市智能装备(机器人)产业实施方案.docx
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1、智能装备(机器人)产业实施方案 目 录一、实施方案的必要性和意义,市场需求和前景11.产业发展的必要性和意义12.市场需求1(1)工业机器人(系统集成)1(2)智能服务机器人5(3)核心零部件83.市场前景。10(1)工业机器人(系统集成)10(2)智能服务(特种)机器人14(3)核心零部件17二、产业发展基础211.产业整体情况、产业规模,在全国及全身影响力;21(1)传统通用工业机器人21(2)中低端通用工业机器人22(3)特种(细分行业)机器人222.龙头企业情况及影响力,配套企业情况22(1)安徽预立精工科技有限公司22(2)安徽预立兴川机器人技术有限公司23(3)#小船信息科技有限公
2、司23(4)安徽斯塔克机器人有限公司23(5)#方宏自动化科技有限公司24(6)安徽华创智能装备有限公司24(7)#市沪宁智控装备有限公司24(8)安徽马钢自动化信息技术有限公司24(9)安徽安飞智能科技有限公司25(10)安徽欢颜机器人有限公司25(11)安徽臣诺机器人科技有限公司26(12)和县隆盛精密机械有限公司26(13)安徽沪宁智能科技有限公司27(14)安徽三竹智能科技股份有限公司27(15)#工蜂智能科技有限公司273.产业创新能力建设情况284.关键技术及产品情况28三、总体思路、发展原则、发展目标29(1)总体思路29(2)发展原则29(3)发展目标29四、产业发展重点30五
3、、重点项目介绍及进展情况30六、推措35七、监管措施38一、实施方案的必要性和意义,市场需求和前景1.产业发展的必要性和意义近年来,机器人市场规模不断扩大,产品需求大幅增加,2017年全球机器人市场规模预计将达232亿美元,2012年至2017年平均增长率近17%。2016年,全球工业机器人销量约29万台,同比增长14%。国际机器人联合会(International Federation of Robotics,IFR)预测,未来十年,全球工业机器人销量年平均增长率将保持在12%左右。全球制造业机器人密度(每万名工人使用工业机器人数量)平均值由5年前的50提高到66,其中工业发达国家机器人密度
4、普遍超过200。进入21世纪以来,全球人口老龄化问题日益严重,人均可支配收入的提升和物联网、大数据、计算机、人机交互等先进技术的快速迭代,促使服务机器人在军事、农业、医疗、海洋勘探、家庭等领域实现广泛应用。2016年,全球服务机器人总销量607万台,同比增长11.6%;销售额高达75亿美元,同比增长15.4%。2017年全球服务机器人市场预计达85亿美元,同比增长13.3%,其中专业服务机器人预计达56亿美元。2.市场需求。(1)工业机器人(系统集成)。工业机器人根据其具体应用环节,可以分为焊接、装配、搬运、上料/卸料、铸造、冲压和喷漆等品种。2008年金融危机爆发后,随着亚洲经济发展,尤其是
5、中国人力资本急速上升及产业转型压力日益加大,企业对降低运营成本、提高生产效率意向强烈,开始逐步实施机器换人,提高自动化水平,对机器人需求逐年增加,全球工业机器人销量也随之水涨船高。图表1:2005-2016年度全球工业机器人销量统计图数据来源:IFR、中商产业研究院大数据库图表2:全球工业机器人销售额及预测从应用领域看,工业机器人广泛应用于汽车、机械加工、电气/电子、橡胶及塑料、食品、物流等诸多工业行业。其中,汽车产业和电气/电子行业是增长主要驱动力,也是国外龙头企业在全球牢牢把控的领域。目前,由于中国机器人市场进入全面普及期,全球机器人企业纷纷在中国进行全产业链布局,从上游零部件、中游本体,
6、再到下游系统集成应用,以达到抢占市场的目的。图表3:全球工业机器人应用领域示意图从发展阶段看,发达国家工业机器人经过多年发展,已由市场高速发展阶段进入稳定发展阶段,机器人技术成熟,一直引领全球发展,目前走向智能化阶段。图表4:全球机器人产业发展阶段示意图从区域分布来看,美国。“制造业回归”是特朗普政府关键的政策目标,机器人将成为推动制造业复兴的关键动力之一。2016 年美国制造业工人每年雇佣成本是工业机器人的 3 倍以上,每小时雇佣成本是工业机器人的 5 倍以上,工业机器人能显著降低生产成本、提升生产效率,尤其在资本密集、附加值高的汽车、3C 等行业优势更加显著。2016 年美国的工业机器人密
7、度约为 190,在发达国家中仅处中流,加大工业机器人用量是促使美国制造业全面振兴的必由之路,预计美国工业机器人的 20172020年销量复合增速有望达20%。欧盟。欧洲国家早在1982年制订的信息技术发展战略计划中就强调了智能制造核心技术的开发。由欧盟资助的智能制造系统IMS2020计划囊括了意大利、德国、瑞士、等多个先进国家,规划未来1015年及以后的智能制造蓝图。德国针对来自亚洲制造业的竞争威胁和美国的“先进制造业”发展战略,提出了“工业4.0”计划,“工业4.0”是以智能制造为主导的第四次工业革命,主要分为两大主题:一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施
8、的实现;二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。亚洲。日本早在1989年就发起过“智能制造系统”计划,重点研究了开发全球化制造、下一代制造系统、全能制造系统等技术。2004年,日本启动了“新产业创造战略”,为制造业寻找未来战略产业,并将机器人、作为重点发展对象,努力提高日本制造业在国际上的产业竞争力。韩国于1991年底提出了“高级先进技术国家计划”,即G-7计划,目标是到2000年把韩国的技术实力提高到世界第一流发达国家的水平。为占领智能化生产技术的制高点,韩国目前又将智能制造技术列入“高级先进技术国家计划”之中,重点研究智能化生产技术。
9、(2)智能服务机器人。服务机器人的出现时间,稍晚于工业机器人,上世纪90年代才正式登上历史舞台。从目前发展状况来看,全球服务机器人尚处于起步阶段。从应用领域看,智能服务机器人主要包括个人家庭服务机器人和专业服务机器人。个人家庭机器人主要包括:家庭作业机器人、娱乐休闲机器人、残障辅助机器人、住宅安全和监视机器人等。专业服务机器人主要包括:医疗康复机器人、物流用途机器人、检查和维护保养机器人、建筑机器人,以及用于危险作业及极端环境的特种机器人,其中包括水下机器人、国防、营救和安全应用机器人等等。图表5:服务机器人应用领域市场认可度示意图从市场规模看,目前智能服务机器人在全球范围内均属于新兴行业,处
10、于起步发展阶段。发达国家的服务机器人产业发展迅速,这主要源于两个因素的推动作用:一是老龄化加剧、劳动人口不足,人均收入的提高等促使家用服务机器人需求增大;二是人机交互、人工智能、互联网+等技术不断突破,增强服务机器人产品成熟性。随着机器人技术的不断成熟,人工智能迎来第三次高速发展,智能公共服务机器人应用场景和服务模式正在不断拓展,带动服务机器人市场规模的增长,预计2017年全球个人/家用服务机器人市场规模将达到29亿元。未来,随着服务机器人技术的不断成熟,市场规模将进一步拓展。图表6:2010-2020年度全球个人/家用服务机器人销售额及预测专业服务机器人的销售单价远高于个人/家庭服务机器人,
11、以医疗机器人为例,单价普遍在100万美元以上,因此尽管销量远低于个人/家庭服务机器人,但现阶段专业服务机器人的市场规模高于个人/家庭服务机器人,预计2017年全球特种机器人市场规模将达到56亿美元。图表7:2012-2017全球专业服务机器人销售额及预测(数据来源:IFR、中商产业研究院大数据库)从区域分布来看,目前世界上至少有48个国家在发展机器人,其中25个国家涉足服务机器人领域。在北美、欧洲和亚洲,迄今超过7种类型,共计40余款服务机器人进入实验和半商业化应用。美国,是机器人的发源地,其机器人技术在国际上一直处于领先地位,具有全面、先进的特征,适应性十分强,在军用、医疗、家用服务机器人产
12、业都占有绝对的优势,占据了服务机器人市场约60%的份额。根据世界技术评估中心(World Technology Evaluation Center,WTEC)的评估结果,美国服务机器人在如下领域保持领先地位:机器人室外导航、机器人体系结构(控制、机构和计算的集成)、以及部分服务和个人机器人领域。欧洲,根据WTEC评估结果,欧洲在结构化环境的移动技术,包括城市交通领域保持领先。欧洲还在助老和家庭服务机器人领域资助了重大计划,先后推出联合空中力量能力中心的无人机系统飞行计划、欧盟第七框架计划(FP7)、欧洲机器人研究路线图等。亚洲,根据WTEC评估结果,日本和韩国在机器人移动技术、人形机器人和部分
13、服务机器人(包括娱乐)领域处于领先位置,中国紧跟其后。整体而言,服务机器人领域主要由美、日、中、德、韩五国主导着全球技术的研发。从技术特点看,服务机器人显著特征为智能化,服务机器人产业链具有多维性特点,核心竞争力在于大数据、云平台、机器学习、人机交互等软件技术。(3)核心零部件。从核心零部件看,控制器、伺服电机、减速机国外占绝对优势,掌握话语权。控制器经国外企业经多年研究、实践、改进,稳定性、响应速度等方面非常先进。伺服系统外资企业占据绝对优势,日系品牌凭借良好的产品性能与极具竞争力的价格垄断了中小型 OEM(设备制造业)市场。伺服系统市场 TOP15 厂商中,前三名均为日系品牌,总份额达到4
14、5%,西门子、博世、施耐德等欧系品牌也占据高端,整体市场份额在30%左右。RV减速机要将 200 多个零部件组合在一起,精度要求苛刻,零部件之间的公差匹配需要多年经验积累,目前市场被日本纳博特斯克垄断。自 1985 年发明至今,纳博减速机已经在全球销售超过 500 万台,对应机器人超过 100 万台。纳博专利 5 年前已经到期,但国际上做减速机的企业数量非常有限,主要机器人品牌都选择跟纳博合作。谐波减速机方面,日本哈默纳科占绝对优势。传感器在工业设备中,充当底层感知的角色,是智能装备感知、分析决策、执行三大功能之一,是最重要的智能装备基础零部件,全球传感器市场规模增长率超过10%,2016年全
15、球市场规模1741亿美元,预计到2020年,全球市场将达到2500亿美元。图表 8:全球传感器市场规模及增长率人类获取外界信息的途径,超过70%来自视觉,机器视觉得到业界的重视,被业界认为是未来最具增长前景的行业之一。2016年,全球机器视觉市场规模46亿美元,到2021年,全球市场有望达到285亿美元。图表9:全球机器视觉市场规模及增长率全球智能仪器仪表市场增长迅猛,近5年年增长率约为19%,预计未来5年,智能仪器仪表行业仍将维持高速增长,到2021年,全球智能仪器仪表市场规模有望达到300亿美元。图表10:全球智能仪器仪表市场规模及增长率3.市场前景。(1)工业机器人(系统集成)。中国工业
16、机器人经过近几年发展,目前已进入市场启动期后期,向全面普及期迈进,即将进入高速增长阶段,工业机器人需求领域开始由汽车行业向3C、陶瓷、家电、金属制造、卫浴、食品、纺织等各行各业全面渗透,机器换人已全面展开,市场空间十分广阔。图表13:工业机器人各发展阶段市场认可度示意图从工业机器人销量看,近些年一直快速增长,2016年,我国工业机器人保持高速增长,销量同比增长31.3。按照应用类型分,2016年国内市场的搬运上下料机器人占比最高,达61%,其次装配机器人,占比15%,高于焊接机器人占比6个百分点。按产品类型来看,2016年关节型机器人销量占比超60%,是国内市场最主要的产品类型;其次是直角坐标
17、型机器人和SCARA机器人,且近年来两者销量占比幅度在逐渐扩大,上升速度高于其他类型机器人产品。当前,我国生产制造智能化改造升级的需求日益凸显,工业机器人的市场需求依然旺盛,据统计,今年1-7月我国工业机器人产量已接近7.2万套,同比增长57%,预计2017年我国工业机器人销量将首次超过11万台,市场规模达到42.2亿美元。到2020年,国内市场规模进一步扩大到58.9亿美元。图表14: 2010-2016年中国工业机器人销量规模统计表图表15:2012-2020年我国工业机器人销售额及增长率其中国产工业机器人发展迅速,2016年国产工业机器人自主品牌销量,占全国工业机器人销量比例,首次突破3
18、0%。图表16: 2011-2016年国产工业机器人销量及增长率统计表从应用领域来看,主要集中在汽车行业,外资占据主导。目前,国产工业机器人已服务37个国民经济行业大类、91个国民经济行业小类,主要应用于搬运上下料、爆接和钎焊、装配与拆卸等低端领域,同时也开始攻坚中高端市场,如汽车产业焊装线开始出现进口替代。图表17:中国工业机器人应用领域示意图国产工业机器人主要市场为3C制造业和汽车制造业,在国产工业机器人销售总量中的占比分别达到30和12.6。其中,3C制造业占比较上年同期提高近20个百分点。2017年,协作机器人呈现强增长势头,协作型机器人又名人机协同作业机器人,旨在引导或辅助人类实现特
19、定作业任务,在降低人类劳动负担的同时还能够感知人类的偏差操作并及时纠正。其柔性化程度更高,相比传统汽车中产业应用的体型大、重型的机器人,协作型机器人具备工序轻量化、小型化、精细化的特点,能够满足未来消费电子产业对机器人的供应需求和要求;另外,人机协作机器人提升了感知能力,可以通过被示范训练来学习执行各类任务,可对其程序和算法进行编程,并进行可视化操作,为开拓新应用领域打下必要基础。虽然协作机器人销售额仅占所有机器人市场的5%,但在2015年至2020年期间,协作机器人的销售额预计增长10倍,从2014年的近9500万美元上升到10亿美元。从当前发展状态来看:汽车行业部分应用实现进口替代;3C制
20、造业是蓝海市场,未来2-3年是窗口期;细分行业领域是机会;协作机器人是未来几年的热点;人工智能主导的智能工业机器人则是未来。(2)智能服务(特种)机器人。从发展阶段看,我国智能服务(特种)机器人进入市场启动期早期阶段。图表18:智能服务机器人发展路径示意图当前的智能服务机器人市场已经走过了前两个阶段,正处于第三阶段的早期。截至2016年底,我国60岁以上人口已达2.3亿人,占总人口的16.7%。随着人口老龄化趋势加快,以及医疗、教育需求的持续旺盛,我国服务机器人存在巨大市场潜力和发展空间。接下来,随着市场应用逐步拓展,产量提升,成本下降,大范围爆发就会水到渠成。从发展特点看,我国服务机器人与国
21、外差距较小,个别企业在某些领域已进入世界领先行列。图表19:中国服务机器人发展特点及思路示意图例如,我国水下机器人研发进展巨大,具有自主知识产权;可在冰雪面移动的机器人和低空飞行机器人进入试验阶段,并已开始承担极地科考作业等任务;自主研发的多种型号核裂变堆运行维护机器人已投入示范应用;救灾救援、公共安全等多种型号机器人也进入示范应用阶段;手术机器人、辅助治疗机器人等医疗机器人实现技术突破,进入试验应用;在清洁机器人、两轮平衡车和无人机等个人/家庭服务机器人领域也涌现出一些实力强劲的企业。根据OFweek行业研究中心数据显示,截止到2016年9月底,中国服务机器人企业数量已超过1500家。从发展
22、速度来看,智能服务(特种)机器人产业呈现持续快速扩张态势,成为机器人市场应用中颇具亮点的领域。2016年,我国个人/家用服务机器人市场规模达到10.3亿美元,预计2017年我国个人/家用服务机器人市场规模将达到13.2亿美元,同比增长约28%,高于全球个人/家用服务机器人市场年均增速。到2020年,我国个人/家用服务机器人市场规模有望突破29亿美元。图表20: 2012-2020年我国个人/家用服务机器人销售额及增长率(资料来源:IFR,中国电子学会整理)我国专业服务(特种)机器人市场保持较快发展,各种类型产品不断出现,在应对地震、洪涝灾害和极端天气,以及矿难、火灾、安防等公共安全事件中,对特
23、种机器人有着突出的需求。另外,AGV市场异常火热,它完美的替代了人工,不仅减少了劳动力,还提高了工作效率。随着AGV的日益普及和高速发展,迅速成为业内新的经济增长点,一场空前绝后的仓储物流智能化大革命正徐徐驶来,2016年电商仓储机器人市场销售量约为2000台左右,至2017年则可望将增长至约为5000台。2016年,我国专业服务(特种)机器人市场规模达到6.3亿美元,增速达到16.7%。2017年,预计我国专业服务(特种)机器人市场规模为7.4亿美元。随着我国企业对安全生产意识的进一步提升,将逐步使用专业服务(特种)机器人替代人在高危场所和复杂环境中进行作业。到2020年,专业服务(特种)机
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