2020年中國SCARA平面關節(jié)型工業(yè)機器人行業(yè)報告

1、頭豹研究院 |機械設備系列行業(yè)概覽,400-072-5588 行業(yè)走勢圖,2019 年,中國 SCARA 機器人行業(yè)概覽,報告摘要,SCARA 機器人是一種平面關節(jié)型工業(yè)機器人，主要,應用在 3C 電子、半導體、食品、醫(yī)藥等相關行業(yè)的 物料搬運、裝配等環(huán)節(jié)。2014 至 2018 年期間，得 益于汽車零部件、3C 電子、食品等勞動力密集型行 業(yè)對“機器人替人”需求不斷釋放，中國 SCARA 機器 人市場規(guī)模由 2014 年的 3.0 億元迅速上升至 2018 年的 14.7 億元，年復合增長率達到 48.8%，始終保 持著快速增長勢頭,工業(yè)團隊,莊林楠,高級分析師 分析師,熱點一：中國制造 2

2、025將發(fā)展智能制造裝備提升至,當前全球新一輪制造產(chǎn)業(yè)變革正在興起，給產(chǎn)業(yè)發(fā)展與 分工格局帶來深刻影響：發(fā)達國家實施“再工業(yè)化”戰(zhàn)略， 發(fā)展中國家積極參與全球產(chǎn)業(yè)再分工。在機遇與挑戰(zhàn)下， 中國制造 2025提出推進信息化與工業(yè)化深度融合， SCARA 機器人的研發(fā)與應用進程將不斷加速，市場發(fā)展 前景廣闊,文晗,郵箱：,熱點二：傳統(tǒng)制造企業(yè)轉(zhuǎn)型內(nèi)在需求不斷被激發(fā),相關熱點報告,當前面向企業(yè)智能制造發(fā)展需求的裝備、自動化、軟件、 信息技術(shù)等各領域正積極加強合作交流，協(xié)同創(chuàng)新，智 能制造生態(tài)體系已進入培育期。傳統(tǒng)制造企業(yè)自動化改 造需求持續(xù)釋放，將促進專精控制系統(tǒng)、伺服裝置、減 速器等配套企業(yè)深度參

3、與智能制造生態(tài)體系建設，從而 進一步完善機器人產(chǎn)業(yè)鏈，加速實現(xiàn) SCARA 機器人的國 產(chǎn)化、規(guī)?；?機械設備系列行業(yè)概覽 2018 年中國工業(yè)機器人行業(yè) 研究報告,機械設備系列行業(yè)概覽 2019 年中國倉儲物流機器人 行業(yè)研究報告,熱點三：勞動力人口連續(xù)下降，勞動力短缺現(xiàn)象加劇,進行設備系列行業(yè)概覽 2019 年中國自動送貨機器人 行業(yè)市場研究,中國人口發(fā)展正處于重大轉(zhuǎn)折期，根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)， 自 2012 年起，1659 歲勞動年齡人口數(shù)量與比重已經(jīng) 連續(xù) 7 年下降，7 年間勞動年齡人口減少了 2,600 余萬 人，預計勞動年齡人口下降、老齡化加深將成為中國人 口發(fā)展的中長期現(xiàn)象。相比

4、人工成本，采用 SCARA 機器 人更具有成本優(yōu)勢；從工作效率上看，SCARA 機器人相 比人工可將產(chǎn)能提升 3 倍，且機器人無工作時間限制,機械設備系列深度研究 2019 年中國電力巡檢機器人 行業(yè)研究報告,1,報告編碼19RI0568,目錄,1 2,方法論. 4,1.1 1.2,研究方法 . 4 名詞解釋 . 5,中國 SCARA 機器人行業(yè)市場綜述. 8,2.1 2.2 2.3,中國 SCARA 機器人行業(yè)定義及分類. 8 全球及中國 SCARA 機器人行業(yè)發(fā)展歷程. 9 中國 SCARA 機器人行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈 .10,2.3.1,上游分析.11 中游分析.13 下游分析.13,2.3.2

5、2.3.3,2.4,中國 SCARA 機器人行業(yè)市場規(guī)模 .14,3,中國 SCARA 機器人行業(yè)驅(qū)動與制約因素 .15 3.1 驅(qū)動因素 .15,3.1.1,中國制造 2025將發(fā)展智能制造裝備提升至戰(zhàn)略地位 .15 傳統(tǒng)制造企業(yè)轉(zhuǎn)型內(nèi)在需求不斷被激發(fā).16 勞動力人口連續(xù)下降，勞動力短缺現(xiàn)象加劇.16,3.1.2 3.1.3,3.2,制約因素 .17,3.2.1 3.2.2,國產(chǎn)機器人性能不及進口機器人，缺乏競爭力.17 技術(shù)人才不足.18,4 5,中國 SCARA 機器人行業(yè)政策及監(jiān)管分析 .20 中國 SCARA 機器人行業(yè)市場趨勢.21,1,報告編號19RI0568,5.1 5.2,

6、SCARA 機器人將朝著高效、精確的方向發(fā)展 .21 智能化水平提高，人機協(xié)作更加和諧 .22,6,中國 SCARA 機器人行業(yè)競爭格局分析 .22,6.1 6.2,中國 SCARA 機器人行業(yè)競爭格局概述.22 中國 SCARA 機器人行業(yè)典型企業(yè)分析.23,6.2.1,上海圖靈智造機器人有限公司.23 李群自動化技術(shù)有限公司.25 深圳眾為興技術(shù)股份有限公司.27,6.2.2 6.2.3,2,報告編號19RI0568,圖表目錄,圖 2-1 SCARA 機器人總體結(jié)構(gòu) . 8,圖 2-2 全球及中國 SCARA 機器人發(fā)展歷程.10 圖 2-3 中國 SCARA 機器人產(chǎn)業(yè)鏈.11 圖 2-

7、4 中國 SCARA 機器人成本結(jié)構(gòu)分析.12 圖 2-5 中國 SCARA 機器人市場規(guī)模（以銷售額計），2014-2023 年預測.15 圖 3-1 中國勞動年齡人口，2012-2018 年 .17 圖 4-1 中國 SCARA 機器人行業(yè)相關政策.21 圖 6-1 中國 SCARA 機器人行業(yè)主要參與企業(yè) .23 圖 6-2 圖靈機器人產(chǎn)品系列.24 圖 6-3 李群自動化產(chǎn)品 .26 圖 6-4 眾為興產(chǎn)品線 .28,3,報告編號19RI0568,1 方法論,1.1 研究方法,頭豹研究院布局中國市場，深入研究 10 大行業(yè)，54 個垂直行業(yè)的市場變化，已經(jīng)積累 了近 50 萬行業(yè)研究樣

8、本，完成近 10,000 多個獨立的研究咨詢項目,研究院依托中國活躍的經(jīng)濟環(huán)境，從工業(yè)機器人、運動控制及伺服系統(tǒng)等領域著手， 研究內(nèi)容覆蓋整個行業(yè)的發(fā)展周期，伴隨著行業(yè)中企業(yè)的創(chuàng)立，發(fā)展，擴張，到企 業(yè)走向上市及上市后的成熟期，研究院的各行業(yè)研究員探索和評估行業(yè)中多變的產(chǎn) 業(yè)模式，企業(yè)的商業(yè)模式和運營模式，以專業(yè)的視野解讀行業(yè)的沿革,研究院融合傳統(tǒng)與新型的研究方法，采用自主研發(fā)的算法，結(jié)合行業(yè)交叉的大數(shù)據(jù)， 以多元化的調(diào)研方法，挖掘定量數(shù)據(jù)背后的邏輯，分析定性內(nèi)容背后的觀點，客觀 和真實地闡述行業(yè)的現(xiàn)狀，前瞻性地預測行業(yè)未來的發(fā)展趨勢，在研究院的每一份 研究報告中，完整地呈現(xiàn)行業(yè)的過去，現(xiàn)在和

9、未來,研究院密切關注行業(yè)發(fā)展最新動向，報告內(nèi)容及數(shù)據(jù)會隨著行業(yè)發(fā)展、技術(shù)革新、 競爭格局變化、政策法規(guī)頒布、市場調(diào)研深入，保持不斷更新與優(yōu)化,研究院秉承匠心研究，砥礪前行的宗旨，從戰(zhàn)略的角度分析行業(yè)，從執(zhí)行的層面閱 讀行業(yè)，為每一個行業(yè)的報告閱讀者提供值得品鑒的研究報告,頭豹研究院本次研究于 2019 年 8 月完成,4,報告編號19RI0568,1.2 名詞解釋,電磁閥：一種用電磁控制的工業(yè)設備，用來控制流體的自動化基礎元件,液動機：以液體作為工作介質(zhì)，利用液體的壓力能傳遞動力的發(fā)動機。 油馬達：液壓系統(tǒng)的一種執(zhí)行元件，將液壓泵提供的液體壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵鲚S的機械能。 油泵：用來抽油或壓油的泵

10、，多用于油類的輸送以及在潤滑和傳動系統(tǒng)的管道中產(chǎn)生壓 力,伺服閥：在接受電氣模擬信號后，相應輸出調(diào)制的流量和壓力，其既是電液轉(zhuǎn)換元件， 也是功率放大元件，能將小功率的電氣輸入信號轉(zhuǎn)換為大功率的液壓能（流量和壓力） 輸出,氣缸：引導活塞在缸內(nèi)進行直線往復運動的圓筒形金屬機件。 壓力油：利用液體壓力能的液壓系統(tǒng)使用的液壓介質(zhì)，在液壓系統(tǒng)中起著能量傳遞、抗 磨、系統(tǒng)潤滑、防腐、防銹、冷卻等作用,自由度：通常作為機器人的技術(shù)指標，反映機器人動作的靈活性，可用軸的直線移動、 擺動或旋轉(zhuǎn)動作的數(shù)目來表示,863 計劃”：國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃，該計劃是以政府為主導，以一些有限的領域 為研究目標的一個基礎研

11、究的國家性計劃,諧波減速器：由固定的內(nèi)齒剛輪、柔輪以及使柔輪發(fā)生徑向變形的波發(fā)生器組成。諧波 齒輪減速器是齒輪減速器中的一種新型傳動結(jié)構(gòu)，其利用柔性齒輪產(chǎn)生可控制的彈性變 形波，引起剛輪與柔輪的齒間相對錯齒來傳遞動力和運動,伺服系統(tǒng)：又稱隨動系統(tǒng)，是用來精確跟隨或重復某個過程的反饋控制系統(tǒng)。 數(shù)控機床：數(shù)字控制機床的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床，該控制系統(tǒng),能夠邏輯性地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼化的,5,報告編號19RI0568,數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置,再工業(yè)化”：20 世紀 70 年代，“再工業(yè)化”是針對德國魯爾地區(qū)、法國洛林地區(qū)、

12、美國東北部地區(qū)和日本九州地區(qū)等重工業(yè)基地改造問題提出的，實質(zhì)是以高新技術(shù)為依 托，發(fā)展高附加值的制造業(yè)，如先進制造技術(shù)、新能源、環(huán)保、信息等新興產(chǎn)業(yè)，從而 重新?lián)碛袕姶蟾偁幜Φ男鹿I(yè)體系,重復定位精度：在同一臺數(shù)控機床上，應用相同程序、相同代碼加工一批零件，所得到 連續(xù)結(jié)果的一致程度,三維軟件：用于三維設計的軟件，是建立在平面和二維設計的基礎的一種更立體化，更 形象化的設計方法,MATLAB：Matrix 和 Laboratory 兩個詞的組合，意為矩陣工廠（矩陣實驗室），是由 美國 mathworks 公司發(fā)布的主要面對科學計算、可視化以及交互式程序設計的商業(yè)數(shù) 學軟件,ADAMS：Auto

13、matic Dynamic Analysis of Mechanical Systems，即機械系統(tǒng)動力 學自動分析，該軟件是美國機械動力公司（現(xiàn)已并入美國 MSC 公司）開發(fā)的虛擬樣機 分析軟件,有限元分析技術(shù)：利用數(shù)學近似的方法對真實物理系統(tǒng)（幾何和載荷工況）進行模擬的 一項技術(shù)，該技術(shù)利用簡單而又相互作用的單元，可通過有限數(shù)量的未知量逼近無限未 知量的真實系統(tǒng),參數(shù)辨識技術(shù)：一種將理論模型與實驗數(shù)據(jù)結(jié)合而用于預測的技術(shù)。參數(shù)辨識根據(jù)實驗 數(shù)據(jù)和建立的模型來確定一組模型的參數(shù)值，使得由模型計算得到的數(shù)值結(jié)果能最好地 擬合測試數(shù)據(jù)（可視為一種曲線擬合問題），從而可以對未知過程進行預測，提供一

14、定 的理論指導,6,報告編號19RI0568,CPU：Central Processing Unit，即中央處理器，是計算機系統(tǒng)的運算和控制核心，也 是信息處理、程序運行的最終執(zhí)行單元,開放式模塊化控制系統(tǒng)：1994 年底，由美國三大汽車公司通用、福特和克萊斯勒首次 提出。該系統(tǒng)的特點是開放式與模塊化：開放式指容許把流行的硬件和軟件集成為控制 器的基礎結(jié)構(gòu)；模塊化指包含組件（構(gòu)成應用程序的軟件片）的容器，每個組件都具有 各自的有限狀態(tài)機實現(xiàn)其特定功能，可即插即用,7,報告編號19RI0568,2 中國 SCARA 機器人行業(yè)市場綜述,2.1 中國 SCARA 機器人行業(yè)定義及分類,SCARA（

15、Selective Compliance Assembly Robot Arm，即選擇順應性裝配機械手臂） 機器人是一種平面關節(jié)型工業(yè)機器人，其結(jié)構(gòu)共有 4 個關節(jié)，包括 3 個相互平行的旋轉(zhuǎn)關 節(jié)，用于平面上對物體進行定位與定向，還有 1 個垂直于平面的移動關節(jié)，用于完成機器人 末端件在垂直平面內(nèi)的運動（見圖 2-1）。SCARA 機器人在 X、Y 軸方向上具有順從性，在 Z 軸方向具有良好的剛性，可在有限空間中作業(yè)然后收回，主要應用在 3C 電子、半導體,食品、醫(yī)藥等相關行業(yè)的物料搬運、裝配等環(huán)節(jié),圖 2-1 SCARA 機器人總體結(jié)構(gòu),來源：高速輕型 SCARA 機器人的機械結(jié)構(gòu)及控制系

16、統(tǒng)研究進展，頭豹研究院編輯整理,SCARA 機器人有四種驅(qū)動方式：液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動、電氣驅(qū)動和機械驅(qū)動,1）液壓驅(qū)動：以液體為工作介質(zhì)，由液動機、油罐、油馬達、油泵、油箱、伺服閥等組 成的驅(qū)動系統(tǒng)，通過將電能轉(zhuǎn)換為液壓能并用電磁閥改變壓力油流向，從而使液壓驅(qū)動執(zhí)行 機構(gòu)進行工作。液壓驅(qū)動輸出功率大，具有抓取能力強，結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)奏平穩(wěn)、耐沖擊等特 點，但液壓元件對制作精度和密封性要求高，否則會出現(xiàn)液體泄漏的情況,8,報告編號19RI0568,2）氣壓驅(qū)動：以壓縮空氣為工作介質(zhì)，由氣缸、氣罐、氣閥等組成的驅(qū)動系統(tǒng)，其工作 原理與液壓驅(qū)動相似。氣壓驅(qū)動的特點是氣源獲取方便、結(jié)構(gòu)相對簡單、成本低，但

17、如果氣 壓過高會導致速度不易控制，因此實際使用氣壓較低，導致輸出功率小、抓取能力較弱。 （3）電氣驅(qū)動：將電能轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶帕?，從而?qū)動執(zhí)行機構(gòu)進行工作的驅(qū)動系統(tǒng)。電氣驅(qū)動 的特點是功率大、響應速度快、控制精度高且操作簡便，也是 SCARA 機器人應用最多的一 種驅(qū)動方式，驅(qū)動元件通常采用步進電機或直流伺服電機,4）機械驅(qū)動：由凸輪、連桿、齒輪和齒條、間歇機構(gòu)等機械傳動機構(gòu)組成的驅(qū)動系統(tǒng)， 特點是動作牢靠、工作速度高，缺點是不易于調(diào)整，因此一般只用于動作相對固定的場合,2.2 全球及中國 SCARA 機器人行業(yè)發(fā)展歷程,1978 年，日本山梨大學科學團隊研制出世界上第一款 SCARA 機器人，該款

18、機器人在 結(jié)構(gòu)上具有 4 個軸和 4 個運動自由度，結(jié)構(gòu)形式包括 X、Y、Z 方向平移軸及 Z 方向旋轉(zhuǎn)軸 （見圖 2-2）。由于技術(shù)限制，該款 SCARA 機器人采用齒輪及鏈條等傳動機構(gòu)，存在體積 過大、響應速度慢、工作精度低、應用范圍窄等不足。1984 年，美國 Adept Technology 公司推出世界上第一款電機直驅(qū) SCARA 機器人，并將其命名為 AdeptOne。這款機器人彌 補了日本研發(fā)的第一款 SCARA 機器人的不足，省去了齒輪及鏈條等傳動機構(gòu)，而是采用電 機直接驅(qū)動的方式實現(xiàn)關節(jié)運動，避免傳動機構(gòu)間產(chǎn)生的摩擦，大幅提高了機器人響應速度 和工作精度。此后出現(xiàn)的 SCAR

19、A 機器人基本沿用 AdeptOne 機器人結(jié)構(gòu)，即“電機+減速 器”關節(jié)直驅(qū)運行方式。20 世紀 80 年代，全球 SCARA 機器人兩大巨頭，愛普生與雅馬哈 開始著手研發(fā)工業(yè)機器人。1997 年，愛普生推出首款緊湊型 SCARA 機器人。與此同時， 出于摩托車生產(chǎn)線需求，雅馬哈開始研發(fā)工業(yè)機器人。此后，憑借機器人產(chǎn)品的易用性、高 性能和可靠性，愛普生與雅馬哈兩大日系品牌在全球 SCARA 領域一直處于領先地位,9,報告編號19RI0568,受到技術(shù)限制影響，中國工業(yè)機器人起步較晚。1985 年，工業(yè)機器人被列入中國“七 五”科技攻關計劃研究重點，研究方向鎖定在工業(yè)機器人基礎技術(shù)、基礎器件開

20、發(fā)以及搬運、 噴涂和焊接機器人等五個方面。1992 年，中國第一臺 SCARA 裝配機器人由熊貓電子集團 有限公司設計制造而成。在中國“863 計劃”實施下，中國第一臺高性能精密裝配機器人于 1995 年問世，這是一款 SCARA 4 軸裝配機器人，采用直接驅(qū)動技術(shù)，具有較高的運動速 度和定位精度，同時配備視覺與力覺傳感器以及多任務操作系統(tǒng)。隨著中國制造業(yè)的飛速發(fā) 展，制造工廠對生產(chǎn)效率及質(zhì)量要求逐步提高，工業(yè)、制造業(yè)企業(yè)對可替代人工從事重復性 強、高強度勞動的工業(yè)機器人需求愈加強烈。2012 年起，中國 SCARA 機器人行業(yè)開始集 中發(fā)展，國產(chǎn)機器人企業(yè)如眾為興、臺達、天太、李群自動化等在

21、吸收、消化國外先進技術(shù),后，開始自主研發(fā) SCARA 機器人，促進 SCARA 機器人向高精度、智能化方向發(fā)展,圖 2-2 全球及中國 SCARA 機器人發(fā)展歷程,來源：頭豹研究院編輯整理,2.3 中國 SCARA 機器人行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈,中國 SCARA 機器人行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈由上至下依次可分為上游零部件制造、中游 SCARA 機 器人本體制造及下游系統(tǒng)集成及應用領域（見圖 2-3,10,報告編號19RI0568,圖 2-3 中國 SCARA 機器人產(chǎn)業(yè)鏈,來源：頭豹研究院編輯整理,2.3.1 上游分析,SCARA 機器人產(chǎn)業(yè)鏈上游為機器人零部件制造，參與主體為中國及國外零部件制造商。 SCARA 機器

22、人有 4 大核心零部件：控制器、伺服驅(qū)動、伺服電機、減速器。核心零部件成 本約占 SCARA 機器人總成本的 70%。從成本結(jié)構(gòu)上看，成本最高的零部件為減速器，在 總成本中的比重約為 30%，其次是伺服驅(qū)動、伺服電機以及控制器，所占成本比重分別約 為 15%、15%、10%（見圖 2-4,11,報告編號19RI0568,圖 2-4 中國 SCARA 機器人成本結(jié)構(gòu)分析,來源：頭豹研究院編輯整理,當前中國在控制器、伺服驅(qū)動、伺服電機領域，國產(chǎn)化程度已有大幅提升，供應商呈現(xiàn) 多元化特征，貨源充足。上游環(huán)節(jié)除專門從事控制器、伺服驅(qū)動、伺服電機制造的企業(yè)外， 中游機器人本體制造商也參與上游核心零部件開

23、發(fā)，從源頭上改進 SCARA 機器人工作性能。 SCARA 機器人核心點在諧波減速器領域，中國在諧波減速器領域的生產(chǎn)能力與技術(shù)相 對薄弱，國產(chǎn)減速器性能與進口減速器相比差距明顯，導致中國機器人市場嚴重依賴進口減 速器。日本哈默納科公司與住友公司在諧波減速器領域經(jīng)營多年，其中哈默納科在全球精密 減速器市場約占 15%的份額。由于進口諧波減速器供貨量少，進口減速器一直處于供不應 求的情況。在此契機下，中國本土減速器廠商近年來發(fā)展迅猛，持續(xù)加大研發(fā)投入，搶奪減 速器市場，已涌現(xiàn)出蘇州綠的、來福諧波、北京諧波、中技克美等一批具有較強競爭力和較 大規(guī)模的國產(chǎn)減速器企業(yè)。其中，2018 年蘇州綠的精密諧波

24、減速器銷量突破 12 萬臺。隨 著核心零部件國產(chǎn)化率持續(xù)提高，市場發(fā)展已進入國產(chǎn)替代進口階段，上游機器人零部件提 供商在整個產(chǎn)業(yè)鏈的議價能力正在逐步弱化,12,報告編號19RI0568,2.3.2 中游分析,SCARA 機器人行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中游為機器人本體制造，參與主體為機器人本體制造商，負,責 SCARA 機器人機構(gòu)設計制造、核心零部件研發(fā)組裝及機器人銷售。SCARA 機器人機構(gòu) 設計包括傳動部分、執(zhí)行部分和驅(qū)動部分。機器人本體制造商在確定 SCARA 機器人整體機 械結(jié)構(gòu)方案后，根據(jù)零部件要求結(jié)構(gòu)強度，開發(fā)出滿足生產(chǎn)要求的核心零部件，如控制器、 伺服電機等。控制器是機器人的大腦，對其的研究方向

25、主要集中在提高核心控制芯片運算性 能，以及實現(xiàn)運動控制層和伺服驅(qū)動層的結(jié)合，使機器人節(jié)拍更短、穩(wěn)停更快、軌跡更準。 機器人本體制造商的商業(yè)模式分為兩種：（1）直接銷售給集成商，借助集成商的銷售渠 道優(yōu)勢出貨，該模式是機器人本體制造商最常采用的模式；（2）直接銷售給終端客戶，這種 方式要求機器人本體制造商在特定應用領域具備強大技術(shù)優(yōu)勢，且機器人產(chǎn)品成熟度與運行 性能滿足終端客戶需求，對比前一種商業(yè)模式而言，該模式的利潤更高但客戶資源獲取難度 更高，因此采用此類商業(yè)模式的機器人本體制造商較少,機器人本體制造商在整個產(chǎn)業(yè)鏈中起到承上啟下的作用，由于研發(fā)難度最高，因此在整 體 SCARA 機器人產(chǎn)業(yè)鏈

26、中的議價能力最強,2.3.3 下游分析,SCARA 機器人行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈下游為系統(tǒng)集成及應用領域，參與者為系統(tǒng)集成商及各應用 領域的企業(yè)。系統(tǒng)集成負責機器人應用二次開發(fā)、非標自動化設計以及售后服務等，技術(shù)壁 壘較低，利潤水平通常在 5%10%之間，市場競爭激烈，主要的機器人集成商有以 ABB、 庫卡、發(fā)那科為代表的國際機器人企業(yè)及以埃夫特、拓斯達、廣州數(shù)控等為代表的國產(chǎn)集成 商,SCARA 機器人的特點是負載小、速度快，主要應用在快速分揀、精密裝配等領域,13,報告編號19RI0568,SCARA 機器人應用最多的行業(yè)為 3C 電子行業(yè)、半導體行業(yè)、食品行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)等，其 中 3C 電子行業(yè)對

27、SCARA 機器人的消費量最大，一條電子產(chǎn)品生產(chǎn)線所需的 SCARA 機器 人可達上百臺，3C 電子行業(yè)大約占據(jù) 60%的 SCARA 機器人消費量。在勞動力成本逐步上 漲趨勢下，食品、醫(yī)藥行業(yè)對使用機器人解放人力的需求愈發(fā)強烈，有望進一步刺激 SCARA 機器人市場容量釋放,2.4 中國 SCARA 機器人行業(yè)市場規(guī)模,在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、智能制造戰(zhàn)略實施過程中，工業(yè)機器人是實現(xiàn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重 要工具，其發(fā)展狀況得到市場重點關注。2014 至 2018 年期間，得益于汽車零部件、3C 電 子、食品等勞動力密集型行業(yè)對“機器人替人”需求不斷釋放，中國 SCARA 機器人市場規(guī) 模由 2014

28、 年的 3.0 億元迅速上升至 2018 年的 14.7 億元，年復合增長率達到 48.8%，始 終保持著快速增長勢頭（見圖 2-5）。橫向來看，SCARA 機器人發(fā)展增速遠超六軸工業(yè)機器 人增速（約 30%左右），這是因為 SCARA 機器人擁有同步精度高、效率快等優(yōu)點，同時與 其它工業(yè)機器人相比具有成本優(yōu)勢。未來在 5G 的帶動作用下，5G 移動端、PC 端等新型電 子裝備生產(chǎn)制造將推動自動化設備采購需求，為 SCARA 機器人發(fā)展增添新動能，中國 SCARA 機器人市場規(guī)模將有望達到 59.8 億元,14,報告編號19RI0568,圖 2-5 中國 SCARA 機器人市場規(guī)模（以銷售額計

29、），2014-2023 年預測,來源：頭豹研究院編輯整理,3 中國 SCARA 機器人行業(yè)驅(qū)動與制約因素,3.1 驅(qū)動因素,3.1.1 中國制造 2025將發(fā)展智能制造裝備提升至戰(zhàn)略地位,當前全球新一輪制造產(chǎn)業(yè)變革正在興起，給產(chǎn)業(yè)發(fā)展與分工格局帶來深刻影響：發(fā)達國 家實施“再工業(yè)化”戰(zhàn)略，發(fā)展中國家積極參與全球產(chǎn)業(yè)再分工，智能制造在全球范圍內(nèi)已 成為制造業(yè)重要發(fā)展趨勢，推動了新生產(chǎn)方式的形成?；谛乱淮畔⒓夹g(shù)與制造業(yè)深度融 合，以高檔數(shù)控機床、工業(yè)機器人、智能儀器儀表為代表的關鍵技術(shù)裝備在重點行業(yè)不斷普 及，推動了智能制造初步發(fā)展。在智能制造深入推進過程中，中國制造業(yè)面臨著兩大現(xiàn)狀問 題：（

30、1）機械化、電氣化、自動化、數(shù)字化水平低；（2）各地區(qū)、行業(yè)、企業(yè)發(fā)展不平衡。 在機遇與挑戰(zhàn)下，中國制造 2025提出推進信息化與工業(yè)化深度融合：（1）加快發(fā)展 智能制造裝備和產(chǎn)品；（2）組織研發(fā)具有深度感知、智慧決策、自動執(zhí)行功能的工業(yè)機器人， 突破伺服電機、驅(qū)動器和減速器等核心裝置；（3）加快汽車、輕工、食品、電子等行業(yè)等生,15,報告編號19RI0568,產(chǎn)設備的智能化改造。在國家政策驅(qū)動下，SCARA 機器人的研發(fā)與應用進程將不斷加速， 市場發(fā)展前景廣闊,3.1.2 傳統(tǒng)制造企業(yè)轉(zhuǎn)型內(nèi)在需求不斷被激發(fā),2016 年 9 月，中國工業(yè)和信息化部、財政部印發(fā)智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-20

31、20 年），明確指出要促進中小企業(yè)智能化改造：（1）引導有基礎、有條件的中小企業(yè)推進生產(chǎn) 線自動化改造，開展管理信息化和數(shù)字化升級試點應用；（2）建立龍頭企業(yè)引領帶動中小企 業(yè)推進自動化、信息化的發(fā)展機制，提升中小企業(yè)智能化水平；（3）到 2020 年，有基礎、 有條件的中小企業(yè)生產(chǎn)自動化程度大幅提高，管理信息化和數(shù)字化水平明顯提升。 當前面向企業(yè)智能制造發(fā)展需求的裝備、自動化、軟件、信息技術(shù)等各領域正積極加強 合作交流，協(xié)同創(chuàng)新，智能制造生態(tài)體系已進入培育期。傳統(tǒng)制造企業(yè)自動化改造需求持續(xù) 釋放，將促進專精控制系統(tǒng)、伺服裝置、減速器等配套企業(yè)深度參與智能制造生態(tài)體系建設， 從而進一步完善機器

32、人產(chǎn)業(yè)鏈，加速實現(xiàn) SCARA 機器人的國產(chǎn)化、規(guī)?；?3.1.3 勞動力人口連續(xù)下降，勞動力短缺現(xiàn)象加劇,中國人口發(fā)展正處于重大轉(zhuǎn)折期，根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，自 2012 年起，1659 歲勞 動年齡人口數(shù)量與比重已經(jīng)連續(xù) 7 年下降，7 年間勞動年齡人口減少了 2,600 余萬人，預計 勞動年齡人口下降、老齡化加深將成為中國人口發(fā)展的中長期現(xiàn)象（見圖 3-1）。2018 年 末，中國 1659 歲勞動年齡人口為 89,729 萬人，占總?cè)丝诘?64.3%，相比 2017 年末， 1659 歲勞動年齡人口減少 470 萬人，比重下降 0.6 個百分點,受勞動年齡人口持續(xù)下降影響，中國勞動力供給

33、總量下降，預計今后幾年還將繼續(xù)下降， 勞動力供給下降將致使制造業(yè)招工難度增大，機器人應用蘊藏巨大空間，促使機器人替代人,16,報告編號19RI0568,工進入工廠生產(chǎn)線。此外，國產(chǎn) SCARA 機器人價格在 36 萬/臺，進口 SCARA 機器人價 格在 49 萬/臺，而普通流水線工人平均年收入在 56 萬之間，相比人工成本，采用 SCARA 機器人更具有成本優(yōu)勢；從工作效率上看，SCARA 機器人相比人工可將產(chǎn)能提升 3 倍，且,機器人無工作時間限制,圖 3-1 中國勞動年齡人口，2012-2018 年,來源：國家統(tǒng)計局，頭豹研究院編輯整理,3.2 制約因素,3.2.1 國產(chǎn)機器人性能不及進

34、口機器人，缺乏競爭力,國產(chǎn) SCARA 機器人在負載、速度、重復定位精度等方面不及進口 SCARA 機器人，以 重復定位精度為例，愛普生 G1 迷你 SCARA 機器人的可重復定位精度可達0.005mm，為 行業(yè)領先，中國 SCARA 機器人品牌如眾為興和天太所生產(chǎn)的 SCARA 機器人，重復定位精 度可達到與愛普生 SCARA 機器人一樣的水平，但李群自動化、圖靈機器人和華盛控生產(chǎn)的 SCARA 機器人在重復定位精度分別為0.01、0.016、0.02，略有不足,國產(chǎn) SCARA 機器人市場競爭力不足，主要原因有以下三點：（1）機器人核心零部件如 減速器的國產(chǎn)化程度不高，由于進口減速器性能優(yōu)

35、越，外資減速器廠商已建立競爭壁壘，國,17,報告編號19RI0568,產(chǎn)減速器在產(chǎn)品穩(wěn)定性和使用壽命方面相差甚遠，不能完全滿足下游客戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要 求；（2）國產(chǎn)機器人品牌研發(fā)投入不充足，無法滿足長期發(fā)展要求；（3）多家國際機器人廠 商紛紛搶灘中國市場，開啟了激烈的市場競爭，降價幅度大，不斷擠壓國產(chǎn)機器人廠商的生 存空間,3.2.2 技術(shù)人才不足,機器人工程是綜合自然科學、工程技術(shù)、社會科學、人文科學等相關學科理論、方法和 技術(shù)，主要研究機器人的智能感知、優(yōu)化控制與系統(tǒng)設計、人機交互等問題的多學科交叉學 科。機器人的研究開展與應用，既需要擅長制造企業(yè)管理和熟悉信息技術(shù)的復合型人才，又 需要能

36、夠開展機器人技術(shù)研發(fā)、技術(shù)改進的專業(yè)人才?，F(xiàn)階段，中國機器人領域內(nèi)，研發(fā)、 應用、銷售等高端專業(yè)人才水平還有待提高，人才培養(yǎng)機制不完善,根據(jù) 2013 年工信部發(fā)布的關于推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見指出，到 2020 年，工業(yè)機器人裝機量將達到 100 萬臺，大概需要 20 萬與工業(yè)機器人應用相關的從業(yè)人 員。中國高等院校設立智能制造學科的時間較晚，截至 2018 年 6 月，全國開設機器人工程 專業(yè)的高校不足 100 所，以現(xiàn)有的專業(yè)技術(shù)人才以及應用人才數(shù)量增長趨勢來看，達到既 定目標的難度較大，人才缺口制約了 SCARA 機器人行業(yè)向更高層次領域發(fā)展,18,報告編號19RI0568,1

37、9,報告編號19RI0568,4 中國 SCARA 機器人行業(yè)政策及監(jiān)管分析,SCARA 機器人是工業(yè)機器人的細分領域，依托成本低、適應性強等特點在工業(yè)自動化 改造進程中發(fā)揮著重要作用。當前，中國正積極發(fā)展以工業(yè)機器人為代表的高端智能裝備， 可有效提高制造效率、降低人力成本及緩解勞動力短缺問題。在此背景下，中國工信部、發(fā) 改委等相關部門陸續(xù)出臺了有關政策規(guī)劃以促進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展（見錯誤! 未找到引用源。,2013 年 12 月，中國工信部在關于推動機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見中明確提出到 到 2020 年形成較為完善的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)體系的目標，同時還提出了具體發(fā)展目標。2015 年

38、5 月，中國國務院在中國制造 2025提出將工業(yè)機器人列入大力推動突破發(fā)展十大重 點領域之一，明確要求到 2020 年工業(yè)機器人銷量達到 15 萬臺。從國家戰(zhàn)略角度將工業(yè)機 器人行業(yè)的發(fā)展提上新的高度，可有利推動工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展。 2016 年 3 月，中國發(fā)改委發(fā)布十三五規(guī)劃綱要，提出要實施智能制造工程，構(gòu)建新 型制造體系，大力推進機器人創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化。2016 年 4 月，中國工信部、發(fā)改委、財政部 發(fā)布機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020），提出要實現(xiàn)機器人關鍵零部件和高端產(chǎn)品的重 大突破，實現(xiàn)機器人質(zhì)量可靠性、市場占有率和龍頭企業(yè)競爭力的大幅提升，對機器人行業(yè) 發(fā)展質(zhì)量提出

39、要求。2016 年 12 月，中國工信部發(fā)布工業(yè)機器人行業(yè)規(guī)范條件，指出加 強工業(yè)機器人行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量管理，進一步明確行業(yè)規(guī)范，有利于維護工業(yè)機器人行業(yè)秩序， 保護各方合法權(quán)益，促進工業(yè)機器人行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展,2017 年 7 月，中國國務院在新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃中提出要攻克機器核心零部 件技術(shù)瓶頸，提出研制智能工業(yè)機器人，提高工業(yè)機器人的智能化程度。2017 年 11 月， 中國工信部在關于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見提到要研發(fā),20,報告編號19RI0568,推廣關鍵智能網(wǎng)聯(lián)裝備，圍繞數(shù)控機床、工業(yè)機器人、大型動力裝備等關鍵領域，實現(xiàn)智能 控制、智能傳感、工業(yè)級芯片與

40、網(wǎng)絡通信模塊的集成創(chuàng)新，形成一系列具備聯(lián)網(wǎng)、計算、優(yōu),化功能的新型智能裝備，有利于推動 SCARA 機器人智能化水平,圖 4-1 中國 SCARA 機器人行業(yè)相關政策,來源：頭豹研究院編輯整理,5 中國 SCARA 機器人行業(yè)市場趨勢,5.1 SCARA 機器人將朝著高效、精確的方向發(fā)展,隨著智能制造趨勢加深、機器人智能化水平和實用性不斷提升，SCARA 機器人將應用 于更加廣闊的應用環(huán)境。為應對日益復雜的工作環(huán)境，SCARA 機器人將朝著高效、精細的 方向發(fā)展，具體體現(xiàn)在三方面：（1）在機械結(jié)構(gòu)方面，減輕減速器體積和重量需向輕量化方 向發(fā)展，減速器結(jié)構(gòu)更加簡單靈活，才能使機器人完成抓取動作時

41、更加輕松和精準；（2）在 軟件方面，用于進行仿真運行及數(shù)據(jù)測量分析的三維軟件、MATLAB 仿真、ADMAS 軟件、 有限元分析技術(shù)等優(yōu)化方法還需持續(xù)改進，以提高 SCARA 機器人在實際應用場景下的負載,21,報告編號19RI0568,運行、抗抖動等能力；（3）在控制方面，繼續(xù)開發(fā)多樣化參數(shù)辨識方法，不斷完善控制理論， 以增強 SCARA 機器人在復雜環(huán)境下的控制能力,5.2 智能化水平提高，人機協(xié)作更加和諧,根據(jù)中國 SCARA 機器人行業(yè)資深專家介紹：良好的人機關系并不是機器人取代人，而 是融洽的人機協(xié)作關系。計算機技術(shù)的快速發(fā)展將促進 SCARA 機器向著智能化、高控化方 向發(fā)展，人機

42、之間的協(xié)作交流、交互更加穩(wěn)定,1）隨著 SCARA 機器人主要應用領域 3C 電子行業(yè)對細微技術(shù)處理、柔性化、集成 化等要求不斷提高，驅(qū)控一體化將伺服驅(qū)動技術(shù)、運動控制技術(shù)和機器視覺技術(shù)融合在一臺 機器上，且采用分布式 CPU 架構(gòu)，可使各項硬件發(fā)揮各自特長，保證機器人運動更加平穩(wěn)； （2）機器人編程方式由示教編程向離線編程轉(zhuǎn)變，示教器是進行機器人手動操縱、程 序編寫、參數(shù)配置及監(jiān)控用的手持裝置，也是最常見的機器人控制裝置。但傳統(tǒng)的示教編程 具有編程時機器人停止工作、程序需在實際系統(tǒng)上試驗、編程質(zhì)量取決于編程者經(jīng)驗等缺點， 促使編程系統(tǒng)朝著離線編程方向發(fā)展。相比示教編程，離線編程可減少機器人停

43、機時間、用 CAD 方法進行最佳軌跡規(guī)劃，更好地調(diào)試與規(guī)劃工作空間、避免出錯,6 中國 SCARA 機器人行業(yè)競爭格局分析,6.1 中國 SCARA 機器人行業(yè)競爭格局概述,中國 SCARA 機器人行業(yè)已基本形成以愛普生、雅馬哈等外資寡頭競爭的格局（見圖 6-1）。愛普生和雅馬哈兩家外資企業(yè)占據(jù)了中國 SCARA 機器人市場份額的 60%，大多數(shù) 國產(chǎn) SCARA 機器人品牌自 2012 年起開始發(fā)展，起步時間普遍晚于外資企業(yè)十余年，外資 企業(yè)掌握市場先發(fā)優(yōu)勢以及世界先進技術(shù)，幾乎覆蓋了中國全品類 SCARA 機器人的銷售,22,報告編號19RI0568,國產(chǎn)替代率只有 20%左右。目前經(jīng)營狀

44、況良好、技術(shù)水平較高的國產(chǎn) SCARA 機器人主流 品牌主要為：眾為興、臺達、天太、李群自動化、埃斯頓等。據(jù)統(tǒng)計，2012-2018 年期間， 中國 SCARA 機器人市場一直維持著外資機器人品牌壟斷的競爭格局，預計隨著國產(chǎn) SCARA 機器人在精度與速度方面的性能不斷提升，與進口 SCARA 機器人的差距將逐漸縮小，中國 SCARA 機器人領域資深技術(shù)專家表示，未來 2-3 年，國產(chǎn) SCARA 機器人品牌將打破外資,企業(yè)壟斷，實現(xiàn) 80%的進口替代,圖 6-1 中國 SCARA 機器人行業(yè)主要參與企業(yè),來源：頭豹研究院編輯整理,6.2 中國 SCARA 機器人行業(yè)典型企業(yè)分析,6.2.1

45、上海圖靈智造機器人有限公司 6.2.1.1 企業(yè)概況,上海圖靈智造機器人有限公司（以下簡稱“圖靈機器人”）是由上海交通大學于 2007 年 出資組建的高新科技企業(yè)，旗下?lián)碛袆?chuàng)建于 1978 年的意大利 RRRobotica 子公司，已研發(fā) 出多款工業(yè)化圖靈機器人。在成立初期，圖靈機器人主要從事智能運動控制卡和軟件控制技,23,報告編號19RI0568,術(shù)的研發(fā)。2011 年，基于運動控制卡和軟件控制的研發(fā)成果，圖靈機器人正式進入機器人 整機研發(fā)領域，并于 2013 年，將自主品牌圖靈機器人推向市場。2016 年，圖靈機器人開 始啟動雙臂協(xié)作機器人的研發(fā),6.2.1.2 產(chǎn)品介紹,圖靈機器人旗下

46、擁有 3 大產(chǎn)品系列，包括通用系列、SCARA 系列和焊接系列（見圖,6-2,圖 6-2 圖靈機器人產(chǎn)品系列,來源：頭豹研究院編輯整理,其中，SCARA 系列有 9 款 SCARA 機器人，最大負載級別分別為 3KG、6KG 及 10KG,圖靈機器人的 SCARA 機器人采用的電機均為旗下意大利 RRRobotica 電機產(chǎn)品，減速器為 諧波傳動形式，具有運動性能快、輕量緊湊、安裝條件限制少的特點，適用于各種工序的自 動化，在有限生產(chǎn)空間中的優(yōu)勢明顯，具體可應用于 3C 電子行業(yè)的鍵盤裝盤、LED 燈裝配 環(huán)節(jié),6.2.1.3 競爭優(yōu)勢,1） 研發(fā)優(yōu)勢,圖靈機器人的機器人軟件控制研發(fā)主要由上海

47、交通大學教授和博士學術(shù)帶頭人牽頭，核 心研發(fā)人員均擁有碩士以上學歷及十年的運動控制算法開發(fā)經(jīng)驗。圖靈機器人機械本體研發(fā),24,報告編號19RI0568,團隊由知名外資機器人公司的研發(fā)骨干組建而成，成員均擁有十年以上的機器人行業(yè)機械本 體開發(fā)經(jīng)驗。通過高?？蒲谐晒D(zhuǎn)化與成熟產(chǎn)品沉淀，圖靈機器人確立了研發(fā)優(yōu)勢，并通過 研發(fā)優(yōu)勢進一步保障了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性,2） 產(chǎn)品優(yōu)勢,圖靈機器人通過獨立自主研發(fā)核心零部件機器人控制器和驅(qū)動軟件，一方面降低 了機器人控制器成本。另一方面，圖靈機器人可根據(jù)用戶需求進行定制化開發(fā)或聯(lián)合開發(fā)， 包括根據(jù)用戶的要求改變機器人的涂裝和標識及根據(jù)用戶需求改變機器人的操作界

48、面。針對 有大量特型機器人需求的用戶，圖靈機器人還可提供聯(lián)合開發(fā)服務，共同開發(fā)專門滿足用戶 需求的特型機器人,6.2.2 李群自動化技術(shù)有限公司 6.2.2.1 企業(yè)概況,李群自動化技術(shù)有限公司（以下簡稱“李群自動化”）成立于 2011 年，是一家從事輕 量型工業(yè)機器人研發(fā)、生產(chǎn)、銷售與應用的高新技術(shù)企業(yè)。李群自動化于 2013 年研發(fā)出全 球首臺驅(qū)控一體并聯(lián)機器人，2014 年推出自主品牌 SCARA 機器人，2017 年推出新一代分 布式驅(qū)控一體智能機器人控制器。除了提供機器人產(chǎn)品、服務與整體解決方案外，李群自動 化還可為企業(yè)構(gòu)建智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，從而提升企業(yè)制造力。李群自動化已于 2

49、015 年 完成紅杉資本和明勢資本的 A 輪融資，2016 年獲由賽富基金領投的數(shù)千萬美元 B 輪融資。 2018 年 10 月，李群自動化完成億元級 C 輪融資，由粵科金融集團、天鷹資本共同投資， 將用于機器人產(chǎn)品研發(fā)和運營建設,25,報告編號19RI0568,6.2.2.2 產(chǎn)品介紹,李群自動化旗下產(chǎn)品為輕量型工業(yè)機器人包括 SCARA 機器人、并聯(lián)型（Delta）機器,人、小型六軸機器人（見圖 6-3,圖 6-3 李群自動化產(chǎn)品,來源：頭豹研究院編輯整理,SCARA 機器人型號分為 AH3 機器人、HS20 機器人、AH 機器人三種。AH3 機器人針,對小負載、小臂展應用場景，其結(jié)構(gòu)緊湊

50、，搭配分布式架構(gòu)驅(qū)控一體控制器，適用于 3C 電 子、汽車電子、新能源及精密儀器等產(chǎn)品的制造環(huán)節(jié)。HS20 機器人針對大范圍工作空間和 中重型負載的應用場景，滿足搬運、上下料及加工需求，適用于通訊產(chǎn)品、玻璃制品、醫(yī)藥 制品、大型家電、新能源等產(chǎn)品的制造環(huán)節(jié)。AH 機器人是李群自動化在 SCARA 機器人領 域推出的全新產(chǎn)品，在速度、精度、穩(wěn)定性及性價比等方面相比之前的版本皆有所提升，適 用于 3C 電子、玻璃制品、日化品及精密儀器等產(chǎn)品的制造環(huán)節(jié),6.2.2.3 競爭優(yōu)勢,1） 產(chǎn)品優(yōu)勢,李群自動化擁有自主品牌并聯(lián)一體機、SCARA 一體機、六軸一體機，是除全球機器人 巨頭 ABB 外第二家擁有全品類工業(yè)機器人產(chǎn)品的企業(yè)，除了機器人