零部件、整機制造、系統(tǒng)集成三大環(huán)節(jié),協(xié)作機器人三大關(guān)鍵核心零部件同樣為減速器、控制柜及伺服系統(tǒng),但其構(gòu)型、功效等與傳統(tǒng)工業(yè)機器人所用核心零部件存在一定差異,以伺服電機為例,傳統(tǒng)工業(yè)機器人通常使用交流伺服電機,而協(xié)作機器人通常使用整體式無框電機,利用永磁定子、轉(zhuǎn)子實現(xiàn)分體設(shè)計,且協(xié)作機器人本體往往在結(jié)構(gòu)內(nèi)部走線,要求各核心零部件均一體化集成于中空結(jié)構(gòu)內(nèi),此外,協(xié)作機器人使用的減速器通常為諧波減速器,相較于RV減速器,諧波減速器單級傳動比大、體積小、質(zhì)量小。
相比于傳統(tǒng)工業(yè)機器人,協(xié)作機器人的柔性、安全協(xié)作及易部署的特點使其能夠適用于更為廣泛的應(yīng)用場景,下游需求更加多元化,除了能夠應(yīng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域外,亦可應(yīng)用于商業(yè)、醫(yī)療、教育等消費服務(wù)領(lǐng)域。數(shù)據(jù)顯示,2023年我國協(xié)作機器人下游應(yīng)用行業(yè)主要為汽車及零部件(占比約39%)、3C電子(占比約13%)、機械加工(占比約12%)等,且近年來協(xié)作機器人在醫(yī)療健康、教育、餐飲等非工業(yè)場景的出貨量增長顯著。

















2、代表國產(chǎn)企業(yè)分析
(1)深圳市越疆科技股份有限公司
深圳市越疆科技股份有限公司成立于2015年,致力于智能機器人研發(fā)與應(yīng)用創(chuàng)新,專注于智能機械臂及其他智能硬件產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及服務(wù),越疆科技開發(fā)出全球首款桌面協(xié)作機器人,是首家擁有0.25-20kg負(fù)載產(chǎn)品矩陣的機器人企業(yè),擁有CRA、CR、CRS、MG400、M1Pro、Nova、Magician七大系列二十余款協(xié)作機器人,全球累計出貨量達(dá)80,000臺,廣銷80+個國家和地區(qū),覆蓋3C、汽車、半導(dǎo)體、化工、醫(yī)療、金屬加工、食品飲料、新零售等15+行業(yè)。2024年越疆營業(yè)總收入達(dá)3.74億元,毛利潤1.74億元,毛利率為46.56%。
(2)遨博(北京)智能科技股份有限公司
遨博(北京)智能科技股份有限公司創(chuàng)立于2015年,是一家專注于協(xié)作機器人研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的國家高新技術(shù)企業(yè)。作為全球領(lǐng)先的協(xié)作機器人提供商,遨博智能開發(fā)了具有全部知識產(chǎn)權(quán)的協(xié)作機器人產(chǎn)品,實現(xiàn)核心部件全部國產(chǎn)化,打破了國外長期壟斷。自成立以來,遨博智能推出iS系列、iH系列、C系列、S系列、E系列協(xié)作機器人、海納系列復(fù)合機器人、碼垛工作站,產(chǎn)品負(fù)載范圍覆蓋3kg-35kg,豐富的負(fù)載和工作半徑選擇,滿足大部分應(yīng)用場景的同時,為客戶提供更多產(chǎn)品選型和更精準(zhǔn)的成本控制,實現(xiàn)效益最大化。
七、發(fā)展現(xiàn)狀
受益于傳感器技術(shù)、計算能力等方面的科技進(jìn)步,智能裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,人機協(xié)作共融逐步成為市場趨勢,協(xié)作機器人應(yīng)用場景日益豐富,據(jù)統(tǒng)計,2024年我國協(xié)作機器人行業(yè)市場規(guī)模達(dá)32.6億元,同比增長23.04%,未來,隨著制造業(yè)升級,工業(yè)場景智能化轉(zhuǎn)型需求迫切,高技術(shù)壁壘、高投資回報、高客戶價值等產(chǎn)業(yè)特點為機器人帶來結(jié)構(gòu)性機會,工業(yè)場景的深耕及規(guī)?;瘡?fù)制、柔性創(chuàng)新解決方案持續(xù)衍生有望為協(xié)作機器人帶來更大的增長空間。
八、發(fā)展因素
1、有利因素
(1)國家政策高頻出臺,鼓勵機器人行業(yè)快速發(fā)展
協(xié)作機器人行業(yè)屬于高端裝備制造業(yè),屬于國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),是國家從制造業(yè)大國發(fā)展成為制造業(yè)強國的重要抓手。近年來,政府持續(xù)加大力度支持機器人行業(yè)的發(fā)展,陸續(xù)出臺了《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》《“十四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等一系列利好政策,明確指出要大力發(fā)展包括智能焊接機器人、半導(dǎo)體(潔凈)機器人等工業(yè)機器人在內(nèi)的通用智能制造裝備,大力發(fā)展協(xié)作機器人等新型智能制造裝備;目標(biāo)到2025年,我國成為全球機器人技術(shù)創(chuàng)新策源地、高端制造集聚地和集成應(yīng)用新高地。國家政策的出臺和落地為機器人行業(yè)穩(wěn)健高質(zhì)量發(fā)展?fàn)I造了良好的生存環(huán)境。
(2)人口紅利逐步消退,機器換人趨勢愈加顯著
隨著國內(nèi)人口老齡化加劇和出生率走低,國內(nèi)適齡勞動力減少、制造業(yè)招工困難、用工成本遞增,上述因素加劇了機器換人的迫切性,協(xié)作機器人產(chǎn)品可助力企業(yè)實現(xiàn)降本增效。從終端客戶使用成本來看,2021年協(xié)作機器人單位時間成本僅約6.59元/小時,而人工成本升至37.88元/小時,已接近前者的6倍。隨著協(xié)作機器人生產(chǎn)制造成本的降低以及未來勞動力老齡化導(dǎo)致的人工成本上漲,二者單位成本差將會持續(xù)擴大,協(xié)作機器人的成本優(yōu)勢愈發(fā)凸顯。
(3)市場需求持續(xù)增長,產(chǎn)品價值鏈不斷延伸
工業(yè)場景智能化轉(zhuǎn)型需求迫切,高技術(shù)壁壘、高投資回報、高客戶價值等產(chǎn)業(yè)特點為機器人帶來結(jié)構(gòu)性機會,工業(yè)場景的深耕及規(guī)?;瘡?fù)制、柔性創(chuàng)新解決方案持續(xù)衍生能夠為協(xié)作機器人帶來龐大的市場需求。同時,協(xié)作機器人的技術(shù)特點造就了其出色的可拓展性,使其具備了覆蓋眾多非工業(yè)場景需求的可能性,隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等先進(jìn)技術(shù)持續(xù)賦能,可推動協(xié)作機器人產(chǎn)品向商業(yè)、醫(yī)療、教育等新興細(xì)分場景滲透,持續(xù)延伸協(xié)作機器人行業(yè)價值鏈,從工業(yè)級到消費級有望釋放規(guī)?;瘽撛谑袌隹臻g。
2、不利因素
(1)競爭壓力隨行業(yè)高速發(fā)展而不斷增加
協(xié)作機器人行業(yè)正處于高速發(fā)展期,盡管國外廠商優(yōu)傲仍占據(jù)一定先導(dǎo)優(yōu)勢,但近年來國內(nèi)涌現(xiàn)出一批自主協(xié)作機器人廠商,各家廠商之間圍繞質(zhì)量、服務(wù)、價格等多維度的競爭壓力不斷增加。
(2)產(chǎn)品智能化水平需跟隨應(yīng)用場景挖掘而迭代加速
現(xiàn)階段協(xié)作機器人相關(guān)技術(shù)尚未成熟,協(xié)作機器人產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)能力、復(fù)雜作業(yè)能力、人機協(xié)作能力仍有較大提升空間,限制了協(xié)作機器人對下游應(yīng)用場景的挖掘深度及迭代響應(yīng)速度。未來,協(xié)作機器人廠商需要持續(xù)加強協(xié)作機器人產(chǎn)品性能以及下游應(yīng)用場景的迭代升級,以突破協(xié)作機器人產(chǎn)品及解決方案的創(chuàng)新瓶頸。
九、競爭格局
目前,以丹麥廠商優(yōu)傲、日本廠商發(fā)那科為代表的外資品牌,憑借長期的技術(shù)創(chuàng)新積累、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品把控、龐大的市場份額以及強大的品牌影響力,在全球協(xié)作機器人市場占據(jù)領(lǐng)先地位,在中國市場,它們也憑借技術(shù)、品牌和渠道優(yōu)勢,占據(jù)著一定的市場份額,而以節(jié)卡、遨博、艾利特、越疆、達(dá)明為代表的國產(chǎn)企業(yè),不斷加大在協(xié)作機器人領(lǐng)域的研發(fā)投入,產(chǎn)品質(zhì)量和性能逐步提升,逐漸占據(jù)國內(nèi)市場的主導(dǎo)地位。
十、發(fā)展趨勢
未來,隨著人工智能技術(shù)發(fā)展,協(xié)作機器人將具備更強的自主學(xué)習(xí)、自適應(yīng)和決策能力,例如,借助深度學(xué)習(xí)框架,機器人可根據(jù)實際工作場景不斷調(diào)整策略,在復(fù)雜任務(wù)規(guī)劃、動態(tài)路徑優(yōu)化等方面表現(xiàn)更出色,此外,協(xié)作機器人將從傳統(tǒng)制造業(yè)向醫(yī)療健康、教育培訓(xùn)、家庭服務(wù)等非工業(yè)領(lǐng)域加速滲透,比如在醫(yī)療領(lǐng)域,可用于手術(shù)輔助、康復(fù)訓(xùn)練;在教育領(lǐng)域,可作為教學(xué)工具等。
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![2023年中國協(xié)作機器人行業(yè)全景速覽:人機協(xié)同技術(shù)成為重要發(fā)展的方向[圖]](http://img.chyxx.com/images/2022/0330/6b296592ed87ae76d174b4fbc262ff18a3c189b8.png?x-oss-process=style/w320)
2023年中國協(xié)作機器人行業(yè)全景速覽:人機協(xié)同技術(shù)成為重要發(fā)展的方向[圖]
為了提高國內(nèi)協(xié)作機器人品牌的競爭力,我國還需加大政策支持力度,促進(jìn)產(chǎn)品的創(chuàng)和技術(shù)突破。據(jù)統(tǒng)計,近年來我國協(xié)作機器人產(chǎn)銷量不斷增長,截至2022年我國協(xié)作機器人產(chǎn)量約為22450臺,銷量約為28500臺。