机器人产业发展趋势及主要国家发展情况分析
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一、机器人产业发展现状
机器人是集机械、电子、控制、传感、人工智能等多学科先进技术于一体的自动化装备。自1956年机器人产业诞生后,经过近60年发展,机器人已经被广泛应用在装备制造、新材料、生物医药、智慧新能源等高新产业。机器人与人工智能技术、先进制造技术和移动互联网技术的融合发展,推动了人类社会生活方式的变革。
(一)全球机器人市场需求持续增长
工业机器人和服务机器人的市场规模持续扩大。根据IFR的统计,2015年全球工业机器人销量首次突破24万台,其中亚洲销量约占全球销量的2/3,销量为14.4万台;欧洲地区为5万台,其中东欧地区销量增速达到29%,是全球增长最快的地区之一;北美地区销量达到3.4万台,较2014年同比增长11%。中国、韩国、日本、美国和德国的总销量占全球销量的3/4。中国、美国、韩国、日本、德国、以色列等国是近年工业机器人技术、标准及市场发展较活跃的地区。1998-2014年,全球工业机器人销量处于稳步增长态势;特别是2005-2014年间,工业机器人销量迅速增长,新装工业机器人年均增长速度约为14%。2014年全球专用服务机器人销量为2.4万台,较2013年同比增长11.5%;全球个人/家用服务机器人销量约为470万台,较2013年同比增长28%。
图表2014年全球工业机器人市场分布情况
数据来源:国际机器人联合会(IFR)
(二)亚太地区成为最重要市场
亚洲是目前全球工业机器人使用量最大的地区,占世界范围内机器人使用的50%,其次是美洲(包括北美、南美)和欧洲。2012-2015年亚洲机器人销量年均增长15%,远高于美洲和非洲6%的增长速度。2015年,亚太地区工业机器人销售超过14万台。2014年中国、日本、韩国和泰国的工业机器人新装机量占亚洲地区总量的75%,分别在全球排名第一、第二、第四和第八位,四个国家工业机器人的市场规模占全球工业机器人销量的52.4%。
(三)工业机器人发展高度集中
工业机器人的主要产销国集中在日本、韩国和德国,这三国的机器人保有量和年度新增量位居全球前列。
日本、韩国和德国的机器人密度和保有量处于全球领先水平。据IFR统计,2014年日本每万名工人拥有323台工业机器人,韩国为437台,德国为282台;2013年日本的机器人保有量为30.4万台,韩国为15.6万台,德国为16.8万台。
2014年,日本、韩国、德国三国的机器人市场新增量占全球的30.9%,市场规模分别为2.9万台、2.1万台、2万台。受全球制造业转型升级的影响,2014年三国工业机器人市场份额占全球市场总额的30.9%,同比减少6.6%。日本机器人市场成熟,其制造商国际竞争力强,发那科、那智不二越、川崎等品牌在微电子技术、功率电子技术领域持续领先。韩国的半导体、传感器、自动化生产等高端技术为机器人快速发展奠定了基础。德国工业机器人在人机交互、机器视觉、机器互联等领域处于领先水平,德国本土的库卡公司是世界工业机器人四大制造商之一,年产量超过1.8万台。
(四)服务机器人市场处于起步阶段
服务机器人主要包括专业服务机器人和个人/家庭服务机器人。全球服务机器人市场化程度仍然处于起步阶段,受到劳动力不足、人口老龄化等刚性需求的驱动,与人均可支配收入提升和物联网、大数据、计算机、人机交互等先进技术快速迭代的影响,服务机器人行业发展空间巨大。2012-2017年服务机器人市场年复合增长率将达到17.4%,市场规模预计将在2017年达到461.8亿美元。
图表2005-2014年日本工业机器人内销及出口结构变化情况
数据来源:产研智库
全球服务机器人市场仍然处于起步阶段。一是由于服务机器人的外围技术未能解决。服务机器人技术是多学科交叉集成技术,涉及机械设计、自动控制、仿生学、运动学等多领域,在多样性、随机性、复杂性的环境背景下,其对于环境感知的任务复杂度和实时性要求更高。二是单位价值高的服务机器人整体水平技术低下,发展速度缓慢。如医用机器人的控制运动、精细组织操作和三维高清晰度的视觉能力要求高,仅少量发达国家有能力采用此类技术。
目前全球服务机器人市场仅有部分国防机器人、家用清洁机器人、农业机器人实现了产业化,而技术含量更高的医疗机器人、康复机器人等仍然处于研发试验阶段。全球个人和家用服务机器人的产品包括家庭作业机器人、娱乐休闲机器人、残障辅助机器人和监视机器人,其中家庭作业机器人中的除草机器人市场化程度高,产品种类多样化。例如,达芬奇外观机器人、挤奶机器人和军用无人机已经形成成熟的产业链。