國內外工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)競爭力分析研究報告

工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)競爭力分析研究本文基于產(chǎn)業(yè)競爭理論五個要素-生產(chǎn)要素、市場需求要素、技術競爭力、公司競爭力和政策因素，從市場、技術、公司、政策和人才五個方面對全球工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展競爭力進行分析，最后提出增進我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對策建議。一、工業(yè)\o"機器人市場"機器人市場競爭分析全球工業(yè)機器人銷量為38.1萬臺，而中國、日本、韓國、美國和德國等五大市場占據(jù)總市場的73%。中國的工業(yè)機器人市場占據(jù)全球市場的37%，完畢了13.8萬臺的銷量，超出歐洲和美洲市場總和，而隨著工業(yè)轉型升級、勞動力成本不停攀升及機器人生產(chǎn)成本下降，此后中國工業(yè)機器人市場仍將維持増勢。日本擁有安川電機、川崎、歐地希、不二越、愛普生等領導廠商，供應了全球57%的工業(yè)機器人產(chǎn)品，比增加了45%。其機器人產(chǎn)品大多銷往北美洲、中國、韓國和歐洲。另外，日本工業(yè)機器人在本土的銷量與上一年度相比增加18%，為45566臺。韓國是全球工業(yè)機器人占有率最高的國家，超出全球平均數(shù)的8倍。但是韓國工業(yè)機器人出貨量下降4%，為39732臺。美國作為機械化程度較高的國家，保持了七年的工業(yè)機器人持續(xù)增加，達成33192臺，增加6%。德國作為全球第五大工業(yè)機器人市場，的工業(yè)機器人銷量達成21404臺，較上一年增加7%，穩(wěn)居歐洲第一。二、工業(yè)機器人公司競爭狀況工業(yè)機器人行業(yè)按產(chǎn)業(yè)鏈分為上游、中游和下游。上游生產(chǎn)核心零部件：涉及減速器、伺服系統(tǒng)、控制器；中游是本體生產(chǎn)商，涉及工業(yè)機器人本體。下游是系統(tǒng)集成商，涉及單項系統(tǒng)集成商、綜合系統(tǒng)集成商?？刂破鳌p速機和伺服電機三大核心部件在工業(yè)機器人成本中所占比重較大，分別為39%，28%，本體制造占比為22%。圖2公司產(chǎn)業(yè)鏈分布日本發(fā)那科、安川、德國庫卡、瑞典ABB“四大家族”在國內市場占據(jù)份額分別為18%、12%、14%、13.5%，累計近60%。眾多國產(chǎn)機器人公司只能在剩余35%的市場份額中爭搶，同時由于國內核心零部件發(fā)展相對滯后，技術水平較低，因此，國內產(chǎn)商大多進口國外的核心零部件，自主品牌機器人只占據(jù)不到10%，高端領域國產(chǎn)工業(yè)機器人的份額不到5%。在政策引導、市場需求等因素的帶動下，新松、埃斯頓、埃夫特、廣州數(shù)控、新時達、拓斯達、巨星科技、華昌達等國內本土品牌日益崛起，逐步推動核心零部件國產(chǎn)化。減速器：國產(chǎn)減速機公司快速發(fā)展，獲得較好業(yè)績成績。國內市場重要減速機廠商銷量大增，如蘇州綠的、南通振康等公司的出貨量均實現(xiàn)100%以上增加，其中，蘇州綠的在國內機器人諧波減速器市場的滲入率超出80%;國產(chǎn)減速機公司紛紛增資擴產(chǎn)，以搶占更多市場份額，如秦川機床建成年產(chǎn)量可達6萬件的減速機數(shù)字化車間，雙環(huán)傳動完畢14個型號的減速機定型定標。伺服電機：國內伺服電機市場規(guī)模進一-步擴大，國產(chǎn)同服產(chǎn)品技術及自主配套能力有所提高，中小功率伺服電機的國產(chǎn)化步伐加緊，匯川技術、埃斯頓等公司體現(xiàn)較為突出?？刂破鳎簢a(chǎn)控制器所采用的硬件平臺和國外產(chǎn)品差距不大，差距重要在軟件中的核心算法與二次開發(fā)?，F(xiàn)在，國內控制器市場尚未形成明顯競爭格局，國產(chǎn)廠商隨著技術的發(fā)展，市場份額不停擴大，如以控制器為主營方向的成都卡諾普，立足中端市場，在國產(chǎn)控制器市場中占有率達45%；同時，國內本體公司主動布局控制器領域，如埃斯頓收購世界運動控制器前十大品牌供應商之--TRIOMOTION,埃夫特收購意大利運動控制生產(chǎn)商ROBOX。表1國內工業(yè)機器人優(yōu)秀公司國內公司產(chǎn)業(yè)鏈布局下游領域競爭優(yōu)勢新松機器人本體、集成航空航天、食品、煙草、3C、衛(wèi)陶附屬中科院，國產(chǎn)機器人龍頭，產(chǎn)品線最全埃斯頓零部件、本體、集成汽車、壓鑄、家電、3C、釀酒、制藥自主技術和核心零部件的國產(chǎn)機器人主力軍埃夫特本體、集成汽車、衛(wèi)陶、五金、3C、釀酒大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應用邁向研發(fā)制造新時達零部件、本體、集成汽車自主研發(fā)核心零部件，汽車柔性機器人生產(chǎn)整線廣州數(shù)控零部件、本體家電、3C、汽車自主研發(fā)核心零部件拓斯達本體、集成注塑、3C、家電、汽車、醫(yī)療自主研發(fā)6軸機器人，注塑領域差別化競爭博實股份本體、集成石化、化工、食品、醫(yī)療自主研發(fā)機器人本體、控制器，石化行業(yè)滲入率高華中數(shù)控零部件、本體、集成鋰電、物流、包裝自主研發(fā)核心零部件，收購江蘇錦明切入集成領域匯川技術零部件機器人核心部件伺服系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、工業(yè)視覺系統(tǒng)華昌達集成汽車汽車機器人領域客戶資源優(yōu)質巨星科技本體、集成物流、安防（服務）物流機器人和安防機器人領域客戶資源優(yōu)質瑞松科技本體、集成3C、汽車、電梯、核電國內最具規(guī)模的汽車智能裝備技術研發(fā)制造商大富配天零部件、本體、集成搬運、碼垛、激光加工、焊接、噴漆高端6軸機器人研發(fā)生產(chǎn)廣州啟帆本體、集成沖床、油壓、鍛壓沖床、油壓拉伸、鍛壓自動化領域龍頭蘇州綠的零部件機器人自主研發(fā)精密諧波減速器，實現(xiàn)進口替代固高科技零部件機器人國內控制系統(tǒng)與伺服驅動系統(tǒng)技術領先南通振康零部件機器人、焊接自主研發(fā)RV減速機，某些性能超越進口產(chǎn)品秦川機床本體機器人、機床、塑機與ABB有初步合作卡諾普集成機器人8軸和4軸工業(yè)機器人控制系統(tǒng)三、工業(yè)機器人技術創(chuàng)新分析截至12月年全球涉及工業(yè)機器人的專利/申請累計304883件。中國和日本是工業(yè)機器人領域的重點專利布局國，其中中國的專利布局量最大，占全球總量的36.5%。另首先是日本，其專利布局量占全球總量的24.4%，這兩國專利布局量占比高達61%，占據(jù)絕對重要的技術地位。美國是工業(yè)機器人領域最早研發(fā)也是最早進行專利布局的國家，即使其專利布局總量排名第三，但專利布局僅占全球總量的不到10%。韓國與德國在工業(yè)機器人領域也進行了一定數(shù)量的專利申請，但就數(shù)量而言，與中國和日本差距較大，兩個國家在該領域的申請量占總量的13.3%。從專利分布分析，進一步能夠看出中國工業(yè)機器人市場占全球第一。從技術構成來看：工業(yè)機器人總體涵蓋面比較廣，涉及機械本體、控制系統(tǒng)、驅動機構和感知系統(tǒng)四大部分。從世界工業(yè)機器人專利技術構成能夠看出機械本體的專利布局量最大，達成140790件，占工業(yè)機器人總量的37.7%；另首先是控制系統(tǒng)，其專利布局量為130301件，占工業(yè)機器人總量的34.9%，驅動機構和感知系統(tǒng)分別占19.2%和8.3%。從工業(yè)機器人中國專利技術構成能夠看出，機械本體、控制系統(tǒng)申請量最多，相差不大，驅動機構排第三，感知系統(tǒng)的專利布局量最少。結合產(chǎn)業(yè)鏈和技術專利分布看，我國基本掌握了本體設計制造、控制系統(tǒng)軟硬件、運動規(guī)劃等\o"工業(yè)機器人"工業(yè)機器人有關技術，但總體技術水平與國外相比，仍存在差距。核心及核心技術的原創(chuàng)性成果和創(chuàng)新理念，精密\o"減速器"減速器、\o"伺服電機"伺服電機、伺服驅動器、\o"控制器"控制器等高可靠性基礎功效部件方面的技術差距尤為突出。表2中、美、歐、日工業(yè)機器人技術水平對比日本美國歐洲中國整機工業(yè)機器人非常先進非常先進先進落后有關技術系統(tǒng)集成先進先進先進先進人機對話落后非常先進非常落后非常落后智能化技術落后非常先進落后非常落后感應測量、認知非常先進非常先進先進落后移動技術非常先進先進先進落后機械控制非常先進先進非常先進先進傳動裝置、機械裝置非常先進先進非常先進先進核心零部件精密減速器非常先進先進先進落后伺服驅動器非常先進先進先進落后伺服電機非常先進非常先進非常先進落后四、產(chǎn)業(yè)政策因素(一)重要國家和地區(qū)政策現(xiàn)在，世界重要經(jīng)濟體將發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè)上升為國家戰(zhàn)略，并作為保持和重獲制造業(yè)優(yōu)勢的重要手段，美國、歐盟、日本和韓國都分別制訂了適合本國工業(yè)機器人發(fā)展的政策。表3重要國家和地區(qū)政策國家或地區(qū)優(yōu)勢政策美國在系統(tǒng)集成、醫(yī)療機器人和國防軍工機器人等方面存在優(yōu)勢正式啟動“先進制造業(yè)伙伴計劃1.0”，計劃投入7000萬美元支持新一代機器人研發(fā)，重點發(fā)展工業(yè)、醫(yī)療、宇航機器人等。制訂了“美國先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”，提出要發(fā)展涉及機器人在內的先進智能制造技術，力圖搶占全球先進制造業(yè)制高點。，美國公布了《機器人技術路線圖：從互聯(lián)網(wǎng)到機器人》，該路線圖強調了機器人技術在美國制造業(yè)和衛(wèi)生保健領域的重要作用，同時也描繪了機器人技術在發(fā)明新市場、新就業(yè)崗位和改善人們生活方面的潛力。又啟動“先進制造業(yè)伙伴計劃2.0”，瞄準1.0計劃制訂的目的，提出了加緊創(chuàng)新、確保人才輸送管道和改善商業(yè)環(huán)境三大戰(zhàn)略方法。以來，美國白宮科技政策辦公室持續(xù)公布的(為人工智能的將來做好準備》《國家人工智能研究和發(fā)展戰(zhàn)略計劃》和《人工智能、自動化與經(jīng)濟報告》3份重量級報告。5月，美國白宮推動成立了機器學習與人工智能分委會(MLAD,專門負責跨部門協(xié)調人工智能的研究與發(fā)展工作，并就人工智能有關問題提出技術和政策建議，同時監(jiān)督各行業(yè)、研究機構以及政府的人工智能技術研發(fā)。1月，美國國家科學基金會聯(lián)合美國國防部等政府機構公布了《國家機器人計劃2.0》，宣布將在先期計劃基礎上重點發(fā)展協(xié)作式機器人。為實現(xiàn)《國家機器人計劃2.0》的愿景，該計劃將劃撥出資金支持機器人科學與技術基礎研究，以及集成機器人系統(tǒng)領域的創(chuàng)新研究。歐盟在工業(yè)機器人和醫(yī)療機器人領域處在領先地位歐委會和以殼牌公司為首的10家公司聯(lián)合啟動了石油化工檢測機器人研發(fā)項目(PETROBOT)，旨在研發(fā)能夠替代人類的機器人，檢測用于石油、天然氣、化工行業(yè)的壓力容器和存儲罐。歐委會和歐洲機器人協(xié)會下屬的180個公司及研發(fā)機構共同啟動全球最大的民用機器人研發(fā)計劃“SPARC”。計劃到，歐委會投資7億歐元，協(xié)會投資21億歐元，共同推動機器人研發(fā)。

英國公布機器人戰(zhàn)略RAS，目的是通過發(fā)展使其機器人產(chǎn)業(yè)能夠和全球領先的國家競爭，到2025年，市場份額達成全球產(chǎn)值1200億美元的10%。

德國政府20世紀70年代中后期在推行“改善勞動條件計劃”中，強制規(guī)定部分有危險、有毒、有害的工作崗位必須以機器人來替代人工，為機器人的應用啟動了初始市場。德國推行了以“智能工廠”為重心的“工業(yè)4.0計劃”，工業(yè)機器人推動生產(chǎn)制造向靈活化和個性化方向轉型。9月聯(lián)邦政府內閣通過了聯(lián)邦交通部提交的“自動與互聯(lián)汽車”國家戰(zhàn)略。德國頂尖大學和研究機構對傳感器、車載智能系統(tǒng)、連通性、數(shù)字基礎和驗證測試進行的廣泛研發(fā)使德國在技術領域又一次走在前沿。德國以設備制造商和大學的緊密科研合作為特點，通過公共補貼項目，支持更高水平的自動駕駛大規(guī)模研發(fā)。日本在機器人生產(chǎn)、應用、重要零部件供應和研究等各方面全球優(yōu)勢明顯5月日本公布的“新產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略”指出重點發(fā)展涉及機器人在內的7個產(chǎn)業(yè)領域，同時在進一步實施“新產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略”的“新經(jīng)濟成長戰(zhàn)略”報告中把機器人放在使日本成為“世界技術創(chuàng)新中心”的支柱地位上。，日本在神奈川縣、茨城縣建立“機器人特區(qū)”，分別投資5億日元，并予以稅收優(yōu)惠等特殊的財政金融政策，推動看護機器人、救災機器人等服務機器人的研發(fā)及應用。1月，日本國家機器人革命推動小組公布了《機器人新戰(zhàn)略》，計劃用5年時間完畢成立機器人革命增進會、發(fā)展面對下一代技術、實施全球原則化戰(zhàn)略等八項重點任務。目的是到使日本成為世界機器人創(chuàng)新基地，實現(xiàn)日本機器人應用廣度世界第一，邁向領先世界的機器人新時代。日本公布《制造業(yè)白皮書》，建議大規(guī)模運用機器人和人工智能，提高公司生產(chǎn)效率。韓國機器人產(chǎn)業(yè)起步較晚，但現(xiàn)在已躋身機器人強國行列將服務機器人列為將來戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，并制訂了《智能機器人增進法》，在人才哺育、質量品牌和平臺搭建等方面進行了頂層設計。公布了第一種智能機器人開發(fā)五年計劃，重點哺育產(chǎn)品開發(fā)和推廣產(chǎn)業(yè)架構。公布了《服務型機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略》，提出主動哺育服務型機器人產(chǎn)業(yè)，計劃至將韓國機器人的全球市場份額提高至20%。公布了《機器人將來戰(zhàn)略展望》，焦點為支持韓國公司進軍國際市場，搶占智能機器人產(chǎn)業(yè)化的先機，計劃到實現(xiàn)25萬億韓元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。公布了第二個智能機器人開發(fā)五年計劃，側重于通過技術與其它產(chǎn)業(yè)如制造業(yè)和服務業(yè)的融合實現(xiàn)擴張，首要發(fā)展服務機器人。(二)我國產(chǎn)業(yè)政策近年來，我國陸續(xù)出臺了一系列支持機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策。國家在多個“十二五”專項規(guī)劃中對機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進行布署；出臺了《有關推開工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》；年公布的《中國制造2025》及其重點領域技術路線圖，進一步明確了我國機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向；公布的《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(-年)》為機器人產(chǎn)業(yè)在“十三五”期間的發(fā)展起到指導作用。表4我國機器人產(chǎn)業(yè)政策出臺時間公布機構文獻名稱.11工信部《新一代人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新重點任務揭榜工作方案》.12工信部《增進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃（-）》.11國務院《有關深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見》.10工信部《高端智能再制造行動計劃》（-）.10科技司中國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟成立大會.12工信部《工業(yè)機器人行業(yè)規(guī)范條件》.12工信部《智能制造發(fā)展規(guī)劃（-）》.03工信部、發(fā)改委《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（-）》五、人才競爭力生產(chǎn)要素劃分為初級生產(chǎn)要素和高級生產(chǎn)要素。高級生產(chǎn)要素是指基礎設施、高端研發(fā)人才等要素。隨著社會的發(fā)展，高端人才要素對產(chǎn)業(yè)競爭力影響越來越大。全球共有367所含有人工智能研究方向的高校，美國擁有168所，占據(jù)全球的45.7%，獨占鰲頭，加拿大、中國、印度、英國位于第二梯隊?，F(xiàn)在，領英數(shù)據(jù)分析顯示，領英平臺上的全球人工智能人才數(shù)量約為25萬，重要分布在美國、歐洲、印度及中國。圖6全球人工智能高校數(shù)量分布圖我國機器人產(chǎn)業(yè)優(yōu)秀研發(fā)人才數(shù)量為1011人。按照人才所在都市進行統(tǒng)計，全國優(yōu)秀人才分布在39個都市，53%的人才分布在北京、黑龍江和遼寧；長三角地區(qū)位于第二梯隊，占比分別為上海8.4%，江蘇7.3%，浙江3.3%。六、建議工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)已成為我國重點發(fā)展的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，地方政府也都出臺了對應的扶持政策大力支持本地發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè)，即使我國工業(yè)機器人發(fā)展獲得了巨大進步，但與國際先進水平相比仍然有較大差距。根據(jù)以上分析，為加速工業(yè)機器產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提出下列幾點建議在全球工業(yè)4.0的大背景下，我國是全球最大工業(yè)機器人市場，應激勵公司瞄準高端技術領域加大并購浪潮，使用已經(jīng)