高工产研-2017年协作机器人行业发展蓝皮书-2018-57页-14mb

2017年协作机器人行业发展蓝皮书总结

核心内容概述

协作机器人（Cobots）是一种能够与人类在共同工作空间中进行近距离互动的机器人，与传统工业机器人相比，其具有更高的灵活性、易用性和安全性，适用于柔性化生产、小批量、多品种制造以及人机协作场景。2017年，协作机器人行业在全球范围内呈现快速增长态势，尤其在中国市场，其发展速度和潜力受到高度重视。

主要观点

• 定义与特性：协作机器人设计用于与人类共同工作，无需安全围栏，具备高灵活性、易用性及安全性，适用于精密装配、检测、产品包装、机床上下料等场景。
• 发展历程：协作机器人概念最早在1996年提出，2005年SME Project项目推动其发展，2008年优傲机器人推出首款协作机器人UR5，标志着协作机器人进入商业化阶段。
• 产业链结构：协作机器人产业链上游主要由外资厂商主导，中游包括新兴厂商与传统工业机器人厂商，下游应用广泛，主要集中在汽车、3C、食品、家电等行业。
• 全球市场：2016年全球协作机器人销量达1.05万台，同比增长95.35%；市场规模达19.62亿元，同比增长91.44%。预计到2020年，销量将达5.0万台，市场规模突破79亿元。
• 中国市场：2016年销量达2300台，同比增长109.09%；市场规模达3.60亿元，同比增长83.89%。预计到2020年，销量将达12000台，市场规模突破13亿元。
• 技术发展趋势：协作机器人正朝着可扩展模块化架构、人工智能化、仿生化机械结构、系统生态化方向发展。
• 应用场景：协作机器人已广泛应用于汽车、3C、食品、家电、航空航天、医疗、科研教育等领域，提升了生产效率和灵活性。
• 机会与挑战：协作机器人在柔性化生产、中小企业自动化升级等方面具有明显优势，但其速度慢、精度低、负载轻、市场认可度低等问题仍需解决。

关键信息

协作机器人主要优势

• 安全性：协作机器人具备力反馈与角转速检测功能，能够感知环境并自动停止，保障操作人员安全。
• 易用性：支持拖动示教、图形化编程，降低了使用门槛，使非专业人员也能快速上手。
• 灵活性：适用于多任务、多品种、小批量的生产场景，可在紧凑空间内部署。
• 低成本：协作机器人售价通常在10-30万元，部署成本远低于传统工业机器人。
• 应用场景多样化：从工业制造到医疗、教育、物流等领域，协作机器人正在不断拓展应用边界。

协作机器人面临的主要挑战

• 速度慢：相比传统工业机器人，协作机器人运行速度较慢，仅为传统机器人的三分之一到二分之一。
• 精度低：因结构轻量化，协作机器人定位精度相对较低。
• 负载轻：协作机器人负载一般在10kg以下，限制了其在重工业领域的应用。
• 市场认可度低：协作机器人尚处于市场导入阶段，部分企业尤其是中小企业对其投资回报周期和效率仍存疑。
• 核心零部件稀缺：如中空伺服电机、安全控制器等关键部件尚未实现大规模生产，影响其成本和性能。

全球主要协作机器人企业

中国协作机器人发展现状

• 市场增长迅速：2016年销量2300台，同比增长109.09%；市场规模3.60亿元，同比增长83.89%。
• 价格优势：国产协作机器人价格较国外便宜近20%，具有显著的成本优势。
• 应用场景广泛：涵盖汽车、3C、食品、家电、医疗、科研教育等多个领域，满足多样化的生产与服务需求。
• 企业布局：优傲、Rethink、新松、遨博、达明等企业积极布局，推动行业快速发展。

协作机器人应用场景案例

• 汽车行业：用于搬运、螺钉固定、贴标签、机床上下料、物料检测、抛光打磨等，提升效率与安全性。
• 3C行业：适用于精密装配、检测、包装、测试等，满足高柔性、高精度需求。
• 食品行业：用于拣选、包装、贴标签等，适应季节性劳动力需求。
• 家电行业：用于上下料、抛光打磨、涂胶等，减轻人力负担。
• 塑料行业：用于装卸注塑机、拾取、码垛等，适应轻量化与灵活性要求。
• 航空航天行业：用于无损检测，提升检测效率与准确性。
• 医疗行业：用于血样分拣、抓取、识别，提升医院运作效率。
• 科研教育：用于实验室测试、教学演示，推动技术发展与人才培养。

协作机器人发展趋势

• 技术趋势：向可扩展模块化、人工智能化、仿生化、系统生态化方向发展。
• 应用趋势：从工业制造向服务行业拓展，如医疗、教育、物流等。
• 市场趋势：协作机器人将逐渐成为工业4.0的重要组成部分，推动智能制造和柔性制造。

结论

协作机器人作为工业机器人领域的重要组成部分，正以快速的速度在全球范围内发展。它不仅解决了传统工业机器人在安全性、灵活性和成本方面的不足，还为中小企业提供了低成本、高效率的自动化解决方案。尽管目前仍面临速度慢、精度低、市场认可度不高等挑战，但随着技术的不断进步和应用的不断拓展，协作机器人将在未来发挥更大的作用，成为推动制造业转型升级的重要力量。