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国内机器人行业最新发展现状和发展趋势分析
来源:智能装备在线   发表时间:2021/9/8 12:45:00  浏览次数:
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从国际市场来看,全球机器人行业领先企业更加关注产品的高附加值,搭建云平台,着眼智能制造整体解决方案的发展。

2020 年疫情过后,我国机器人与智能制造整体解决方案的需求将被加速激发。机器人与智能制造整体解决方案的应用不仅能够提高企业生产效率和市场竞争力,同时可以大幅降低用工风险,推动自动化、智能化生产模式是企业发展的必然趋势。

机器人与智能制造行业发展现状及趋势

01机器人行业发展现状及趋势

按照国际机器人联盟(International Federation of Robotics, IFR)的分类,机器人可分为工业机器人和服务机器人。工业机器人用于制造业生产环境,主要包括人机协作机器人和工业移动机器人;而服务机器人一般用于非制造业环境,主要包括个人/家用服务机器人和公共服务机器人。

机器人技术的研究起始于20世纪中期,主要是基于计算机技术和自动化技术的快速发展。在我国,机器人技术的研究开始于八十年代,大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展,数控机床应运而生,与数控机床相关的控制、机械零部件的研究为机器人的开发奠定了基础。

机器人产业链条上游涵盖芯片、控制器、伺服、感知等,中游包括机器人本体及配套系统,其应用领域涵盖制造业、国防军工和民生服务,下游包括智能制造和智能服务解决方案。

中国电子学会的《中国机器人产业发展报告2019》显示,2019年全球机器人市场规模预计将达到294.10亿美元,2014–2019年复合增速达到12.30%。根据麦肯锡全球研究院的预测,到2025年,全球机器人应用每年将产生1.70万亿至4.50万亿美元的经济影响。

01工业机器人行业现状及市场容量

A、基本概念

工业机器人是一种通过编程或示教实现自动运行,具有多关节或多自由度, 并且具有一定感知功能,如视觉、力觉、位移检测等,从而实现对环境和工作对象自主判断和决策,能够代替人工完成各类繁重、乏味或有害环境下体力劳动的自动化机器。

成套设备由工业机器人和完成工作任务所需的外围及周边辅助设备组成的一个独立自动化生产单元,最大限度地减少人工参与,提高生产效率。

工业机器人可广泛地应用于企业各个生产环节,如焊接、机械加工、搬运、装配、分拣、喷涂等。按照机械结构类型,可分为多关节机器人、平面多关节机器人、坐标机器人、圆柱坐标机器人、并联机器人、移动机器人等。

工业机器人的应用不仅能将工人从繁重或有害的体力劳动中解放出来,解决当前劳动力短缺问题,而且能够提高生产效率和产品质量,增强企业整体竞争力。

B、发展现状及未来趋势

1982年,中国第一台工业机器人诞生;1997年,我国国产工业机器人正式投入汽车业应用。目前,我国工业机器人装机量逐年上升,产业链日益完善。

据IFR统计,2013年以来,中国成为全球最大工业机器人市场。我国工业机器人市场发展趋势如下。

新兴行业自动化趋势带动上游工业机器人产业增长。近年来,我国劳动力成本成倍增长,企业生产制造模式转型升级势在必行。汽车、3C、家电、金属加工等行业是我国较早应用工业机器人的传统领域,2018年占我国工业机器人分行业销量的75.00%以上。

同时近年来仓储物流、半导体、光伏、锂电等新兴行业的自动化趋势加速,其工业机器人销量占比从2016年的17.00%增长至 2018年的22.00%。

根据中国机器人产业联盟(CRIA)的统计,2018年我国工业机器人在塑料及化学制品业、食品制造业及非金属矿物制品业的销量增速均超过10.00%,增长较快。

因此,我国工业机器人行业随着下游产业的升级转型正在迎来产业高速发展的机遇。

向中小企业的渗透推动工业机器人技术革新。目前,大部分工业机器人应用主要集中于汽车和消费电子等行业。由于造价、使用、维护、安全防护等方面应用门槛比较高,工业机器人很难被中小企业所采用。

为了降低使用门槛,适应各种生产环境,在更多的行业得到推广应用,工业机器人技术需要不断发展更新。

工业机器人的轻型化、柔性化和人机协作能力是未来的研发重点。随着研发水平不断提升、工艺设计不断创新,以及新材料投入应用,工业机器人正朝着小型化、轻型化、柔性化的方向发展,其精细化操作能力不断增强。

同时,随着工业机器人智能水平的提升,其功能从搬运、焊接、装配等操作性任务向加工型任务逐步拓展,人机协作成为工业机器人未来研发的重要方向。

人机协作将人的认知能力与机器人的工作效率相结合,使工业机器人的操纵更加安全、简便,从而满足更多应用场景的需要。

C、市场容量

2018 年全球工业机器人销售额同比增长1.85%,达到165亿美元;全球工业机器人销量同比增长10.76%,达到42.2万台,销售额和销量均创历史新高。

IFR 预测2019-2021年全球工业机器人销售额复合增长率为1.85%;2019年全球工业机器人销售量将同比下滑0.24%,但2020年及2021年销量同比增速将回升,分别为11.64%和10.64%。

工业机器人市场在短期内虽有波动,但依赖于长期的自动化及技术改进趋势,2021年,全球工业机器人销量预计将在63万台左右。

摩根士丹利的报告显示,目前全球机器人渗透率为0.9%,机器人占劳动力市场比例约为1%,2040年机器人渗透率将达到7%-18%,机器人占劳动力市场比例预计将达到8%-21%。

2009-2021E全球工业机器人销售额及同比增速情况

2013年以来,中国始终保持着全球最大的工业机器人市场这一地位。IFR及行业媒体的调查数据显示,2018年我国工业机器人销量占全球总销量的36%, 超过北美、日本、韩国占比之和,达到15.64万台,同比增速13.40%。

然而,我国的工业自动化水平相较发达国家仍有很大差距,工业机器人市场前景广阔。按照机器人使用密度(平均每万名制造业工人所使用的工业机器人数量)为标准,中国的工业机器人密度目前为140台/万人,远低于美国(217台/万人)、德国(338台/万人)、日本(327台/万人)等发达国家。

《机器人产业发展规划(2016-2020年)》指出,要实现机器人在重点行业的规模化应用,2020年我国工业机器人机器人密度应达到150台/万人以上。

预计2020年,我国工业机器人制造市场规模将达到391亿元,2017-2020年年均复合增速达到13.7%;工业机器人系统集成市场规模将达到978亿元,2017-2020年年均复合增速约为9.5%。

预计在2022年,中国工业机器人市场销量将达到29.3万台,2018–2022年销量年均复合增长率为23.24%。

近年来,我国工业机器人自主品牌得到快速发展,市场份额不断扩大。根据CRIA和IFR的统计,2018年我国自主品牌工业机器人销量同比增长16.20%, 外资机器人销量同比下降10.98%,自主品牌机器人在我国的市场占有率上升至32.2%,比2017年提高了5.5%。

2019年上半年,我国工业机器人自主品牌的份额进一步上升,达到36.00%。随着我国工业机器人技术及工艺的不断创新,其市场空间在未来将更为广阔。

2019年上半年我国工业机器人市场份额情况

D、下游主要应用行业

a、汽车行业

IFR数据显示,全球工业机器人2018年在汽车行业的应用占比超过30.00%,汽车行业依然是工业机器人应用最广的行业之一。

根据世界汽车组织OICA的统计,汽车行业中79.00%的工业机器人装机量来自中国、日本、德国、美国及韩国五个国家,其中中国占有约31%的总装机量。

根据中汽协的统计,今年4月,我国汽车产成品存货同比增速达到3.30%, 产量同比增速5.1%,汽车制造业工业增加值同比增长5.8%。

上海、杭州、深圳等地政府相继出台增加牌照指标、刺激汽车消费政策,预计疫情结束后,汽车行业将进一步进入补库存周期,汽车销量增速有望恢复。根据工信部预计,2020 年汽车产销规模将维持在2500万辆左右,与上年基本持平。

智研咨询的报告显示,长期来看,各大车企将加大新能源汽车、智能网联及无人驾驶等新领域的布局,新技术、新材料、新系统的应用以及行业内领先车企间的激烈竞争将推动工业机器人的升级与新需求的产生。

b、3C行业

3C是计算机类、通信类和消费类电子产品的统称,又称“信息家电”,包括电脑、手机、数字音频播放器、智能可穿戴设备、智能家居产品等。3C是工业机器人应用的主要领域之一,在2018年全球工业机器人销量中占比约为30%。

3C行业机器人装机量主要来自中国、韩国及日本,其中中国占比达到43%。

3C产品中,传统3C产品(包括个人电脑、智能手机等)在长期将保持平稳增长,而新兴3C产品(包括可穿戴设备,智能家居等)增速较快,是3C行业未来的主要增长点。

可穿戴设备主要包括智能手表、无线耳机、VR/AR头戴式设备及智能眼镜等,而智能家居指利用网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术等技术将家居生活有关设施进行集成,提升家居的安全性、便利性,其典型产品包括智能音箱、智能路由器等。

针对传统3C产品,根据调研机构Canalys的预测,全球个人电脑(包括平板电脑)年度出货量因受疫情影响,在2020年将有下滑,但2021年将恢复平稳, 并在2022年获得2%的增长,达到3.75亿台。

在中国,个人电脑(包括平板电脑)年度出货量所受冲击较小,将在2021年获得4%的同比增长。智能手机方面,5G换机潮将成为国内智能手机出货量增长的主要驱动力。

根据中信建投预测,2020年底国内5G手机渗透率将由目前的30% 左右上升至60%-70%,预计国内5G智能手机全年出货量在1.4-1.5亿部。

针对新兴3C产品,IDC发布的《中国可穿戴设备市场季度跟踪报告》显示,2019年全年中国可穿戴设备市场出货量为9924万台,同比增长37.10%。

Canalys预测,2020年可穿戴设备、个人智能音频设备和智能音箱的全球出货量将增加9.8%,达到7.18亿台。艾媒咨询的报告显示,随着5G和物联网应用的落地,2019年中国智能家居市场规模达到1530亿元,同比增速26.4%,2020年市场规模将超过1800亿元,同比增速19%。

在长期,3C产品,尤其是新兴3C产品的不断更新推出,行业竞争现状以及5G、物联网、VR/AR等新技术的发展将推动 3C 行业上游工业机器人的迅速普及和不断升级。

02服务机器人行业现状及市场容量

A、基本概念

根据IFR的初步定义,服务机器人是指以服务为核心的自主或半自主机器人,可从事家庭服务、医疗辅助、安保、导览等工作,但不应用在工业生产领域。

服务机器人相比于工业机器人更侧重于对环境的感知能力和人机交互能力,主要利用优化算法、神经网络、模糊控制和传感器等智能控制技术来进行自主导航以及路径规划,可以脱离人为控制,自主规划运动。

因此,服务机器人的开发创新依赖于硬件方面传感器和其相关电子元器件的性能,以及软件方面人工智能技术的发展。

B、发展现状及未来趋势

服务机器人智能化水平提高,服务领域不断拓展。2017年12月,工信部发布《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020年)》,对于服务机器人的技术发展及应用提出如下规划:

“到2020年,智能服务机器人环境感知、自然交互、自主学习、人机协作等关键技术取得突破,智能家庭服务机器人、智能公共服务机器人实现批量生产及应用,医疗康复、助老助残、消防救灾等机器人实现样机生产,完成技术与功能验证。”

作为机器人行业重要的细分领域,服务机器人近年来在家庭、公共服务、医疗等领域实现了一系列突破性应用,由市场率先落地的扫地机器人、送餐机器人等应用向家政机器人、养老陪护机器人、康复机器人、外科手术机器人等对智能化要求更高的方向延伸,其服务领域和服务对象不断拓展。

人工智能及物联网技术的发展促进服务机器人的性能不断提升。由于服务机器人需要在复杂多变的环境下自主运行并响应人的需求,其发展依赖于计算机视觉、深度学习、语音识别以及语义理解等人工智能技术的发展。

目前,服务机器人正在实现从感知智能向认知智能的加速迈进,在认知推理、情感识别与聊天等方面取得了重大进步。同时,随着物联网技术的高速发展,联网设备数量快速增长。

Cisco预测,2023年全球联网设备数量将达到293亿台,2018–2023年复合增速为9.75%。服务机器人通过互联网与运行环境中的其他硬件设备实现通信互联,同时联网运行中产生的海量数据构成云计算的基础,服务机器人可通过自身的数据处理运算能力对云存储中的经验数据进行学习,从而获得更强的环境适应能力,成为物联网人机交互的信息中枢。

随着人工智能、物联网等新兴技术的发展成熟,服务机器人行业产生的规模效应将进一步提升,从而带动其生产成本的下降和渗透率的提高,推动行业的不断增长。

C、市场容量

近年来,全球及我国的服务机器人市场规模高速增长。2018年全球服务机器人市场规模为92.5亿美元,近5年复合增速为22.50%。

其中家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人的市场规模分别为44.8亿美元、25.4亿美元和22.3亿美元。全球商用服务机器人市场在2017–2021年将保持20%的年复合增速,2021年其市场规模将突破130亿美元。

2018年,中国服务机器人的市场规模为18.4亿美元,占全球市场的19.9%, 近5年复合增速达到40%,增长速度高于全球平均水平。

中国电子学会预计,随着人口老龄化趋势加快,以及医疗、教育等公共服务领域需求的持续旺盛,2021年我国服务机器人市场规模有望接近40亿美元,年同比增速达到31%。

02智能制造解决方案行业发展现状及趋势

01基本概念

近年来,发达国家技术工人短缺,新兴国家劳动力成本上涨,全球、全行业产能过剩,制造业技术日益复杂化,市场需求更为个性化、定制化以及产品的快速迭代更新等种种因素使得现有制造模式亟待变革。

为应对制造业的变革,各国颁布了一系列以“智能制造”为主题的国家战略,加大制造业回流力度,积极部署自动化、智能化、平台化的制造业整体解决方案,包括美国的《先进制造业国家战略计划》、英国的《制造业2050》、日本的《制造业白皮书》以及中国的《中国制造2025》等等。

根据工信部和财政部2016年12月发布的《智能制造发展规划(2016-2020年)》(以下简称“《规划》”)的定义,智能制造是“基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节, 具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式”。

《规划》同时指出,我国智能制造系统整体解决方案供给能力不足,支持自动化、信息技术企业通过业务升级,逐步发展成为智能制造系统解决方案供应商,以满足制造业智能转型的需要。

《国家智能制造标准体系建设指南》也指出,企业构建智能制造系统架构应从生命周期、生产系统层级和制造智能特征三个维度,对智能制造所涉及的活动、装备、特征等内容进行描述,要贯穿企业设备层、单元层、车间层、工厂层、协同层等不同层面并覆盖企业全价值链。

智能制造解决方案由信息空间(包括数据库和工业软件)、物理空间(制造设备、传感器等硬件设备)以及软硬件之间的通信系统组成,是信息技术、智能技术及装备制造的深度融合与集成。

企业可通过定制化的智能制造解决方案实时感知、采集、监控研发、设计、生产过程中产生的大量数据,促进研发、设计、生产过程的无缝衔接和企业间的协同制造,并通过工业云平台实现生产制造的智能分析和决策优化,大幅提高生产效率,实现节能环保目标。

智能制造解决方案在不同行业的具体应用可分为智能装备、智能物流、智能交通等。

智能装备包括制造业的切割成套装备、自动化装配及检测系统、自动焊接生产线等;智能物流包括自动存储、输送、搬运、分拣、拆码垛以及配套的物流信息系统等,广泛应用于制造业物流、商贸物流等领域;智能交通包括轨道交通自动售检票系统、综合监控系统、屏蔽门系统、一卡通系统、NFC手机支付业务等。

02发展现状及未来趋势

数字化工厂是智能制造解决方案的主要应用方向。德勤发布的《2018 中国智能制造报告》显示,智能制造以制造环节的智能化为核心,以端到端数据流为基础,以数字作为核心驱动力,因此数字化工厂是我国工业企业智能制造解决方案的首要部署重点。

数字化工厂指企业通过传感、机器视觉等技术的应用,依托工业机器人等核心装备,建设包括智能仓储系统、智能搬运系统、智能机械设备、智能感知网络和信息整合平台等完整的生产及供应链系统,实现产品开发、产品设计、产品制造、产品质量管理等全流程的数字化。

政策方面,《智能制造发展规划(2016-2020年)》明确了“十三五”期间企业关键工序数控化率超过50%, 数字化车间/智能工厂普及率超过20%的目标。

5G技术有望推动智能制造解决方案技术革新。中国信息通信研究院数据显示,截至2016年,工业无线网络的市场份额占工业网络市场的6%,部署量同比上升32%,未来在工业网络市场中的比重有望进一步提高。

5G通信技术的低时延、高可靠性和广覆盖的特点有助于实现云控制平台对智能制造装备实现更为底层的操作,确保操作的时效性,使得工业机器人、传感器等设备之间的协调更紧密,实现智能装备的大规模、灵活化部署。

基于5G技术的数字化工厂已成为机器人及智能制造领先企业如ABB、KUKA等企业的战略方向。

智能制造解决方案在各行业的应用水平尚不均衡。根据两化融合服务联盟的数据统计,目前原材料行业(如石化、建材、冶金行业)的关键工序数控化率为64.1%,电子信息行业为50.5%,而装备行业(包括交通设备与机械制造)的关键工序数控化率较低,为42%,装备行业的智能制造应用水平尚待提升。

同时,原材料行业的工业云平台应用率为43.3%,低于装备行业的46.1%,工业云平台和智能制造设备的融合水平也需进一步提高。

国内智能制造解决方案供应商尚不能完全满足我国企业的数字化需求。目前,我国制造产业对智能制造解决方案市场需求巨大。

《德勤智能制造企业调研2018》显示,我国企业的智能制造利润贡献率从2013年的低于10%上升至2018年的30%左右,智能制造解决方案在各行业的渗透率将进一步提升。

同时, 我国制造业企业中28%已进入数据可视化阶段,可通过物联网技术捕获实时数据,但只有2%的企业有能力利用这些数据对未来进行预测并实现自动适应。

目前,国内的供应商和服务商大多数仍然处于技术追踪和探索阶段,在关键技术装备、核心软件系统、端到端的集成能力尚不能满足国内智能制造的发展需求。

03市场容量

根据国家统计局数据,2019年,全国固定资产投资总额为551478亿元, 同比增加5.4%,制造业固定资产投资同比增长3.1%,增速有所放缓。

然而,智能制造领域的投资仍处于高速增长阶段。前瞻产业研究院发布的《2019年中国智能制造发展现状及趋势分析报告》显示,2018年中国智能制造解决方案市场规模达到1560亿元,同比增长21.9%。

中国电子信息产业发展研究院的数据显示,预计2020年中国智能制造系统解决方案市场规模将超过2200亿元,同比年增速超过20%。

半导体装备行业发展现状及趋势

01基本概念

半导体是电子产品的核心,具有下游应用广泛、生产工序多、产品种类多、投资额大的特点,具有一定的周期性,主要受宏观经济、下游需求以及自身产能库存影响。

半导体集成电路制造工艺复杂,设备精密度要求高,整体制造流程涉及到300–400道工序,其技术制程随着摩尔定律(晶体管集成度约每18个月翻一番)的节奏不断更新,而技术制程的更新催生出上游半导体材料、设备以及洁净工程产品的更新。

半导体产业链条主要包括芯片设计、晶圆制造和封装测试三大环节,芯片设计环节是将产品的性能和功能转化为物理层面集成电路的设计,晶圆制造环节是根据设计生产完成性能及功能实现的晶圆片,而封装测试环节是将芯片封装在独立元件中,并通过检测确保芯片符合设计标准。

半导体装备在这三大环节提供细分专业设备的支撑。国际半导体产业协会(SEMI)的数据显示,晶圆制造这一环节设备类投资金额占半导体行业设备总投资金额的81%,为半导体行业固定资产的核心,而封装测试环节设备投资占总投资金额的15%。

作为半导体行业上游产业,半导体装备产业呈现高度集中的格局,根据行业调研机构ChipInsights的统计数据,2019年,全球前五大半导体装备厂商市场占有率达到79.3%。

02发展现状及未来趋势

半导体行业逐步复苏。全球半导体贸易统计组织(WSTS)的数据显示,受中美贸易战影响及智能手机等需求端增速放缓,2019年全球半导体行业销售总收入为4090亿美元,同比下降12.8%。

但从2019年下半年起,根据半导体行业调研机构DRAMeXchange的数据,全球半导体行业呈现复苏形势,半导体存储器(DRAM、NAND等)的价格逐步回升。

WSTS预计,全球半导体行业市场规模在2020年将达到4260亿美元,同比增长3.3%;2021年,受存储性能两位数增长这一驱动因素影响,全球半导体行业市场规模增速将进一步上升至6.2%。

中国半导体行业起步较晚,近年来呈现快速增长态势。根据中国半导体行业协会(CSIA)的统计,2019年,中国半导体行业市场规模达到7562.3亿元,同比增长15.8%,其中晶圆制造业销售额为2149.1亿元,同比增长18.20%。

中国半导体行业的迅速增长带动上游半导体装备需求增长,但目前我国半导体装备自给率较低。2018年中国半导体装备市场中国产设备的占比为13%, 其渗透率有望进一步提高。

政策支持方面,国务院2014年发布的《国家集成电路产业发展推进纲要》中明确提出了突破集成电路关键装备和材料、增强产业配套能力的目标,并指出将通过设立国家产业投资基金、落实集成电路设备企业所得税优惠政策等方式支持半导体装备行业的发展。

到2020年,集成电路产业关键装备将进入国际采购体系,2030年集成电路产业链主要环节应达到国际先进水平。

同时,随着科技的进步与下游需求的更新,半导体行业经历了从家电、个人电脑向消费电子产品的需求周期。2010年以来,以智能手机为主的消费电子产品成为半导体行业以及上游半导体装备市场的驱动力。

目前,5G、物联网、云计算以及人工智能等新兴技术的应用有望成为半导体行业的下一个增长点。下游需求的高速增长,配套政策扶持和半导体制造技术进步将推动我国半导体装备行业不断发展升级。

03市场容量

SEMI预计我国半导体装备需求规模将在2021年达到164.4亿美元,同比增速10.2%。

下游需求拉动我国半导体装备市场高速增长,根据中国电子专用设备工业协会(CEPEA)的统计,2019年中国半导体装备市场保持快速增长,销售收入161.82亿元,同比增长30%,预计2020年中国半导体装备销售收入将达到200亿元左右,同比增长20%。

中国半导体装备行业未来几年内保持高速增长的驱动因素主要包括本土晶圆厂扩产提速,以及《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《国家集成电路产业发展推进纲要》等国家产业政策的支持。

ChipInsights预计国内晶圆厂的建设将使得我国晶圆厂装机产能近五年内复合增速达到12%,从而拉动760–830亿元的半导体装备增量需求。

工业软件与信息控制平台行业发展现状及趋势

01基本概念

工业软件指用于工业领域,提高工业企业研发、制造、管理水平和工业装备性能的软件。

按照不同的应用环节,工业软件可分为运营管理类(如 ERP 系统, 客户管理系统,供应链管理系统等),研发设计类(如计算机辅助设计与制造系统、产品生命周期管理系统等)以及生产调度和过程控制类(如生产制造执行系统、数据采集与监视控制系统等)。

其中,生产调度和过程控制类工业软件一般需嵌入在工业制造设备硬件中,可提升制造设备的自动化和智能化程度,改进生产流程和效率,其软硬件融合程度较强。

02发展现状及未来趋势

我国工业软件行业目前存在地区发展不均衡,高端工业软件市场占有率较低等问题。根据赛迪智库统计,2018年我国工业软件市场主要集中于华东及中南地区,占比为61.8%。

同时,虽然我国通用软件行业中的企业已逐渐成熟壮大,但在专业知识属性较强的高端工业软件领域,思爱普(中国)有限公司(SAP)、西门子、达索系统、美国参数技术公司(PTC)等国外厂商仍占据主导地位,国内工业软件企业市场份额较为分散。

工业生产的独立、安全、自主具有国家安全层面的战略意义,工业软件有望成为国产化重点。

目前,我国工业软件市场需求主要来自于大型企业,2018年大型企业工业软件投资占比超过50%。未来,工业软件的应用将进一步向中小企业渗透普及。

工信部于2019年10月发布的《关于加快培育共享制造新模式新业态,促进制造业高质量发展的指导意见》指出,要培育发展一批数字化解决方案提供商, 推动计算机辅助设计、制造执行系统、产品全生命周期管理等工业软件普及应用, 引导广大中小企业加快实现生产过程的数字化。

同时,云计算、物联网与人工智能三大技术将成为驱动工业软件行业创新升级的力量。工业企业上云已成为主流趋势,工业互联网为工业软件提供了运行的云平台,基于嵌入式工业软件的分布性传感器将构建工业互联网的底层架构,而人工智能将帮助企业实现数字驱动。中小企业数字化需求、技术发展与政策支持的三重驱动将促进我国工业软件行业持续高速发展。

03市场容量

赛迪智库《2019年中国工业软件发展白皮书》的数据显示,截至2018年底, 全球工业软件市场规模达到3893亿美元,同比增长5.2%,其中亚太区市场占全球市场份额的23.80%,同比增速7.60%,高于全球平均水平。

中商产业研究院预计,2020年全球工业软件产品市场规模将达到4332亿美元,同比增长5.5%。

我国工业软件市场规模近年来快速增长。中国信息通信研究院的《工业互联网产业经济发展报告(2020年)》显示,我国工业互联网平台与工业软件产业存量规模由2017年的1490亿元增长至2019年的2486亿元,年复合增长率为29.2%,占工业互联网核心产业存量的比重为46.4%,是工业互联网产业增长的核心驱动力量。

根据工信部《2019年软件和信息技术服务业统计公报》的统计,2019年我国工业软件产品实现收入1720亿元,同比增长14.6%,增速高于软件行业整体收入,为支撑工业领域的自主可控发展发挥了重要作用。

行业竞争格局及行业内主要企业

01机器人与智能制造领域

01工业机器人领域

在工业机器人弧焊以及点焊领域,公司主要竞争对手有 KUKA(指德国公司“库卡机器人有限公司”)、ABB(指瑞士公司“Asea Brown Boveri Ltd.”)、FANUC(指日本公司“发那科”)以及日本安川电机等国际大型工业机器人企业。

A、KUKA

KUKA公司总部位于德国,于1972年研制开发第一台工业机器人,KUKA所生产的工业机器人产品广泛应用于仪器、汽车、航天、食品、制药、医学、铸造以及塑料等领域。

2017年,KUKA被美的集团收购。2019年,KUKA营业收入为32亿欧元,约250.54亿元。

B、ABB

ABB总部位于瑞士,在1974年研发出全球第一台微型电脑控制的工业机器人IRB6,主要应用于工件的取放和物料搬运。

1980年兼并Trallfa喷漆机器人公司后,ABB工业机器人产品趋于完备,于 1994年进入中国市场。ABB公司所生产的工业机器人广泛应用于焊接、装配、铸造、密封涂胶、材料处理、包装、喷漆、水切割等领域,为消费品、铸造、塑料和金属加工等行业提供服务。

C、FANUC

FANUC于1956年成立,总部位于日本。FANUC是世界上最大的专业数控系统生产厂家,提供创新的机器人工程解决方案,包括从机器人系统的方案设计、系统仿真、设计、装配到安装调试的全方位服务。

1974年,FANUC研制出第一款工业机器人;1997年,FANUC与上海电气实业公司合资成立上海发那科机器人有限公司,进入中国市场;2015年,FANUC机器人全球销量超过40万台;2019年,FANUC的机器人板块收入达到2025亿日元。

D、日本安川电机

安川电机自1915年在日本创立以来,其技术和产品在电子元件安装装置、机床设备及一般产业机械以及医疗器械等领域得到广泛的应用。安川电机的代表性产品是创造高附加值机械及支持其信息化的机械控制器、实现节能和机械自动化的变频器以及工业机器人等系列产品。

目前,安川电机所生产的产品已应用于30个国家,并在12个国家设立了产业基地。安川电机2019年机器人分部的营业收入为1547亿日元,约97.56亿元,占全部营业收入的比例为37.6%。

E、安川首钢

安川首钢是由中国首钢总公司、日本株式会社安川电机和日本岩谷产业株式会社共同投资组建的合资公司。

安川首钢引进安川电机最新UP系列机器人生产技术生产SG-MOTOMAN机器人,可用于汽车、摩托车、工程机械、化工等行业的焊接、喷漆、装配、研磨、切割和搬运等领域以及机器人工作站等产品。

02服务机器人领域

目前,全球高端服务机器人发展处于初期阶段,尚未实现规模化、产业化,市场份额较为分散。服务机器人代表厂商主要包括医疗机器人领域的Intuitive Surgical,Inc.,以及家用/商用服务机器人领域的优必选等。

A、Intuitive Surgical,Inc.

Intuitive Surgical,Inc.成立于1995年,总部位于美国加利福尼亚州,是全球外科手术机器人的领先提供商,其研发生产的达芬奇手术机器人目前已在67个国家实现销售,2019年协助完成超过720万例手术。

2019财年,Intuitive Surgical, Inc.的营业收入为44.79亿美元,约为312.68亿元。

B、优必选

深圳市优必选科技股份有限公司成立于2012年,是专业从事智能机器人研发、生产和零售及服务于一体的高新技术企业,专注于家政、娱乐和教育等智能机器人领域,入选2019赛迪人工智能企业综合实力百强榜企业。

优必选旗下产品包括仿人服务机器人Walker、教育机器人Alpha、巡检机器人AIMBOT及商用服务机器人Cruzr等。

03物流与仓储自动化领域

在物流与仓储自动化领域,公司在行业内主要竞争对手有昆明昆船、Swisslog、村田机械株式会社、德马泰克等。

A、昆明昆船

昆明船舶设备集团有限公司隶属于世界500强中国船舶集团有限公司,是我国国防科技工业和智能技术装备领域的骨干力量。

昆明昆船秉承军工企业的优良传统,凭借品牌优势和技术优势,已具备大型智能技术装备工程规划、设计、集成和实施能力,在智能技术装备研发、制造、服务方面积累了丰富的经验,已成为智能物流系统及装备、烟草机械成套装备、大型枢纽机场行李处理系统智能成套装备研发生产的优势企业。

昆明昆船为国家高新技术企业,主要从事自动化仓储物流、商业配送及电子商务等自动化设备和系统的开发、设计、制造、集成、安装调试、技术服务;网络工程、信息管理系统、生物识别及信息安全技术、自动化工程及计算机集成制造系统的研制、生产、集成、安装调试、技术服务等。昆明昆船先后实施了烟草、军工、金融、航空、医药、酒业、造纸、电力、家电、电商、锂电、快消品、制造、轨道交通等行业近千个自动化物流系统项目,承建了多个具有示范效应的自动化物流项目,打造了一批技术领先、品质优良的自动化物流系统及一批具有自主知识产权的单机产品(堆垛机、穿梭车、分拣机等),技术指标处于国际先进水平。

昆船昆船已成长为国内自动化物流装备行业中领先的解决方案提供商、经验丰富的系统集成商、个性化定制的专业设备研发制造商;可为用户提供项目咨询规划、方案设计、系统仿真、优化设计、生产制造、安装调试、售后服务等一站式的物流系统整体解决方案。

B、Swisslog

Swisslog的前身公司Sprecher&Schuh AG自1898年于瑞士创立以来,目前已在25个国家拥有约20个产品及技术开发中心。Swisslog作为提供系统咨询服务以及物流系统解决方案的系统集成商,主要为餐饮业、零售业、医药及保健行业提供各类物流方面的系统咨询服务以及物流系统解决方案。

Swisslog产品主要包括仓库和配送中心、系统软件、厂房内部物流系统解决方案、医院药房以及咨询服务领域的供应链管理等,至今已为企业提供超过2000套物流自动化系统。

C、村田机械株式会社

村田机械株式会社成立于1935年,并于1962年成立了“自动化运输仓库” 部门。

村田机械株式会社可生产系列的仓库用储存柜,并利用无人自动驾驶运输车运到指定的自动仓库中存储,有助于自动化生产并提高产量。

村田机械株式会社提供多种分流系统管理方法,包括硬件操作、软件操作以及工程运作,如:邮务管理、医药供应、食品、出版、服装行业的运输储存等。

其物流及工厂自动化系统的主要解决方案包括物流集成中心,保管系统,搬运系统,拣选系统,分拣系统,信息管理系统等。

D、德马泰克

德马泰克(Dematic)总部位于美国,1922年生产历史上第一套移动式输送皮带机,是全球领先的自动化物流和物流解决方案的供应商。德马泰克在25个国家设有60个工程设计中心,在北美、欧洲、中国和澳大利亚设有生产工厂。

2016年,德马泰克被潍柴动力收购。

04自动化装配与检测生产线及系统集成领域

国内企业中,除新松机器人外,我国其它自动化装配与检测生产线及系统集成生产厂商规模较小,目前对新松机器人不构成竞争。

02半导体装备领域

新松机器人半导体装备业务主要包括洁净机器人系列产品、EFEM等,是国内首家洁净机器人供应商,并已占据国内EFEM产品主导市场地位。

新松机器人的半导体装备主要替代进口产品,其国外主要竞争对手如下。

A、布鲁克斯

布鲁克斯(Brooks Automation)总部位于美国,是自动化、真空设备与仪器仪表解决方案的全球领导厂商,业务覆盖北美,欧洲及亚洲,其产品应用于半导体制造、生物科技、工艺设备制造以及绿色能源等多种产业。

B、电产三协

电产三协(Nidec Sankyo)总部位于日本,主要产品为马达、马达驱动组件等。工业机器人为其业务的一部分,其细分产品包括液晶玻璃基板搬运机器人、半导体芯片搬运机器人、真空环境对应机器人以及机器人控制器等。

C、RORZE

RORZE(RORZE Technology Inc.)总部位于日本,主营转换机器及相关应用设备的研发、制造和销售业务。同时公司提供半导体产品交通运输设备,如晶片运输器和基片运转器,以及机器人用机械元件的加工和出口。

03工业软件与信息控制平台领域

目前,公司自主研发的工业软件及控制平台处于核心技术储备阶段,已初步在公司自有产品线上验证通过。在工业软件中的生产控制软件领域,我国市场主要竞争者包括西门子、通用电气以及宝信软件等。

A、西门子

西门子(Siemens)总部位于德国纽伦堡,西门子是全球领先的科技企业, 凭借电气化、自动化和数字化领域的创新,在发电和输配电、基础设施、工业自动化、驱动和软件等领域为客户提供解决方案。

在软件领域,西门子推出了基于云的开放式物联网操作系统 MindSphere,企业可通过其分析功能处理生产过程中物联网产生的海量数据。2019财年,西门子数字工业板块下的软件业务收入为40.39亿欧元,约316.23亿元。

B、通用电气

通用电气(GE)公司总部位于美国波士顿,是全球数字工业公司,通用电气为汽车、快消、化工、重工业、电力等行业的企业提供工业数字化解决方案和服务,其主要工业软件产品包括 Proficy制造执行系统、Predix运营绩效管理系统等,可通过数据集成,工业物联网,机器学习和预测性分析等技术实现企业整体绩效管理。

C、宝信软件

上海宝信软件股份有限公司(以下简称宝信软件)系宝钢股份控股的上市软件企业,总部位于上海自由贸易试验区,是中国领先的工业软件行业应用解决方案和服务提供商。

宝信软件提供工业互联网、云计算、数据中心等领域的产品和服务,客户来自钢铁、交通、医药、装备制造、金融、公共服务等多个行业。2019年,宝信软件营业收入为68.49亿元。

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