机器人产业分析

2024-07-15

机器人产业分析(共6篇)

篇1:机器人产业分析

医疗机器人:下一个智能机器人投资风口

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医疗机器人全球市场增速快,潜力大,蕴藏深度投资机会。据 BCG波士顿咨询测算,截止 2016 年 1 月,全球医疗机器人行业每年营收达到 74.7 亿美元,预计未来 5 年年复合增长率能稳定在 15.4%,至2020 年,全球医疗机器人规模有望达到$114 亿美金。科技进步与患者对优质医疗服务的需求是市场增长的主要动力。

医疗机器人是国家实现工业 4.0 战略的重要一环。国务院在“十三五”规划纲要及《中国制造 2025》等后续指导文件中提出要重点发展医用机器人等高性能诊疗设备,积极鼓励国内医疗器械的创新。我们预计手术和康复机器人将成为未来 5 年国家发力重点,因此前国家部委及各地政府分别就建立医疗机器人测试和应用平台、工业4.0 重点项目部署、建立机器人行业示范基地和标准等等方面给与了政策指导,政策风向明确。

海外市场竞争激烈,亚洲将成为医疗机器人市场新的增长点。据统计,中国占比医疗机器人市场份额目前不足 5%。而以达芬奇系统在全球销量来看,北美以及欧洲市场暂时基本达到平衡。亚洲市场成为公司业务的拉动点,增长率远超其他地区,亚洲包括中国将成为Intuitive Surgical 等医疗机器人公司战略重点市场。

国内医疗机器人市场蕴含巨大潜力。2010-2014年来全国医疗机构床位量以及住院人数年复增长率分别达到 7.5%和 9.6%,同时我国已步入老年化社会,老年人口数量年复增长率达到 3.54%。此外我国因中风、外伤等导致丧失劳动力人口也在节节攀升。这些人群对微创、高效、优质的临床服务需求增加,巨大的市场需求将推动医疗机器人市场在我国得到快速发展。投资策略

我们看好医疗机器人巨大的商业前景,给予行业“优于大势”评级。建议投资者关注国内研发实力较强,产业化和商业化步伐迅猛的优质公司,如楚天科技、博实股份等。1.医疗机器人概述

医用机器人,是指用于医院、诊所的医疗或辅助医疗的机器人。是一种智能型服务机器人,它能独自编制操作计划,依据实际情况确定动作程序,然后把动作变为操作机构的运动。按照其用途不同可分为多种类型,有临床医疗用机器人、护理机器人、医用教学机器人和为残疾人服务机器人等。国际机器人联盟(IFR)将机器人分为工业机器人和服务机器人,而服务机器人根据其应用又可分为专业服务机器人(国防、农用、医疗)和个人/家庭服务机器人(家庭用途、娱乐用途等)。

医疗机器人属于服务机器人类别,是指用于医院、诊所的医疗或辅助医疗的机器人,是一种智能型服务机器人。医用机器人种类很多,按照其用途不同, 有临床医疗用机器人,包括外科手术机器人和诊断与治疗机器人、医用教学机器人、护理机器人、康复机器人等。早在1985 年,研究人员借助PUMA 260 工业机器人平台完成了机器人辅助定位的神经外科活检手术,这是首次将机器人技术运用于医疗外科手术中,标志着医疗机器人发展的开端。1.1.临床医疗机器人

临床医疗机器人:之所以将机器人引入医疗,是因为在微创手术中,它们可以实现对外科仪器前所未有的精准控制。目前为止,这些机器已经用来定位内窥镜、进行胆囊手术以及胃灼热和胃食管反流的矫治。机器人手术领域的最终目标是设计一种机器人,可以用来进行不开胸口的心脏手术。仅在美国,机器人设备每年可以用于超过350万个医疗手术中。按照手术机器人的应用范围,可以分为神经外科机器人、骨科机器人、腹腔镜机器人、血管介入机器人等。

在手术机器人中,腹腔镜机器人是应用最为普遍和广泛的一种,临床应用主要在泌尿外科、心胸外科、妇科等领域。达芬奇机器人是腹腔镜机器人的杰出代表。1.2.康复机器人

康复机器人:康复机器人作为医疗机器人的一个重要分支,它的研究贯穿了康复医学、生物力学、机械学、机械力学、电子学、材料学、计算机科学以及机器人学等诸多领域,已经成为了国际机器人领域的一个研究热点。目前,康复机器人已经广泛地应用到康复护理、假肢和康复治疗等方面,这不仅促进了康复医学的发展,也带动了相关领域的新技术和新理论的发展。1.3.护理机器人

护理机器人:英国科学家正在研发一种护理机器人,能用来分担护理人员繁重琐碎的护理工作。新研制的护理机器人将帮助医护人员确认病人的身份,并准确无误地分发所需药品。将来,护理机器人还可以检查病人体温、清理病房,甚至通过视频传输帮助医生及时了解病人病情。1.4.医用教学机器人

医用教学机器人:医用教学机器人是理想的教具。美国医护人员目前使用一部名为“诺埃尔”的教学机器人,它可以模拟即将生产的孕妇,甚至还可以说话和尖叫。通过模拟真实接生,有助于提高妇产科医护人员手术配合和临场反应。1.5.移送病人机器人

移送病人机器人:移送病人机器人主要帮助护士移动或运送瘫痪、和行动不便的病人,如英国的PAM机器人。

1.6.运送药品机器人

运送药品机器人:运送药品机器人可代替护士送饭、送病例和化验单等,较为著名的有美国TRC公司的Help Mate机器人

2.医疗机器人市场发展迅速,空间广阔

根据波士顿咨询的统计数据,商业机器人市场于2015年达到了59亿美金,主要受益于在商业机器人中占比极大的医疗及手术机器人的迅速增长,未来市场份额有望在2025年达到170亿美金,取代军用机器人板块成为第二大机器人市场。

根据IFR的数据,2014年全球医疗机器人的销量为1224台,与2004年全球医疗机器人销量为386台相比,年复合增速达12.2%。据BCG波士顿咨询测算,截止2016年1月,全球医疗机器人行业每年营收达到74.7亿美元,预计未来5年年复合增长率能稳定在15.4%,至2020年,全球医疗机器人规模有望达到$114亿美金。其中,手术机器人占60%左右市场份额。报告表示目前北美市场目前为最大市场,而由于政府医疗投入加大,医疗系统重组和人们对微创手术意识加强,未来市场重心将逐渐往亚洲市场转移。根据IFR发布的统计数据,2013年全球外科手术辅助机器人总销售额达14.95亿美元,其中达芬奇机器人全球销售额达 6.33亿美元,占比42.43%。截至2014年底,全球共装机达芬奇机器人3266台,其中美国2223台(68%),欧洲549台(16.8%),亚洲350台(10.7%),我国内地共29台(7.96%),其中9台在北京(2.76%)。2.1.国际医疗机器人发展情况:市场化程度高,竞争激烈

医疗机器人在国外属于市场化程度较高的行业, 主要是由市场的供需情况决定的,竞争比较激烈。而技术更迭周期短的行业特性也决定了拥有核心技术以及突破性独创理念的公司将快速抢占市场份额。

目前全球医疗机器人行业中欧美地区的医疗企业占据了较大的市场份额,处于市场主导地位,全球最大的10家医疗机器人企业中大部分是美国和欧洲公司。其中,美国医疗机器人行业在全球处于领先地位,已发展到30多个。这些医疗科技公司拥有庞大的资源网络、全面的服务内容和优秀的研发团队。能够为医院、及其他医疗机构提供更科学、精确、安全的手术辅助服务。

未来随着对高难度手术需求的增多、医疗基础设施的不断升级,以及医疗保健费用不断提高,越来越多国外医院科室及诊所开始逐渐增加对可辅助手术的医疗机器人的支持程度。但从全球医疗机器人的市场份额分布来看,2014年,北美医疗机器人市场占全球总市场的40%,其次为欧洲,占比32%。相比新兴国家5%甚至更低的市场占比而言,欧美国家的医疗机器人市场竞争更为激烈。2.2.国内医疗机器人发展情况:潜在用户多,处于高速发展阶段

亚太地区等新兴市场医疗机器人因潜在用户基数大,处于高速成长阶段,增长速度明显高于其他地区。新兴市场近十年的经济发展速度高于全球平均水平,欧美医疗机器人已不满足仅仅在欧美市场立足,将亚太地区视作为其产品销售的重要增长点,投入大量的资金和资源在新兴市场开展业务。2.2.1.《中国制造2025》等指导政策将长期利好医疗机器人产业发展

最近,各地方政府亦陆续发布推广服务机器人应用的文件。北京市科委于2015年6月下发《意见》,部署智能机器人科技创新和成果转化工作,其中要求突破服务机器人尤其是医疗健康服务机器人的技术瓶颈,使相关技术达到国际先进水平。届时,机器人技术将着力突破仿生材料、智能人机交互、多模式识别等关键技术。手术机器人、康复机器人、辅助机器人等将在临床应用技术研究中得到大幅推进。类似工业机器人在国内的发展路径,我们认为服务机器人将得到全社会越来越多的关注,预计未来各地方政府将会陆续推出更多的扶持机器人政策,利好频出。

“十三五”规划将使得服务机器人迎来重大利好。根据上海证券报2015年7月28日报道,《机器人产业“十三五”发展规划》已经完成初稿,有望在年底前发布。《规划》对服务机器人行业发展进行了顶层设计。工信部人士透露,《规划》提出了市场主导、质量为先、强化基础、创新驱动的发展原则,实现在助老助残领域、消费服务领域、医疗领域等重点领域的示范应用,并开展核心零部件攻关、前沿共性技术研发、医疗康复机器人应用等重点工作。

手术机器人属于甲类大型设备,根据《大型医用设备配臵与使用管理办法》(卫规财发„2004‟474号)定义,资金投入量大、运行成本高、使用技术复杂、对卫生费用增长影响大的为甲类大型医用设备,由国务院卫生行政部门管理。甲类大型医用设备的配臵许可证由国务院卫生行政部门颁发。

一、甲类大型医用设备的配臵,由医疗机构按属地化原则向所在地卫生行政部门提出申请,逐级上报,经省级卫生行政部门审核后报国务院卫生行政部门审批;

二、乙类大型医用设备的配臵,由医疗机构按属地化原则向所在地卫生行政部门提出申请,逐级上报至省级卫生行政部门审批;

三、医疗机构获得《大型医用设备配臵许可证》后,方可购臵大型医用设备。

以甘肃省人民医院配臵内窥镜手术器械控制系统(简称达芬奇手术机器人)为例,医院于2014年9月向国家卫计委规划司提交申请配臵一台甲类大型设备——达芬奇手术机器人的材料;10月医院专家团队参加了国家卫计委在北京组织的技术答辩;11月国家卫计委组织专家在医院完成现场数据复核工作,经国家卫计委专家组评议,下发了《国家卫计委规划司关于2014年下半年甲类大型医用设备配臵评审相关情况的通知》(国卫规划基装便函[2014]134号),评审合格; 12月我院提交购臵设备的财政资金证明材料,通过了管理评审。2015年7月设备装机。从申请到审批历时3个多月时间。

除了有一套完整的审批程序之外,国家卫生和计划生育委员会2012年还制定发布了《机器人手术系统辅助实施的相关技术规范和培训管理规范》。其中按照适应症规范了手术流程,并且要求从业人员上岗前进行严格的培训程序。

2.2.2.需求空间大,给与医疗机器人极大的市场空间

我国现在已步入老年化社会,并且老年人口数量与在总人口占比将在一段时间内节节攀升。2005-2014年,年复增长率达3.54%。而老年人群体又是各国罹患各类腹腔类疾病、运动类疾病的主要患病人群,以及支出医疗费用最多的群体。老年人有不同程度退变(包括内脏、肌肉、骨关节等)和功能障碍,这些功能障碍大大增加了老年人入院几率与手术治疗几率。老年人因年龄、体质等原因比较脆弱,需要更加精准的医疗服务,同时术后恢复时间较长。手术机器人以及康复机器人的应用能很好地提供精准手术服务,大大缩短老年人术后康复时间,解决术后康复需求。

2014年我国城镇居民家庭人均可支配收入约为 3 万元,农村居民家庭人均纯收入约为1万元,相较于十年前2004年的10000元,3000元左右有了较大幅度提升。人均可支配收入的上涨将提高了居民在医疗领域支出的费用和意愿,从而愿意追求更人性,微创,精准,低风险的高质量治疗手术方案。目前而言使用医疗机器人的每单手术费用要比传统医师人手操刀平均要贵1.5-2万元,随着人均可支配收入的进一步提高,人民健康意识的加强,医用机器人将更多的为人们在心理和实际选择上所接受,从而可能在市场空间上有个量变到质变的过程。

近十年中国城镇和农村居民收入复合增速分别为12.05%和 12.91%,恩格尔系数分别从 2004 年的 37.7%和 47.20%下降至 35%和37.7%,这些数据都显示了中国人口对高端的医疗服务有着更强的支付能力不足的情况将随着未来经济发展,而得到一定程度的改善。

医疗机器人特别是手术机器人的配臵对医院的门诊量有较高的要求,一般来说年门诊量超过100万以上的医院有能力配臵一台或者多台手术机器人,从而在尽可能多服务患者的同时,最大程度上保证医疗机器人的产出。相比2010年,2014年全国医疗卫生机构床位数上涨38%,年复合增长率7.5%,住院量上涨44%,年复合增长率9.56%。可以看出,无论是医院的服务能力,还是人民的问诊、住院需求都有较大幅度的上升。这位更多医疗机器人的配臵奠定了稳定的市场基础。3.手术机器人和康复机器人是医疗机器人最有前景的发展方向

根据Grand View Research的数据统计,医疗机器人的各类产品中手术机器人占比最高,在60%以上,是医疗机器人中体量最大的机器人。其次为微创放射性手术系统,约占20%。急救机器人、外骨骼机器人、辅助康复机器人、非医疗医院机器人等占比均较小。

从医疗机器人各类产品的市场增速来看,根据Grand View Research的预测,外骨骼机器人、辅助康复机器人从2012年到2022年,市场占比明显提升,根据我们的估算,未来5年广义康复机器人的年复合增长率约为37%,其中康复机器人年复合增长率为21%,外骨骼机器人年复合增长率为47%,远高于其他类别的医疗机器人的平均增速。

3.1.手术机器人是医疗机器人中体量最大的机器人

手术机器人大类包括腹腔镜手术机器人系、统矫形外科机器人系统、神经外科机器人系统、可操纵的机器人导管、及其他临床手术机器人。2014年,手术机器占全球医疗机器人份额60%以上,占比最重。其中,腹腔镜检查是手术机器人最大的应用领域,在2014年占手术机器人行业的88.5%。其他临床手术机器人占比11.5%。未来由于对微创诊断和治疗程序的需求增加、老年人口基数的增长、地球环境的恶化、不健康的饮食习惯和对高脂肪食品、酒精的消费,以及都市人口平日缺乏体育锻炼等不健康的生活方式,种种因素都极大促进了手术的发生率,也为手术机器人的发展提供了空间。3.1.1.手术机器人发展概况

得益于微创手术的需求不断增长、以及医院对机器人设备的采用率的提升。2015年,手术机器人的全球市场份额达32亿美金,2020年有望达到99亿美金,行业增速25.34%。目前,全世界已有33个国家、800多家医院成功开展了60多万例机器人手术,手术种类涵盖泌尿外科、妇产科、心脏外科、胸外科、肝胆外科、胃肠外科、耳鼻喉科等学科。根据国际机器人联盟2013年的机器人统计报告,2012年全球医用机器人销量为1308台,同比增长20%,占全部专业服务机器人销量的8%,市场规模约为60亿美元。其中外科手术辅助机器人销量为1053台,环比上升6%,总销售额达14.95亿,占医用机器人销售额的44%。医用机器人是单位价值最高的专业服务机器人,每台医用机器人(包括附件和零部件)售价可达150万美元。

虽然当前医用机器人普及率还很低,并且安装的大部分是发达国家,但根据摩根近期的一个调查研究,当问及外科医生对未来使用手术机器人的使用率做预测时,大部分美国的外科医生们认为未来3-5年里手术机器人在手术中的使用率会提高到50%左右,市场潜力巨大。

据IFR对2010-2014年全球手术机器人销量的统计,2014年手术机器人销售为978台,占医用机器人销售量的比例维持在80%~95%间。2015年,全球达芬奇机器人系统完成手术数量预计达到 62万例,相比于 2014 年的 57 万例,同比增长 9%,预计未来机器人完成手术例数还将稳步上升,年复合增长率约为 7-10%,2014 年手术机器人市场规模约为 35 亿美元。

3.1.2.手术机器人市场空间测算

以上海为例:上海采取打包收费模式,采用机器人的手术要在其他费用基础上加3万人民币。其他地区收费模式不一,如北京等地是医院单独定价,费用因手术不同2-8万不等。

随着医疗卫生体制的逐渐完善和医疗技术的不断提高,近几年来住院病人手术人次逐年上升,除2010年外,年均增速超过10%。2012年我国住院病人手术36902542人次,按年均增速10%计算,2015住院病人手术人次为36902542*(1+10%)^3=4911728。在美国的一些一流医院,在美国机器人做微创手术的比例已经超过全院外科手术的50%。假设中国也达到如此水平,每年机器人手术量为4911728*50%=2,455,864台,假设未来每台1-3万额外费用,市场规模约2,455,864~7,367,592万,即240-736亿市场规模。

3.2.康复机器人是医疗机器人中市场增速最快的机器人 康复机器人作为医疗机器人的一个重要分支,它的研究贯穿了康复医学、生物力学、机械学、机械力学、电子学、材料学、计算机科学以及机器人学等诸多领域,已经成为了国际机器人领域的一个研究热点。目前,康复机器人已经广泛地应用到康复护理、假肢和康复治疗等方面,这不仅促进了康复医学的发展,也带动了相关领域的新技术和新理论的发展。康复机器人现在主要分为两大类:1)医疗训练用康复机器人,用来对患者进行肢体功能恢复及辅助练习;2)生活辅助用康复机器人,用来代偿肢体功能。

3.2.1.康复机器人发展概况

根据BCG预测,康复机器人2015年市场份额达2.8亿美金,2016年预计可达3.2亿美金,2020年达13.5亿美金,5年期间年增长率为36.97%。

而Wintergreen Research对未来康复机器人的市场给与了更乐观的估计,预计2015到2020年,康复机器人市场将由0.43亿美元增长至18亿美元,年复合增长率为211%,Markets&Markets预计其中外骨骼机器人市场将由0.33亿美元增长至10.55亿美元,年复合增长率为200%。3.2.2.三大因素促国内康复机器人市场迅猛发展 1.中风高发病率带来康复医疗的巨大市场。

我国中风的患病率为1.82%,中风患者约有7000万人,75%丧失了劳动力,40%有严重的肢体残疾,需要康复治疗的患者达到200-300万,而每年能得到康复治疗服务的人只有1万多人。而中风的发病率快速上升,年轻化趋势越发明显,据预测2020年后中国的中风患者将呈现井喷式增长。2.康复机器人的有效性。

康复机器人能够帮助患者进行科学有效的康复治疗,有效促进神经系统的功能重组、代偿和再生,有效延缓肌肉萎缩和关节挛缩,提高患者的肢体运动能力,使残障患者能够不需借助轮椅就能行走等。它同时也解放了康复治疗师的部分体力,优化了医护资源,让治疗师更加专注于病人,能够更好地利用他们的临床技能来为病人提供更优质的医护。在美国,康复治疗已与外科手术和药物治疗并列成为医疗领域的三大基柱,各类研究机构也在不断增加康复科技方面的医疗经费。3.政策支持.2012年4月,科技部出台《智能制造科技发展“十二五”专项规划》和《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》,提出“十二五”期间将重点培育发展工业和服务机器人新兴产业。服务机器人规划中指出,全球服务机器人的产值由2010年的$1710亿美金,增加到2025年的$5170亿美金.我国重点培育发展服务机器人新兴产业,重点发展公共安全机器人,医疗康复机器人,仿生机器人平台和模块化核心部件等四大任务。3.2.3.康复机器人市场空间测算 1.保守估计:

我们经过分析,认为外骨骼机器人用户与电动轮椅用户较为重叠,原因如下: a)用户下肢功能不全,已经进展到了需要器械辅助运动程度。

b)用户必须具有相当的经济承受能力(随着市场不断成熟,现在电动轮椅价格仍在3000以上)。Rewalk6.0售价7.7万美元,对于大部分下肢残疾者非常昂贵。未来随着技术成熟,器械国产化等原因,每台国产外骨骼机器人价按10万计算。不考虑未来人口老龄化加速导致需求增加,医保政策支持的降低个人支付比例等情况,以2015年预测电动轮椅销售79.97万辆,外骨骼取代电动轮椅的比例为10%,计算市场容量:10万*79.97万*10%=79.97亿

2011年卫生部下发《综合医院康复医学科建设与管理指南》通知,要求所有二级以上综合医院必须建设康复医学科。根据卫计委数据,截止2015年5月底,全国医院2.6万个,其中,二级以上的医院有8973个(三级医院2002个,二级医院6971个)。以每个科室2台外骨骼机器人计算8973*10万*2=18亿。二者合计,康复机器人市场约100亿市场规模。

2.乐观估计:

因为康复机器人百分之八十以上都集中在运动功能上,所以肢体残疾人患者群体数量、收入情况及医疗费用承付能力决定了康复机器人的市场运用、销售潜力。

残疾人是世界上最大的少数群体。根据世界卫生组织(WHO)的统计数据,大约有10%的世界人口即6.5亿人身体存在不同残疾。长期以来,疾病、工伤、自然灾害、交通事故、意外伤害及战争造成成百万截肢患者,残疾人的数量随着人口的增长、医疗水平的提高以及老龄化在持续增长。在预期寿命超过70岁的国家中,平均每人有8年,大约11.5%的生命是在残疾中度过的。截至2010年末我国各类残疾人的总数为8502万,约占全国总人口数的6.2%,其中肢体残疾人2472万,占总残疾人数量的29.07%,在所有残疾种类中所占比重最大(图1)。目前,世界上许多国家(包括中国)已进入老龄化社会,人口老龄化带来的社会服务问题(医疗、康复与护理)对经济和社会发展产生了巨大的压力。随着残疾人和老年人口不断增加,依靠科技创新来保障和改善他们的健康已经成为当前许多国家的战略需求。研究和开发先进的功能康复机器人,实现功能障碍或缺失患者功能补偿与功能重建,对推动关乎我国重大民生问题的老年健康服务与助残公益事业发展具有十分重要的意义。

2006年第二次抽样调查数据表示,残疾类别结构发生改变,肢体残疾人数大幅增加,肢体残疾人数从1987年的755万上升到2006年的2412万,占残疾总人口比重为29.07%,是残疾的最主要类型。另外,由于我国残疾标准较为严格,与发达国家相比,残疾人比例相对较低,国际社会公认的全球残疾人比例约为全球总人口的10%,2006年我国的残疾人口比例约为6.34%,因此我国目前的残疾人数可能存在一定的低估。根据第六次全国人口普查的总人数,以及第二次全国行业深度研究残疾人抽样调查残疾人占比,推算2010年末我国残疾人总人数8502万人中,肢体残疾2472万人。假设肢体残疾患者中有5%的患者使用康复机器人,每台国产外骨骼机器人价按10万计算。则总市场空间为:2472万*5%*10万=123.6亿。4.国外标的公司

4.1.直觉外科手术公司Intuitive Surgical(NASDAQ:ISGR)

公司成立于1995年,总部位于美国加利福尼亚州阳光谷。公司自行设计、生产及销售达芬奇牌手术系统。这套全自动手术系统可以极大程度地解放外科医生,通过微控操作和视觉成像等多种新技术最大程度地减少病患痛苦,降低失败几率。公司产品目前覆盖北美、南美、欧洲、中东、澳洲和亚洲。公司现拥有1924名员工,公司总市值217.6亿美元。

公司主要自足设计制造产品Da Vinci Surgical System,中文叫「达文西机器手臂」包括医师的控制台、手术床边的机器手臂和影像系统。透过机器手臂的协助,外科医师只要坐在控制台,看着手术部位的三度空间影像,即可遥控机器手臂,作出与人手相媲美的各种角度的旋转、弯曲、捏夹等动作,切、拉、缝、打结,灵巧不输人手,还可避免人手会颤抖的情形。机器人手臂具有人手无法相比的稳定性与精确性,使用机器手臂协助医师,可以让手术更精确、侵害性更小,相对于传统手术,不但可以缩小伤口、减轻疼痛,更可以降低感染及并发症的问题发生,有效缩短病患住院时间。

达芬奇手术机器人是目前全球最成功及应用最广泛的手术机器人。其也代表着当今手术机器人最高水平,它主要由3个部分组成:

1、医生控制系统;

2、三维成像视频影像平台;

3、机械臂,摄像臂和手术器械组成移动平台。实施手术时主刀医师不与病人直接接触,通过三维视觉系统和动作定标系统操作控制,由机械臂以及手术器械模拟完成医生的技术动作和手术操作。

达芬奇手术机器人使用广泛,适用于普外科、泌尿科、心血管外科、胸外科、妇科、五官科、小儿外科等。目前,达芬奇手术机器人在前列腺切除手术上应用最多,现在也已越来越多地应用于心脏瓣膜修复和妇科手术中。

商业模式:直觉手术机器人公司(Intuitive Surgical)也是典型的剃刀,刀片模式。公司收入主要来源于销售达芬奇系统,以及之后需要重复消耗的耗材,配件,以及服务费。每台达芬奇手术机器人系统售价大概$100万到$230万美金之间,每台机器销售长期维护大概每年$10万-$17万。耗材的收入每年增长要快于系统销售收入。2009、2010、2011年循环消耗收入分别为$5.617亿美金、$7.527亿美金、$9.795亿美金,占总收入的比例分别为53%、53%、56%。

北美以外地区,欧洲是达芬奇系统应用最多的地区,欧洲以外的国际地区占比不足一半。达芬奇系统的应用以及接受程度跟地区经济发展水平呈直接正相关。

根据Intuitive Surgical 2014年报,达芬奇系统进行了大约57万手术,相较于2013年的52.3万例和2012年的45万例稳步增长。2014年手术量的主要增长来自于美国的普通手术和全球的泌尿外科手术。2014年除美国外的手术总量为12.1万例,同比增长为19.8%,远高于手术总量同比增长的9.0%。

1999年,公司将达芬奇标准手术机器人系统成功商业化。之后公司凭借此次商业化的尝试,成功在纳斯达克上市。公司于2006年成功商业化了第二代达芬奇S手术机器人系统,至2007年底,股价翻了三番。2009年,公司做出了第三代是达芬奇Si手术机器人系统的商业化尝试,并大获成功。之后公司一扫金融危机阴霾,实现估值上的跨越。股价从95美金一跃攀升至2012年的600多美金,涨幅超600%。2014年第二季度公司发布了第四代是达芬奇Xi手术机器人系统,之后股价也首次利好提振,从400美金中期低点回升至600多美金。2015年底,直觉外科公司在全球销售了3266台,其中几十台是去年4月份推出的最新型的Xi系统。

4.2.ReWalk Robotics(NASDAQ:RWLK)

以色列外骨骼系统提供商ReWalk Robotics于2014年9月在纳斯达克上市,股票发行量达300万,筹集了3600万美元。ReWalk致力于设计和制造可穿戴外骨骼动力设备,帮助腰部以下瘫痪者重获行动能力。

ReWalk于2012年获得欧盟认证,进入欧洲市场,2014年6月ReWalk的外骨骼产品通过了美国药物与食品管理局(FDA)的审批,是首款也是唯一一款获得FDA批准的外骨骼产品。根据Ofwwk机器人网报道,安川电机于2013年9月25日开始与ReWalk Robotics公司展开战略性合作,自2015年6月1日起开始销售。

从营收上来看,2012年营收97.2万美元,2013年营收158.8万美元,14年营收暴增至395.1万美元,15年营收达374.6万美元。从历史营收数据分析,外骨骼康复机器人市场大有前景,有待像Rewalk机器人公司这样有独创理念、深耕研发的公司大力挖掘。

ReWalk的一大优势是对研发环节的极大重视。公司对研发持续投入,14年研发费用同比增长2.5倍,达到8.56百万美元,研发强度(以研发费用/营业收入计算,考虑了企业间个体差异,衡量了企业的研发投入水平)自2014年上市以来保持在200%以上的高水平,当下的研发是为了若干年后的产品投放,高研发强度意味着公司对未来产品的市场容量和销售推广充满信心。

ReWalk的另一项优势就是它拥有欧洲、北美和亚洲这些主要市场包括潜在市场中具备实力的合作伙伴,比如日本的安川电机公司,ReWalk已经明确表示安川电机将成为公司在亚洲的最主要(目前是唯一的)的合作伙伴,并将成为包含中国地区在内的亚洲区的最大代理商。这样ReWalk就可以借助安川遍布亚洲的营销网络销售自己的产品而不必花费太多的力量自行铺设营销渠道。

同时、公司正在积极拓展肢体残障人士之外的外骨骼系统应用。比如中风患者和多种硬化症造成的行动障碍,根据NSCISC(美国全国脊髓损伤统计中心)统计,2013年全美因脊髓损伤造成的行动不便患者多达27万3千人,每年新发病例1万2000人。

再根据美国多发性硬化症协会的统计,多发性硬化症患者则高达40万人,这些人中的约53%将需要行走辅助装臵。另外美国全国约有高达500万左右的人患有中风,预计每年新增病历将超过70万,在患者中约有20%~25%急需外骨骼康复机器人的辅助治疗。以上这些数据表明,ReWalk面对的是一个有着巨大潜力的康复治疗市场。

截至2014年8月1日,公司售出了62台ReWalk康复型产品及19台ReWalk个人型产品,其中88%由个人客户进行购买,另外12%被放臵于医疗机构和分销商处用于培训、市场开发和临床试验。目前公司已经培训了400多名用户,并让用户体验了超过20000小时的使用时间。4.3.Mazor机器人(NASDAQ:MZOR)Mazor机器人技术有限公司是在脊柱外科的市场在脊柱手术和率先尖端制导系统及配套产品的领先创新者。这些产品为患者、外科医生和手术室工作人员提供了更安全的手术环境。Mazor机器人率先在脊柱手术中倡导使用国家最先进的制导系统及配套产品。公司的Renaissance制度通过根据手术前计划的外科手术工具的内部指导,大大提高手术的精确度。由外科医生进行的个性化手术前计划,是基于使用Mazor的专有软件标准CT图像生成的立体三维图像。Renaissance在全世界在多种临床适应症的开放,微创经皮脊椎程序使用。公司的法定及商业名称为Mazor机器人技术有限公司。公司于2000年9月12日在以色列州成立。Mazor机器人技术有限公司从事创新医疗设备的开发,生产和营销,支持骨科和神经外科领域的外科手术。

Mazor获得FDA审核批准的2010年SpineAssist系统和额外批准的2012年神经系统,如活检,分流术和放臵的位臵neurostimulation电极用于深部脑刺激术等。均有不俗表现。Mazor于2013年,出售了23台系统,带动公司全球总销量达到63台安装系统,也增加了34台在美国市场的好成绩。2014年4月8日,中国脊柱外科首台Mazor机器人顺利应用于微创椎体成型手术,其所应用感觉更加精准、安全、高效。而在接下来的微创经皮臵钉案例中中,20分钟左右时间完成了6一8颗椎弓根钉臵入,中间完全无需透视。按地理位臵划分,公司2014年在美营收1550万美金,预计未来3年增长率71%,国际市场营收570万美金。

4.4.安科锐公司AccurayIncorporated(NASDAQ:ARAY)

安科锐主要从事设计、开发和销售放射性手术和放射治疗系统,用于治疗体内肿瘤。公司凭借旗下开发的智能机器人微博手术系统,可替代治疗固体肿瘤的传统手术,并因此成为了全球放射外科的领军企业。Accuray最著名的产品为它的CyberKnife机器人放射外科系统,CyberKnife系统目前是世界上第一个也是唯一一个投入商业应用的智能机器人放射外科手术系统,它可以以次毫米精度治疗机体各个部位的肿瘤。目前已治疗2000多例肺癌患者。美国亚利桑那州凤凰城巴罗神经学研究所和圣约瑟夫医院哲学与医学博士John Kresl说,“CyberKnife系统给那些不想做手术的患者一个最好的、非侵入性的、无痛的治疗选择,副作用及肺功能降低的危险性都极小。”这说明在卫生保健方面机器人自动化趋势将越来越明显。

4.5.国际公司可比估值

5.国内相关标的分析

国内医疗机器人虽暂时处于行业周期的萌芽时期,处于研发阶段,目前尚无产业化。但我们预计在国务院国家各部委颁布的例如《中国制造2025》、《医药产业健康发展指导意见》等一些列重大政策的鼓励扶持下,实现长效跨越式发展。目前涉足医疗机器人研发的既有类似于哈工大和国防科大的高校科研院所,也有楚天科技集团、思哲睿智能医疗设备、妙手机器人科技集团、沈阳六维康复机器人等集团公司,而近几年,高校和企业合作,科研资源相济、资本协助、产业化链条式发展逐渐成为未来行业内的战略导向。A 股目前医疗机器人公司具有代表性的是进行手术机器人研发的博实股份,进行外骨骼手术机器人研发的楚天科技,两者均是通过与高校合作的方式进行开发。

5.1.楚天科技(300358.SZ)

楚天科技主营业务是以制药装备研发、生产业务为核心,形成了以全产品链制药装备、高端医疗器械和食品机械的完整产业链。近两年来,公司投入近2亿元研发资金,启动了无菌生产智能医药机器人,可穿戴外骨骼机器人,智能医疗机器人和智慧医药工厂的研发。公司业务创新延伸布局工业4.0和智能医疗机器人领域,设立了楚天机器人有限公司,全面开展机器人业务,智能化包装、物流系统等机器人已出样机。

公司把机器人研究分为医药机器人和医疗机器人。公司和华中科技大学、中南大学合作开发智能医药机器人,用于提高制药过程中的智能化。而和国防科技大学合作研究的康复医疗机器人,主要用于残疾人和老年人生活自理,起辅助性作用。医药机器人已初有成果,2016年2月公司推出SFSR-2型智能机器人预灌封无菌生产系统,SFSR-2 型智能机器人售价约500-600万,2016年目标销售15-20套,预期收入1亿左右,毛利率高达50%左右。而随着老龄化的到来,心脑血管和脑卒中等疾病高发,康复机器人的需求也将不断提高,公司在医疗机器人领域,首先将外骨骼机器人作为研究重点,随着研究的不断深入,后市可期。

5.2.博实股份(002698.SZ)手术机器人操作精细、患者伤口小出血量少、用时短,同时能够减轻患者伤痛感与医护人员的工作强度。我国人口庞大,手术机器人需求量大,由于国内进口医疗设备审批,目前国内达芬奇手术机器人数量很少(截止2014年7月中国大陆18台),无法满足需求。博实股份旗下的手术机器人若成功,将能覆盖普通外科、胸外科、泌尿外科、妇科等十余个外科手术科类;且价格较进口机器人具有极大优势,推广想象空间巨大。哈尔滨博实自动化股份有限公司主营石化化工后处理成套设备的生产和销售,由于传统行业在产能和供需上面的多重天花板,使得公司近年来发展一直停滞不前,急需转型谋求出路。公司看好国内高端医疗装备领域,已将以机器人技术为代表的高端医疗装备领域作为重要战略发展方向之一。

公司投资1亿设立医疗装备子公司,并以2000万现金认购思哲睿医疗新增注册资本275万元,占增资后总股本的20%。布局腹腔镜手术机器人;思哲睿医疗是以杜志江先生为核心的项目团队,包括国内一流的机器人专家、临床专家和医学博士,长期从事微创外科手术机器人的研发,是国内手术机器人领域最优秀的团队之一。思哲睿医疗目前具备两款有自主知识产权的产品:一是系列化手术器械(小型智能手术器械)已完成第二代产品的调试和功能验证,即将进入型式检验阶段,计划于2015年底完成形式检验,计划半年获得临床实验许可,最快2016年年底前完成医疗器械注册;二是微创外科手术机器人(三臂手术机器人),是与美国达芬奇机器人类似的大型手术机器人,为国家863计划孵化项目,技术国内领先。目前已完成第二代样机的定型,处于装配和调试阶段,计划2015年底开始型式检验,后进行动物实验和临床实验,我们据此推测最快2017年中到年底完成医疗器械注册,较系列手术器械进度晚半年到一年。公司参股江苏瑞尔医疗24%股权,从事IGPS-O图像引导放疗定位系统、IGPS-V图像引导放疗定位系统等的研发与销售。近期公司公告,瑞尔医疗图像引导放疗定位系统(型号IGPS-0、IGPS-V)获得CFDA颁发的医疗器械注册证书,取得实质性进展。该注册证的取得,代表瑞尔医疗自主研发的主要产品IGPS-O图像引导放疗定位系统、IGPS-V图像引导放疗定位系统可以生产、销售和临床使用,对瑞尔医疗在行业内的发展具有重大意义,对博实股份此项投资的未来收益产生积极影响。

同时公司是哈工大机器人研究所产业化基地,哈工大机器人产业化平台;哈工大是我国机器人技术势力最强的院所,公司与哈工大联合成立了哈工大博实研究院,2013年11月,哈工大机器人研究所研制的“微创腹腔外科手术机器人系统”,通过国家“863”计划专家组的验收。验收专家表示,这一手术机器人的“问世”,打破了进口达芬奇手术机器人的技术垄断,将加快实现国产微创手术机器人辅助外科手术。在哈工大高校科研优势平台上,积极谋求合作,我们预计公司2016年将在医疗机器人等高端医疗装备上进一步布局,未来有望成为此领域领头企业。5.3.妙手机器人科技集团

妙手机器人科技集团公司是一家设计和提供延伸所有人士体能和智能的机电一体化技术、机器人产品和数字化制造设备的公司,产品包括:医疗及辅助手术机器人、工业机器人、服务机器人和科教机器人。公司与天津大学合作开发“妙手S”机器人已进入临床试验阶段,2-3年后有望实现产业化应用。

天津大学在医疗机器人领域一直处于较先进水平,其与南开大学和天津医科大学总医院联合研制的妙手A(McroHand A)被誉为我国首个机器人医生,是国内首台微创外科手术机器人。“妙手A”系统是国家863计划项目,在机器人系统机械设计、主从控制、立体图像与系统集成等关键技术上取得了重大突破,被中国科学院院士熊有伦等7位专家组成的鉴定委员认定为填补了国内空白,达到国际领先水平。

国内自主研发的“妙手A”系统最终成本将只有国外产品的1/3~1/2,耗材也不会那么脆弱,未来推向市场后将有助于降低同类产品的价格与维护成本,把机器人手术的费用大大降低。

并且“妙手A”系统在很多技术指标上,已经走在了达芬奇系统的前面。比如,首次设计完成四自由度小型手术工具,可完成复杂的缝合打结运动操作;通过信号的异地、远程传输,不远的将来甚至可以让北京的医生对异地任何一个有条件的医院的病人进行手术,从而大大提高医疗效率,减少医疗成本。

篇2:机器人产业分析

当前,我国包括深圳制造业发展都处于亟须从制造转向智造的发展时期。机器人作为集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的自动化装备代表着未来智能装备产业的发展方向。作为新兴的高新技术产业和智能化产业,机器人产业具有一般高新技术产业所表现的突出特征,即高投入、高风险、高回报、高技术、高难度、高潜能和知识新、技术新、工艺新、方法新、设备新、产品新等特点机器人产业在未来将成为国家最重要的经济增长点和最有活力的经济领域(本文所指机器人主要为应用于制造业的工业机器人,并包含特定情况下的服务机器人)。

中国已经成为全球工业机器人的重要市场。2013年,中国购买了约3.7万台工业机器人,占工业机器人全球销量的1/5,较2012年增加了近60%。2013年底,我国工业和信息化部颁布《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》,明确了我国工业机器人的发展目标和主要任务。北京、上海、重庆、广州等地政府纷纷通过出台具体扶持政策、规划建设专业产业园区、搭建产业服务平台等方式扶持发展机器人产业,力争抢占先机。

——深圳产业初具规模,新应用领域潜力巨大

深圳市机器人行业协会数据显示,2013年深圳机器人和自动化产业的产值超过了200亿元。在本土机器人企业中,富士康的本体、雷柏的系统集成、汇川的伺服器、固高的控制器在国内具有领先的技术水平。深圳在工业机器人的产学研结合方面一直走在全国前列,目前已建立了10多个跟机器人产业密切相关的实验室和工程中心,以及机器人孵化器和产业联盟。深圳作为全球电子信息产业重要基地,也是全球电子产品的制造大本营。

深圳机器人产业发展必要性和可行性

——必要性

1. 打造经济创新发展新引擎。美国、德国和日本等国都将机器人产业作为未来经济发展新的增长点。机器人产业将是继汽车、计算机之后的下一个大型高新技术产业。它将带动和引领其他产业发展,为未来新兴产业发展提供全面支撑,未来的机器人产业必将成为经济增长的一个重要引擎。深圳作为产业转型升级的先锋,应充分认识到机器人产业对深圳经济创新增长的突出作用。

2.机器人引领多产业发展。从深圳实际情况来看,机器人不仅可以提高制造业的生产效率,降低人力资本,更重要的是将对家电、通讯、电子信息、装备制造、软件、互联网等深圳传统优势产业及战略性新兴产业发展起到非常重要的作用,机器人产业发展的战略意义不亚于深圳现有的战略性新兴产业及未来产业。

3.产业转型升级的必然选择。全球正在以信息通信技术(ICT)推动工业4.0工业革命,机器人作为自动化技术的集大成者,是工业4.0的最主要的基础设施之一。深圳处于产业转型的关键时期,而机器人的广泛应用既能有效解决制造业人力资源问题,更能推动尽快实现深圳制造业的自动化改造,从而进一步向智能制造发展。

——可行性

1. 较好的产业发展基础。深圳在机器人系统集成、控制器、伺服器、多传感融合、信号处理、人机交互等方面的技术具备国内领先水平,培育了汇川、固高、雷柏、众为兴等多家国内知名机器人企业。建立了以深圳先进技术研究院、清华大学深圳研究生院、哈工大深圳研究生院为主的10多个跟机器人产业重点相关的实验室和工程实验室,以及机器人孵化器和产业研资产业联盟。只是在科研院校人才方面稍显不足,暂时不能满足深圳对于机器人产业人才的大量需求。另外,作为与机器人产业紧密相关的智能装备制造企业数量可观,2013年,深圳先进制造业增加值为4163亿元,智能装备产业增加值约150亿元,涉及机器人和数控装备的企业近千家。

2.庞大的市场辐射能力。根据行业共识,电子行业是继汽车之后的第二大机器人应用领域。目前国内电气、电子行业的机器人普及率不到50台/万名员工,数量明显偏低,未来的需求很大。此外,未来随着电子商务的进一步发展,相关物流仓储自动化装备需求将迎来高增长。上述的电子、电气、通讯、家电、物流、仓储等领域全部都是深圳传统优势产业,具有完整的上下游产业链,产业辐射能力非常强。

深圳机器人产业创新发展主要路径

——打造新产业领域机器人智造中心

3C产业是深圳电子信息产业的主导产业和优势产业,也是机器人应用可预期的重点发展领域。同时通过深圳信息通信技术(ICT)优势,又能推动机器人产业的智能化发展,并推动工业4.0工业革命。因此,深圳应该将机器人产业的应用领域重点聚焦在3C产业领域,以3C产业为代表,打造中国,乃至全球的新产业领域机器人智造中心。具体理由包括:

1.传统应用领域难以逾越。全球工业机器人最主要的市场在汽车制造及相关配套产业。而在这些传统领域,库卡、安川、发那科、abb等四大机器人龙头本体企业占据了超过一半的绝对市场份额不仅具有非常高的行业壁垒和技术壁垒,而且也是龙头企业严防死守的重点产业领域。因此,深圳机器人产业不应该从机器人应用的传统领域作为突破点。

2.以智能制造实现弯道超车。3C产业是深圳发展新产业应用领域机器人的基础,但深圳机器人产业发展不能完全停留在传统发展模式上,更应该在全球智能制造发展的大背景下,依托深圳ICT产业发展优势,将信息技术与机器人产业有机结合,率先开展机器人应用领域智能制造。既包括机器人产品本身的智能制造,也包括通过智能机器人在制造业各行业的全面深入应用,推动深圳尽快步入智能制造行列,同时也实现深圳机器人产业发展的弯道超车。

——打造智能机器人技术创新中心

机器人三大关键零部件占到了总成本的72%,其中伺服系统成本占24%;减速器成本占36%;运动控制器成本占12%。三大关键零部件决定了机器人的性能、质量及价格,是机器人产业发展必不可少的环节。

一方面,应重点支持本土企业核心技术攻关的自主创新。对产业链上游关键零部件环节的固高、众为兴、雷赛、麦格米特、汇川、英威腾(行情,问诊)等深圳本土核心部件企业,加大产业政策扶持力度,尽快在部分核心技术方面取得突破,尤其在核心算法、软件控制系统等方面要抓紧缩小差距。

另一方面,应想方设法强化硬件技术项目的引进与合作。减速器、伺服电机等硬件方面对材料、工艺的要求更高,更有赖于国家装备制造产业整体水平的提升。在当前条件下,引进与合作应成为首选策略。目前上海机电(行情,问诊)与日本纳博已成立合资公司从事中低端精密减速器研发生产(上海机电控股51%),深圳也应在关键硬件方面加大项目引进力度,并优先考虑与深圳本土企业开展项目和技术合作。

——打造机器人集成服务及人才辐射中心

一是集成服务中心。虽然前文着重阐述了上游关键零部件和核心技术的重要性,但机器人产业终端产品的个性化特点,注定了机器人产业的主要市场在于系统集成。不仅是终端应用产品的个性化集成,更主要的是产品的后期维护与服务。尤其是面对深圳及周边地区众多3C厂商的机器人需求,集成服务能力将成为机器人市场空间能否真正实现的关键,这块市场一定要为深圳所牵头占领。

二是人才辐射中心。国内制造业的机器人应用环境相对复杂多变,巨量的系统集成与技术服务进而产生大量的工业机器人应用开发与技术服务的人才需求。而人才集聚会带来产业的发展与集聚。因此,应以工业机器人应用人才培育为纲,立足深圳既有技术、产业与市场基础,在深圳构建中国工业机器人人才培育与技术服务为核心的产业集群。

三是公共技术服务中心。在深圳机器人产业调研中,2007年开始做机械手臂的深圳本土企业——深圳市福士工业科技有限公司表示:“建立公共工艺中心和应用示范中心,这是我们最迫切需要的。”机器人产业对技术、材料、工艺等方面要求非常高,同时涉及对各行各业的应用服务,应用领域非常广,对普通企业来说,无法承担所有的研发与服务,亟须通过公共技术服务中心为企业提供基础服务、共性服务,降低企业研发和经营成本。同时,公共技术服务中心可以有效地吸引产业发展资源,促进产业的集聚发展。

促进产业发展的有关建议

——抓紧出台专项产业政策

为鼓励本地企业发展,引进外来优质资源,做大做强深圳机器人产业,建议市政府尽快出台机器人专项产业发展规划及扶持政策。具体建议:前期鼓励企业采取对外采购与成套设计、系统集成相结合的“韩国模式”,加强行业细分领域的集成应用,尤其在电子信息、通信、家电、物流仓储等深圳优势产业,鼓励发展本地企业“应用和集成技术”,扩大与占领新领域应用市场。同时借鉴“日本模式”,充分发挥中科院深圳先进技术研究院、清华大学深圳研究生院、哈工大深圳研究生院、香港中文大学深圳分校等科研院校带头作用,加强产学研用结合的集体攻关,重点突破“伺服系统”、“控制器”、“核心算法”等关键核心部件,尽快形成机器人本体、关键零部件、系统集成商等机器人全产业链的整体推进。

——精准定位产业链布局策略

在上游的核心零部件方面建议加大招商选资力度,重点引进“精密减速器”龙头企业研发制造项目,或与深圳本土企业进行合作,填补深圳在产业链环节的技术空白;在“伺服系统”、“控制器”等核心技术方面,深圳已有一定技术积累,可以采用加大扶持与重点引进相结合的方式,加速形成技术集聚效应。在中游本体环节,根据机器人产业链分析,深圳在机器人本体环节与国外知名企业技术上存在较大差距,且本体生产投入巨大,占用土地等要素资源较多,不适合大范围推广,可以鼓励深圳已有的大型生产企业,如富士康、华为、比亚迪(行情,问诊)、创维等企业加紧内部研发使用。在下游集成应用方面,深圳应用环境较好,应在本土企业基础上,加大引进高端“系统集成”龙头企业,结合深圳电子信息、战略性新兴产业等优势产业发展,打造工业机器人系统集成企业集聚中心。

——加强行业推广支持产业载体建设

篇3:机器人产业分析

关键词:工业机器人,技术历程,产业发展,建议

0 引言

工业机器人是现代人类文明高度发展的代表性产物, 是一种学科紧密交叉、技术高度集成的工业装备, 国际标准化组织在ISO 8373中明确给出工业机器人的定义[1]:一种应用于工业自动化的, 可固定、可移动的, 具有自动控制功能的多用途三轴或多轴可编程操作机。自美国制造出第一台实用的示教型工业机器人以来, 国际上对工业机器人的研究与应用已经历了50多年的历程。目前, 以日、美、德、法、韩等为代表的许多国家的工业机器人技术日趋成熟, 产业体系逐步完善, 工业机器人作为一种智能化生产工具在全球日渐得到广泛应用, 并正在改变着人类的生产方式。

1 工业机器人技术发展历程

在工业机器人的50年发展史中, 技术的升级和产品的更迭一直没有停止, 从2轴到6轴、从液压驱动到电机驱动、从重量级到轻量级, 工业机器人一步步走向成熟, 出现了一批具有重要意义的里程碑式的产品[2], 如表1所示。

2 工业机器人技术发展趋势

从近几年国外知名企业推出和正在研制的产品来看, 新一代工业机器人正在向高性能化、柔性化、网络化、智能化发展[3]。国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势:

1) 工业机器人性能不断提高 (高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修) 。

2) 机械结构向平台化、模块化、可重构化发展。

3) 工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展, 便于标准化、网络化。

4) 新型传感器在机器人中不断应用, 多传感器信息融合技术进一步发展, 促进工业机器人智能化程度的提升。

5) 虚拟现实技术在机器人中的作用从仿真、预演发展到用于过程控制, 如使操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。

3 全球工业机器人产业发展情况

随着技术的不断发展与成熟, 工业机器人已经被证明是当今社会最高效的生产工具, 市场需求不断攀升, 进入21世纪, 全球工业机器人产业更是进入爆发式增长期, 销量连年增长, 屡创新高。国际机器人联合会 (IFR) 最新发布的季度报告数据显示[4], 2013年全球工业机器人销量约为16.8万台, 同比增长了5%, 创历史新高, 如图1所示, 其中, 总销量的70%集中在5个国家, 即日本、中国、美国、韩国和德国。根据国际机器人联合会预测, 2014~2016年世界工业机器人销量年均增长率约为6%[5], 至2016年世界工业机器人销量有望达到19万台。2012年全球工业机器人销售额约85亿美元[6], 按照销量同比计算, 2013年这一数值接近100亿美元, 加上软件和周边设备, 机器人系统的市场容量估计达300亿美元。不断增长的市场容量培育了一大批集中在日本、欧洲、美国的工业机器人制造商, 其中, 日本发那科 (FANUC) 、安川电机 (YASKAWA) 、瑞典ABB、德国库卡 (KUKA) 是全球最大的4家制造商, 其市场占有率之和达60%。

目前, 世界平均工业机器人密度为58台/万人[5], 从图2可以看出, 全球仅有20个国家和地区达到这一水平, 其中, 韩国、日本和德国排名前三, 远高于平均水平。但随着全球经济一体化以及制造业分工格局的调整, 中国、印度、巴西、南非等新兴经济体对工业机器人的需求量也正在迅猛增长, 当前机器人应用集中分布的格局或许在未来几年将被打破。

4 我国工业机器人产业发展情况

4.1 我国工业机器人产业现状

我国工业机器人研究起步于20世纪70年代, 经过80年代技术攻关、90年代科研基地建设, 进入新世纪后逐步开始产业化。国内一大批企业或自主研制或与科研院所合作, 进入工业机器人研制和生产行列, 同时, 国内工业机器人市场开始迅速增长, 逐渐培育出沈阳新松、广州数控、博实自动化等一批具有一定实力的工业机器人制造商。据统计, 2005~2012年期间, 中国工业机器人的销售量以年均25%左右的速度高速增长, 是全球增长最快的市场。2012年中国工业机器人销量约为23 000台, 较2011年增长2%[6]。国际机器人联合会 (IFR) 估计2013年中国工业机器人销量将较2012年增长9%, 约达25000台[5]。预计2014~2016年中国工业机器人销量年均增长率将达15%, 至2016年工业机器人销量将达38000台, 如图3所示。预计到2015年, 中国机器人市场需求总量将达35 000台, 占全球比重16.9%, 成为规模最大的市场。

但是, 我国本土的工业机器人制造商毕竟刚刚起步, 还不具备与国际巨头竞争的实力, 2012年本土品牌机器人与独资及合资品牌机的国内市场占有率分别为8.7%和91.3%。

4.2 我国工业机器人产业存在的差距

由于我国工业机器人发展时间较短, 积累有限, 与发达国家相比, 在技术研究和产业发展上都存在较大差距。首先, 国产工业机器人在精度、速度等方面不如进口同类产品, 特别是在相关核心技术上还没有取得应用的突破, 很多核心部件仍由国外企业控制, 如:高精度伺服电机、减速器、控制软件等, 由于核心部件受制于人, 使得国产工业机器人的成本难以降低, 与进口工业机器人相比并无明显的价格优势, 在市场竞争中处于被动地位;其次, 国内工业机器人产业的资本和技术力量相对分散, 产学研各自为战, 难以形成合力。国内有近百家工业机器人厂商, 但质量良莠不齐, 都没有形成较大的规模, 缺乏市场的品牌认知度;第三, 国内工业机器人行业中还没有出现具有强大技术和资本引领实力的企业或区域, 产业发展相对无序, 尚未形成环节完备、衔接有序的集群发展态势。

4.3 我国工业机器人发展政策环境

我国经济经过20多年的高速发展, 现在已经进入结构调整和转型升级的关键时期, 特别是在制造业方面, 面临着由“制造大国”向“制造强国”转变的艰巨任务。工业机器人作为先进制造业中不可替代的装备和手段, 受到了国家层面的高度重视。

近年来, 我国不断出台新的政策支持工业机器人产业的发展。2012年1月, 工信部、科技部、财政部、国资委等四部委联合制定的《重大技术装备自主创新指导目录》中[7], 工业机器人高精度高效率减速器被列入其中。2012年4月, 科技部出台《智能制造科技发展“十二五”专项规划》[8], 将工业机器人作为重点任务之一, 并明确提出要攻克工业机器人本体、精密减速器、伺服驱动器和电机、控制器等核心部件的共性技术, 自主研发工业机器人工程化产品, 实现工业机器人及其核心部件的技术突破和产业化。工信部紧随其后于5月印发《高端装备制造业“十二五”发展规划》[9], 提出了航空装备、卫星及应用、轨道交通装备、海洋工程装备、智能制造装备等五大重点发展方向, 其中工业机器人被列入智能制造装备。此外, 工信部还同步印发了子规划《智能制造装备产业“十二五”发展规划》[9], 提出到2015年, 工业机器人实现突破并达到国际先进水平。2013年12月, 工信部发布《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》[10], 从突破核心技术、培育龙头企业、推进产业布局、推动应用示范、完善标准体系、强化公共服务、推进国际合作等方面进行了部署。

5 关于我国工业机器人产业发展的建议

当前, 时逢全球经济结构调整、工业机器人产业迅猛增长的大好时期。我国工业机器人产业如何抓住机遇, 趁势而上, 缩小与发达国家的差距, 是现阶段需要认真思考的问题。国家在频繁出台各类扶持政策的同时, 还应该关注以下方面:

5.1 国家层面做好顶层设计, 地方层面做好联动执行

工业机器人作为高端装备, 属于国家重点发展的战略性新兴产业。国家应该就产业的引导、发展做好顶层规划, 结合区域特点, 统筹考虑产业布局。地方政府应该认真落实国家的产业规划, 认真吸取光伏产业投资过热、重复建设、产能过剩的教训, 在工业机器人的发展上切不可盲目追求大规模和大体量, 要因地制宜, 突出自身优势, 做到有序分工、协同发展, 建立全国联动、区域呼应的产业发展秩序。

5.2 做好核心关键零部件与技术攻关

核心关键技术缺失是我国制造业的共性问题。高性能交流伺服电机、高精密减速器、控制系统方面的巨大差距严重制约我国工业机器人产业的进一步发展。国家应该进一步加大在“三基” (基础零部件、基础工艺和基础材料) 方面的科技投入, 并且在成果推荐、奖项评选方面为高水平的单项技术、零部件开辟新空间, 鼓励企业、科研机构做好核心关键技术攻关, 为工业机器人的发展打通瓶颈。

5.3 立足国内, 做好首台套新产品推广

要在政策上支持国产工业机器人的推广, 认真研究建立国产工业机器人首台套研制与应用的风险补偿机制, 分担企业创新和应用的市场风险, 鼓励制造企业在新产品研制方面进一步加大投入, 并鼓励下游企业采用国产机器人。同时, 进一步推动“产、学、研、用、金”体系的建立, 发挥市场主体作用, 在工业机器人的研究、开发、生产、应用、投资方面形成良性循环。

参考文献

[1]ISO 8373:2012 Robots and robotic devices-Vocabulary[S/OL].http://www.iso.org/iso/home/store/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=55890.2012.

[2]IFR.History of Industrial Robots online brochure by IFR 2012[R].http://www.ifr.org/uploads/media/History_of_Industrial_Robots_online_brochure_by_IFR_2012.pdf.2012-05-22.

[3]赵杰.我国工业机器人发展现状与面临的挑战[J].航空制造技术, 2012 (12) :26-29.

[4]IFR.All-time-high for industrial robots in 2013[R/OL].http://www.ifr.org/news/ifr-press-release/ifr-all-time-high-forindustrial-robots-in-2013-601.2014-02-20.

[5]IFR.The robotics industry is looking into a bright future 2013-2016:High demand for industrial robots is continuing[R/OL].http://www.ifr.org/news/ifr-press-release/the-robotics-industryis-looking-into-a-bright-future-551.2013-09-18.

[6]IFR.Executive Summary:World Robotics 2013 Industrial Robots[R/OL].http://www.ifr.org/index.php?id=59&df=Executive_Summary_WR_2013.pdf.2013-09-18.

[7]工业和信息化部, 科技部, 财政部, 国资委.重大技术装备自主创新指导目录 (2012年版) [EB/OL].http://www.gov.cn/gzdt/att/att/site1/20120214/001e3741a2cc10a44de601.doc.2012-12-06

[8]科技部.智能制造科技发展“十二五”专项规划[EB/OL].http://www.gov.cn/gzdt/2012-04/24/content_2121218.htm.2012-04-24.

[9]工业和信息化部.高端装备制造业“十二五”发展规划[EB/OL].http://www.chinaequip.gov.cn/131573854_11n.doc.2013-05-07.

篇4:机器人产业在山东

“握住钻头,三下五除二,一个人面塑像的棱角,便被刻画出来,惟妙惟肖。”山东诺博泰智能科技有限公司内,一台机器人如同艺术家一样灵巧的在雕刻。

这款原德国制造的机器人,装入由诺博泰自主研发的CNC软件后,比3D打印技术更细腻具体,不仅能做雕刻、画画这样的“细活”,还可实现机床加工的全部功能。目前被德国原机器人制造公司以4倍的价格购回。

诺博泰并不是机器人的制造商,而是机器人“大脑”的研发商。

作为国内领先的、提供工程服务和机器人自动化生产解决方案的大型系统供应商,诺博泰的业务范围几乎囊括所有与金属材料和非金属材料的工业加工相关的产品和服务,拥有数十套最先进的德国KUKA原装进口的机器人培训单元,专业培训切割、搬运、码垛、雕刻、打磨、焊接等机器人操作和编程。

不仅如此,为进一步加快科技成果转化,早在2013年,诺博泰与北京航空航天大学成立联合研发中心,实施创新驱动、深化产学研合作。其后双方又成立“工业机器人培训学校”,旨在培养优秀的高技能工业机器人研发、操作人才,如今该学校俨然已是亚洲规模最大的工业机器人培训基地,专门应对当前机器人操作、维护、编程人员稀缺的问题。

如今,诺博泰已成为邹城市加快技术创新、加速经济转型的“品牌”。

作为老牌煤炭产地,济宁市邹城的经济转型之路很明确,把“机器人工业”和“高端智能装备产业”作为重大机遇,在机器人产业上深耕。

1月10日,山东省智能机器人应用技术研究院成立,在加快工业机器产业孵化之路上更近一步。而基于工业机器人制造业装备的市场前景,邹城市建成了“智能机器人产业园”,引进了中关村智能机器人等国内外高科技企业的入驻。

而将高端智能装备应用于煤炭生产,建造“智慧矿山”上,邹城的世纪矿山集团也有自己的发言权。

早于2010年,世纪矿山集团与中科院签订了技术合作意向,共同研发的“矿用运输业设备网络管理控制系统”,是一套煤矿井下辅助运输设备的网络管理控制系统,用于提升煤矿安全生产、实现井下实时监控、建设数字化矿山。

机器人产业,正让老牌煤炭城市——邹城,走在科技创新之路上。

用“机器红利”取代“人口红利”

1月16日,在山东省泰安市首家机器人餐厅内,所有的送餐服务都是由美女机器人“小爱”完成的。这位身高1米6,身材窈窕,一袭红衣白裙,脖围彩条纱巾的美女机器人,内装一枚小小的芯片,在经过编程、遥控、液晶屏等操作设置后,工作人员只需将做好的菜放到小爱的托盘上,然后在遥控器上发出指令,小爱就会准确无误的送餐。整个送餐过程,比人力更高效。

通过指令,小爱还会说话甚至唱歌,当遇见客人,她还会礼貌的停下来迎宾。而餐厅地面上所铺设的黑色磁条,就是机器人行走的导航条,可供小爱在餐厅来回穿梭。

据餐厅负责人介绍,小爱不仅减轻了服务员的工作量,省去了服务员在餐厅来回走动传菜的麻烦,为顾客营造了一个新鲜时尚的就餐环境,让顾客可以近距离体验电子科技的独特魅力。

而“小爱”的出现,最根本的解决了餐饮业一直以来的顽疾:用工荒,在“流水营盘”里招来一名“常驻兵”。

当然,制造业更需要“小爱”。在制造业相对集中的诸城、寿光、宁津、邹城等地,多家企业管理人员表示毫无例外的遇到了“招工难”和“用工贵”。

“不是招工难,是招到一名肯长期工作的年轻劳动力太难了。”山东诸城市一家企业管理人员告诉记者,年轻劳动力嫌弃制造业薪酬低,流动性强。而目前车间内的劳动岗位上几乎清一色的都是四五十岁的老人,70%都是女性。“年老的工人大都文化程度低,大大影响了工作效率。”该负责人表示。

据统计,2014年诸城用工成本平均增长12.4%。诸城市经信局局长冷强分析,企业成本的增加,会激发企业在转型升级过程中,引进减少劳动力成本的自动化设备。

用“机器红利”取代“人口红利”,成许多企业转型升级的选择。

今年年初,济宁宁润文正锻造有限公司对产品生产线动了个“大手术”,果断淘汰用工量大、生产效率低、质量控制不稳定的老设备,新上三条国内同行业最先进的锻造生产线。这些设备最大的特点是在关键岗位都用上了机械手。

“这次技术改造是市场逼出来的。”董事长文臣涛告诉记者,一个机械手的工作效率是普通工人的几十甚至百倍,一次性投资也就是一个工人两年左右的总支出,这笔投入基本能在三年内收回,而最关键的是机器人的生产质量大大超过人工,而且生产安全性高。

为此,专家预测,机器人将大批用于制造业和服务业。“机器人出现是为了提高社会的生产水平和人类的生活质量,让机器人替代人工做一些单调重复性的工作,对于人工密集型的制造业产业来说,更能提高生产效率。”

谁能成功抢跑机器人产业?

有分析表示,转型“自动化”破解“用工荒”,机器人产业将迎来飞速增长。据工信部赛迪研究院的一份报告显示,在政策扶持和人工成本倒逼推动下,预计中国机器人产业2012到2022年十年间的增长率,保守估计为年均23%—36%之间,潜在市场规模达千亿级别。

而国际机器人联合会统计数据显示,我国机器人过去几年市场年均增长率超过40%,2013年中国市场共销售工业机器人近37000台,约占全球销量的五分之一,居全球首位。

日益升温的自动化装备市场需求引发了高端装备投资热潮,据不完全统计,目前全国至少有36个城市,40多个产业园区重点布局机器人产业。

去年11月间,中科院山东中心和威海分中心根据前期的调研需求,特邀中科院沈阳自动化所智能检测与装备研究室相关研究人员到山东调研和洽谈对接。短短5天内,该室就与山东科芯电子有限公司等十几家企业达成了相关自动化装备的研发合作意向。

很显然,在自动化装备里,有很多企业尝到了“甜头”。位于诸城市的山东迈赫自动化装备股份有限公司近年来的发展可用“三级跳”来描述。几年前,迈赫公司还是一家钢结构企业,自2010年涉足自动化生产装备业,当年就实现盈利,2011—2013年分别实现销售收入1.5亿元、2亿元和3.8亿元。今年以来已销售自动化装备产品50多套。

为此,山东迈赫更是加大马力,投资建设“视频监控及智能装备研发基地项目”。这一项目建成后主营移动视频监控系统、基本移动互联网技术自动化健康监护系统、机器人工作站系统以及智能制造装备系统的研发、制造、销售及售后服务。项目预计占地120亩,总投资8亿元,可实现年销售收入10亿元。

而青岛高新区,更是在“百舸争流”的竞争氛围中成功“抢跑”——成为科技部批准的首个“国家机器人高新技术产业化基地”。去年6月,《青岛国家高新区机器人产业发展规划》正式出炉,这意味着青岛机器人产业正式进入国家产业布局的版图,更为青岛机器产业的持续“领跑”,提供了战略性机遇。

截至目前,高新区落户机器人产业链项目66个,其中直接从事与机器人及相关配套项目40个,总投资逾116.38亿元;已建成投产的机器人项目,涉及汽车、家电、信息技术、食品、物流、仓储等多个行业的集成应用。而“水下特种机器人”正成为青岛高新区机器人产业的秘密武器,依托海洋产业优势,发展智能服务机器人产业,为得是成为“中国水下机器人之都”。

按照规划预期,至2016年,青岛高新区机器人企业达到50家,产值达到40亿元;到2020年,企业数量突破100家,产值规模达到100亿元。届时,机器人产业链基本形成,产业集聚效应显现,在机器人本体、集成应用、服务机器人等重点领域成为全国重要的研发制造基地。

“青岛重视机器人工业,产业发展有核心保障。”说起发展优势,高新区相关负责人说,青岛市除了政策扶植、资金倾斜之外,还不断支持去年5月落成的青岛高新区国际机器人产业园的发展。截至目前,园区已有20多家机器人企业入驻,包括安川电机、海尔集团、橡胶谷公司、雷霆重工、硕泰科技等一批机器人产业重点项目,而据透露,该园区仍在建设中,中期园区预计面积达 3000亩,容纳100家企业,产业链门类基本完善。

篇5:机器人产业发展概况

一、发展前景

近年来,不少国家将机器人发展纳入国家计划,美国《先进制造业国家战略计划》、欧盟SPARC民用机器人研发计划、“中国制造2025”、日本《机器人新战略》、韩国《机器人未来战略2022》等,纷纷将机器人纳入国家科技创新和产业发展的重点领域。机器人已成为新一轮科技革命与产业变革背景下世界各国产业竞争的焦点。

《中国制造2025》将机器人列为中国十大重点推动领域之一,而智慧型机器人更跃升为未来10年中国制造业发展转型升级的方针。2016 年3 月21 日,工业和信息化部、发改委、财政部等三部委联合印发了《机器人产业发展规划(2016-2020 年)》。规划提出了五年我国机器人产业的“两突破”、“三提升”;五年总体目标、具体目标;以及五项主要任务。

根据中国机器人产业联盟发布的数据,我国从2013年起连续两年成为全球第一大机器人消费市场,机器人使用量约占全球销量的1/4。目前,我国工业机器人使用密度仍然偏低。韩国是世界上使用工业机器人密度最高的国家,每一万名工人使用机器人437台,而我国仅有35台,远低于国际平均水平,潜力巨大。按照预测,2017年,我国将成为使用工业机器人数量最多的国家之一。到2020年,我国工业机器人年销量将达到15万台,保有量达到80万台;到2025年,工业机器人年销量将达26万台,保有量达180万台。到“十三五”末,我国机器人产业集群产值有望突破千亿元。

2015年全球服务机器人市场规模为85亿美元,工业机器人为123亿美元。2011-2015年,全球工业机器人年复合增速仅为8%,服务机器人为13%。服务机器人的市场规模最终将超越工业机器人,已成为业内共识,且大多预计赶超时间仅需三至五年。

据国外媒体报道,市场研究公司IDC在《全球商用机器人消费指南》(Worldwide Commercial Robotics Spending Guide)上发布预测报告称全球机器人行业及相关服务市场规模年复合增长率达17%,2019年行业规模将达到1354亿美元。而2015年机器人行业规模为710亿美元。新兴的机器人消费市场囊括了机器人系统采购、系统硬件支持、软件支持,机器人相关服务以及后期硬件维护等13个关键行业和52个细分市场。

二、发展现状

(一)全球机器人产业发展现状

全球机器人发展格局是一个美日欧三分天下,韩后发奋起直追的格局。机器人产业的发展需要深厚的工业基础和科技底蕴,日欧美先发优势明显。自20世纪80年代将机器人产业作为国家发展战略以来,日本一直将机器人作为优先发展方向,其所积累的经验和技术优势,为该产业的长远发展打下了良好基础。如今世界四大机器人企业巨头中,日本独占其二,发那科和安川电机在世界机器人市场的地位难以撼动。

欧洲工业基础雄厚,德国库卡、瑞士ABB在世界机器人四大企业中各占一席。为巩固领先地位,欧盟不仅在“第七个框架计划”和“地平线2020”项目中投入巨资用于机器人技术研发,还于2014年6月推出了全球最大的民用机器人研发计划“SPARC”。同时,德国以“智能工厂”为重心的“工业4.0计划”、英国首个官方机器人战略“RAS2020”以及法国“机器人发展计划”,皆彰显了占领机器人产业制高点的决心。

作为科技强国,美国虽有造出世界第一台工业机器人的荣耀,但由于当时对机器人前景看淡而没能持续发展,终被日欧赶超。知耻后勇的美国在2011年6月推出的“先进制造伙伴计划”中,明确指出要通过发展机器人重振制造业。依靠强大的工业基础和科技底蕴,近些年美国开始在机器人产业领域发力,百特、Adept等企业已有资本向传统四大机器人企业发起挑战。

韩国机器人产业近几年发展迅速。在2009年发布第一个机器人产业发展五年规划后,韩政府于2014年8月宣布了第二个智能机器人开发五年规划,希望通过技术与其他产业的融合实现机器人产业的扩张。韩国已成为世界机器人产业领域一股不可忽视的新生力量。

2014年世界前五大机器人供应国中,我国的机器人密度显著低于韩国、日本、德国、美国等国家,机器人的渗透率还处于较低水平,该比例也低于机器人密度的全球平均值62台/万人。

就汽车工业来看,日本和意大利分别达到1436和1299,德国为1130,法国1120台,西班牙950台,美国770台,瑞典630台,英国610台,我国仅141台(2011年我国汽车从业工人约为370万),发展空间相当巨大。而2010年日本电子电器行业机器人密度则可以达到300台/万人左右。按照重庆市“十二五”产业发展规划,到2015年,重庆汽车产量将从现在占全国的12%增长到15%,电子方面也将达到年产1亿台笔记本的产能,产业工人达到100万人,预计未来重庆两大支柱产业工业机器人整机需求在4.5万台左右,市场规模将超过200亿元。同时,化工、装备制造、采矿等行业市场对数控机床和工业机器人组成的工业自动化生产线的需求越来越高,此类需求也将带动工业机器人需求的不断增多。

机器人及智能装备产业作为重庆市重点发展的十大战略性新兴产业之一,根据目前披露的信息来看,重庆作为中国最大的汽车生产地,最大的摩托车生产地,最大的笔记本电脑生产地,机器人市场潜力巨大。预计到2016年,重庆市重点行业装备智能化率将达到65%,智能制造装备产业规模达到250亿元,到2018年智能化率达到75%,产业规模达到400亿元,最终形成“整机+配套”、“研发+制造+服务”全产业链的智能制造装备产业集群。

(二)中国机器人产业发展现状

中国机器人产业已经形成四大区域集群。北部的环渤海地区、南部的珠三角、东部的长三角和中西部,均呈现出比较迅猛的发展势头。其中,环渤海科研机构扎堆,研发能力强;长三角、珠三角地区产业基础雄厚、市场空间大。

环渤海地区以北京、哈尔滨、沈阳为代表,科研实力较强,研究机构有中科院沈阳自动化研究所、哈工大、北航等,在机器人方面取得显著科研成果,具有人才培养优势。长三角地区的优势在于电子信息技术产业基础雄厚,这是发展机器人产业的必要条件。珠三角地区有规模庞大的制造业,生产线升级需求使得机器人应用有广阔的空间。而以武汉、长沙、重庆为代表中西部集聚区,则依托外部的科技资源,衍生出众多行业龙头企业。

2015年深圳市机器人企业435家,机器人产业产值约630亿元,同比增长31%。

目前,工业机器人主要服务于集成组装,应用最广泛的领域是汽车制造。2014年,全球工业机器人总销量为23万台,其中10万台应用于汽车行业。其他广泛使用机器人的行业还包括电子、金属、橡胶、食品、制药、化妆品等。

国内工业机器人大多集中于相对简单的搬运、码垛及家电、金属制造领域,在高精尖的多关节机器人仅占有10%、焊接机器人仅占有16%、汽车组装仅占有10%的市场份额,在产业链中偏低端且并未进入主流市场。

有超过六成的国内产工业机器人应用在搬运与上下料领域,其中用于塑料成型件的搬运与上下料机器人最多,其次是金属铸造的搬运与上下料和码垛的搬运与上下料。焊接和钎焊是国内产机器人应用的第二大领域,约占总销量的17%,其中主要以钎焊机器人为主。用于激光切割、机械切割、磨削、抛光等领域的加工类工业机器人销量增长较快,同比增速超过90%。

国内主要的工业机器人企业包括新松、广州数控、启帆、埃斯顿、新时达及遨博等。

据公开数据显示,目前工业机器人自动化的全球领导者为韩国。在此情况下,韩国的机器人密度超过全球平均值的7倍(478台),紧随其后的是日本(314台)和德国(292台)。美国目前的机器人密度是164台,居全球第七的位置。

篇6:机器人产业期待政府支持

“随着人口红利锐减以及用工成本上升,一些重复、简单、繁重以及高污染的行业是需要工业机器人取代的。据预计,中国将会在2014年成为全球工业机器人需求量最大的市场。而中国工业机器人企业要把握好这个契机,不断提升关键技术、售后服务,通过性价比赢取更多的工业机器人市场份额。”广州数控董事长何敏佳在第一届中国机器人产业联盟成立大会上说。

近日,由中国机械工业联合会联合在华注册的机器人行业骨干企事业单位、大专院校和科研院所70多家,经历近1年的努力,终于共同发起成立了中国机器人产业联盟,由此正式启动了我国机器人产业发展的新历程。

机器人是集控制论、信息技术、传感技术、机械电子、人工智能、材料和仿生学等多学科于一体的高新技术产品,是先进制造业中不可替代的高新技术装备。作为衡量一个国家工业自动化水平的重要标志,机器人产业发展越来越受到世界各国的高度关注。美国、欧盟、日本、韩国等主要经济体,纷纷将发展机器人产业上升为国家战略,并以此作为保持和重获制造业、服务业竞争优势的重要手段。我国于1972年开始研制工业机器人,至2006年将智能服务机器人列入国家中长期科技发展纲要,于2012年发布服务机器人科技发展“十二五”专项规划。

国际工业机器人协会统计资料显示,2008~2012年,我国工业机器人平均每年安装量约1.5万台,2012年新安装量2.48万台。工业机器人产业经过20多年发展,基本实现了从试验、引进到自主开发的转变。预计到2015年,中国机器人的需求量将达到3.5万台,占全球市场的16.9%,成为规模最大的机器人市场。

我国工业机器人产业主要分布在东北地区和长三角等地。东北是国内老工业基地,是最早从事工业机器人生产的地区。主要企业如沈阳新松机器人公司、哈尔滨博时自动化设备、海尔哈工大机器人技术公司等。

长三角地区是我国汽车制造业、电子制造企业集中地,也是重要的机器人自动化公司集聚地。除了汇聚上海的国际巨头ABB、FANUC(发那科)、YASKAWA(安川电机),德国的KUKA(库卡)公司外,本土企业也涌现出了上海富安工厂自动化、上海机电一体化工程中心、上海广茂达伙伴机器人、安徽江淮自动化设备公司、安徽埃夫特智能装备有限公司等企业。

珠三角经近30年的发展,逐步形成了一个以劳动密集型、轻工业、装配加工工业为主的制造业生产基地,为工业机器人的大规模应用提供了生长土壤。据统计,珠三角地区的年增长速度已经达到30%~60%,尤其是在装配、点胶、搬用、焊接等工业领域应用广泛。目前,华为、中兴、比亚迪、广州光宝等企业已将工业机器人引入生产车间。

据悉,中国目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人。但我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的差距,主要体现在:从数量上看,我国机器人拥有量仅是日本的1/

5、美国和德国的1/3左右;而从机器人密度(万名员工使用机器人台数)上看,韩国是347台,日本是339台,德国是261台,而中国仅为21台,差距十分明显。应用领域也仅局限于汽车、机械加工、电子、物流等有限范围。不仅如此,在产品可靠性、精确度上也低于国外产品;自主创新不足,诸多技术方面停留在仿制层面,关键零部件依赖进口,特别是在高性能交流伺服电机和高精密减速器方面的差距尤为明显;在加工工艺方面,国内厂商的热处理技术较弱,直接影响工业机器人的控制精度。

面对此种状况,中国机械工业联合会会长王瑞祥呼吁:“机器人产业作为战略性新兴产业的先导产业,在促进机械工业转型升级、提升整体质量效益和核心竞争力方面,具有重要的地位和作用,需要行业不断增强发展机器人产业的历史责任感。”

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