机器人

机器人 > 学习园地 > 学习园地 > 解剖工业机器人全产业链

解剖工业机器人全产业链

来源:亚洲城官网 | 发表日期:2017-12-27
简介:大家都只知道,工业机器人很火,富士康“机器换人”,6 万工人失业背后有喜有忧,那么你真的知道工业机器人有哪些构造吗?工业机器人都应用在哪些领域?未来 10 年机器人会有哪些趋势呢?

一、什么是工业机器人?

解剖工业机器人全产业链

工业机器人工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

1、组成结构

工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。

主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3~6个运动自由度,其中腕部通常有1~3个运动自由度。

驱动系统包括动力装置和传动机构,用以使执行机构产生相应的动作。控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。

2、工业机器人种类

移动机器人(AGV)

工业机器人的一种类型,它由计算机控制,具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能。

广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能,也用于自动化立体仓库、柔性加工系统、柔性装配系统(以AGV作为活动装配平台);同时可在车站、机场、邮局的物品分捡中作为运输工具。

点焊机器人

具有性能稳定、工作空间大、运动速度快和负荷能力强等特点,焊接质量明显优于人工焊接,大大提高了点焊作业的生产率。

主要用于汽车整车的焊接工作,生产过程由各大汽车主机厂负责完成。国际工业机器人企业凭借与各大汽车企业的长期合作关系,向各大型汽车生产企业提供各类点焊机器人单元产品并以焊接机器人与整车生产线配套形式进入中国,在该领域占据市场主导地位。

弧焊机器人

主要应用于各类汽车零部件的焊接生产。在该领域,国际大型工业机器人生产企业主要以向成套装备供应商提供单元产品为主。

激光加工机器人

激光加工机器人是将机器人技术应用于激光加工中,通过高精度工业机器人实现更加柔性的激光加工作业。

真空机器人

一种在真空环境下工作的机器人,主要应用于半导体工业中,实现晶圆在真空腔室内的传输。真空机械手难进口、受限制、用量大、通用性强,其成为制约了半导体装备整机的研发进度和整机产品竞争力的关键部件。而且国外对中国买家严加审查,归属于禁运产品目录,真空机械手已成为严重制约我国半导体设备整机装备制造的“卡脖子”问题。直驱型真空机器人技术属于原始创新技术。

洁净机器人

一种在洁净环境中使用的工业机器人。随着生产技术水平不断提高,其对生产环境的要求也日益苛刻,很多现代工业产品生产都要求在洁净环境进行,洁净机器人是洁净环境下生产需要的关键设备。

二、工业机器人产业链分析

解剖工业机器人全产业链

工业机器人行业上游是核心零部件,主要的是减速机和控制系统,这相当于机器人的“大脑”,中游是机器人本体,就是机器人的“身体”,下游是系统集成商,国内企业都集中在这个环节上。

解剖工业机器人全产业链
▲中国工业机器人产业链分析

中国工业机器人上游零部件行业主要是减速机、伺服电机、变频器、控制器等,其中减速器、伺服电机及伺服系统在工业机器人成本中所占比重较大,分别为39%,28%,本体制造占比为22%。

虽然减速机、伺服系统在工业机器人成本中所占比重较大,但国内减速机、伺服电机等关键零部件发展相对滞后,技术水平较低,产品稳定性差,与国外产品相比存在不少差距,导致国内工业机器人减速机、伺服电机等零部件主要依赖进口,国内企业工业机器人生产成本较高,竞争力较弱。

其中进口减速机主要有纳博、ABB、Harmonic、住友等品牌,伺服电机主要有安川、库卡、松下、三菱等品牌。

解剖工业机器人全产业链
▲中国工业机器人主要零部件成本占比

工业机器人销售多是通过直销渠道完成,而且以系统集成商居多。同时,工业机器人也可以通过经销商、代理商、贸易商、工程商等非直销当时进行销售,而且国外品牌进入中国市场一般先通过代理商形式进入。核心零部件一般是通过贸易商以及代理商等方式采购。

工业机器人下游用户行业主要是汽车、电子电气、塑料橡胶、化工等领域,主要用于搬运、焊接、包装、码垛、切割、喷涂等,而且随着人工成本逐渐上升,工业自动化水平不断提高,工业机器人的运用领域逐步扩大,用途逐渐增多。

三、工业机器人企业分析

机器人行业正经历前所未有的激烈竞赛,新公司的不断涌现让人应接不暇。美国《机器人商业评论》(下称RBR)公布了第五届2016年度RBR50名单(全球最具影响力50家机器人公司),有三家中国公司跻身其中。

解剖工业机器人全产业链

2016年度RBR50的最终结果覆盖到了11个国家,除了大型企业集团,其中23%都是名不见经传的初创公司。

中国的新松机器人自动化股份有限公司、大疆创新科技有限公司、富士康科技集团入选。前二者是全球无人机制造行业巨头,也是中国机器人产业中的佼佼者。

以下是入选 RBR50 前十名的机器人公司:

1.3D Robotics(3DR)3DR是一家非上市机器人公司,位于美国加州伯克利。致力于创新、灵活、可靠的私人无人机和相关技术的研发。该公司的个人智能无人机平台为消费者享受提供惊人的航拍图像和数据分析,还具备绘制地图、测量分析和3D建模等更多功能。

2.ABB Robotics(ABB)ABB是一家专注于开发工业机器人及机械手的上市公司,位于瑞士苏黎世。在工业机器人、模块化生产系统与服务的供应领域占有主导地位。它为制造商提高生产效率、产品质量和保障工人安全提供强大的解决方案。随着制造商们逐渐开始寻求提高灵活性、敏捷性和竞争力的新方法,ABB在步入开拓新市场行列的同时,也渗透进传统行业。

3.AethonAethon是一家专注于开发移动机器人的非上市公司,位于美国宾夕法尼亚州匹兹堡。Aethon是全球自主移动运输机器人供应商中的佼佼者。TUG机器人能够使内部物流运输任务自动化,它能够在动态且复杂的环境中自主导航,比如在医院运输货物。

4.谷歌(微博)(Google)谷歌专注于研发医疗、辅助、仿人、工业、机械手、移动机器人,位于美国加利福尼亚。2013年,谷歌连续快速收购了7家高级且技术多样化机器人公司——Boston Dynamics、Bot & Dolly、Holomni、Industrial Perception、Meka Robtics、Redwood Robotics、Schaft,Inc,当时在机器人行业引起了很大的轰动。

5亚马逊(Amazon)亚马逊专注于研发移动机器人,位于美国西雅图。亚马逊在北美地区甚至国际上扮演着一个在线零售商的角色,其通过零售网站来服务消费者,比如amazon.com 和amazon.ca,消费者主要从厂家和第三方经销商这两种渠道来购买产品。

6.Autonomous Solutions(ASI)ASI是一家专注研发移动机器人的非上市公司,总部位于美国犹他州门敦。十五年以来,ASI在矿业、农业、汽车、工业、安全和军事市场为客户提供无人驾驶车硬件和软件系统。ASI与一些世界领先的原始设备制造商在矿业、农业和安全领域有一项长达数年、投资数百万美元的机器人产品开发项目。

7.CANVAS TechnologyCANVAS Technology是一家专注于研发工业、移动机器人的非上市公司,位于美国科罗拉多博得尔。这是一家工业机器人创业公司,该公司目前仍在隐形模式下运行,但却已经吸引了许多投资机构的资金,比如Visionnaire Ventures、AME Cloud Ventures、Morado Venture Partners。

8.Carbon RoboticsCarbon Robotics是一家专注开发机器人的非上市公司,位于美国加利福尼亚州旧金山。该公司面向市场制造低成本的机械臂,KATIA是他们的第一款产品,具备工业机器人的功能,但其价格与可用性却只与一台笔记本电脑相当。

9.Clearpath RoboticsClearpath Robotics是一家专注于开发工业、移动机器人的非上市公司,位于加拿大安大略省基奇纳的斯特拉斯堡。该公司专门为学术、工业和军事研发应用领域设计并制造无人驾驶车的解决方案。

10.CyberdyneCyberdyne是一家专注研发医疗、辅助机器人的非上市公司,位于日本茨城町。该公司将Sankai教授的发明以及他在筑波大学的实验室商业化,该公司的旗舰产品是混合辅助肢体(HAL),能够通过皮肤解读神经信号,赋予或增强人类的运动机能。

中国机器人产业的发展势头不可小觑,共有三个公司上榜:

1、大疆创新科技有限公司(DJI)

大疆创新科技有限公司是一家专注与移动机器人的非上市公司,位于中国深圳市南山区。该公司为影视、农业、环境保护、搜救与救援、能源基础设施等专业领域制造无人机及其相关摄像系统。

2、富士康科技集团(FoxconnTechnology Group)

富士康科技集团是一家专注研发工业机器人的上市公司,位于中国台湾省台北市。由郭台铭于1974年,以7500美元创立了鸿海精密工业有限公司,即富士康科技集团的前身。

3、新松机器人自动化有限公司(SiasunRobot & Automation Co Ltd)

新松机器人自动化有限公司是一家专注开发工业机器人的上市公司,位于中国辽宁省沈阳市。主营业务为研究与开发工业机器人应用以及自动生产线的装配和测试。其应用领域涵盖汽车、摩托车、工程机械、电子和电气装配等。许多国际知名企业自动化设备供应商都向上海新松提供过设备,比如德尔福(DELPHI)、WEBSTO、采埃孚(ZF)、CONTINENTAL、SDS等等。

Robugtix T8X 仿生蜘蛛机器人