规模将超300亿美元, 机器人市场凭什么？

传统的工业机器人是在安全笼子或围栏内单独工作，而协作工业机器人（cobots）是被设计用于同工人和操作员一起工作。

各行各业对协作机器人的需求不断增多，以及电子行业自动化程度的提高是推动工业机器人市场发展的关键因素。目前，对模块化机器人系统的需求不断增长，给工业机器人设备制造商（OEM）和集成商在各种机器人平台之间的互操作性方面带来了挑战，然而随着OPC UA跨平台通信协议的推出，预计到2022年底，互操作性的挑战将得到缓解。

图片来源：Creaform

基于此，工业机器人市场的参与者采用了发布新品、建立合作伙伴关系和战略联盟等增长战略，来满足终端用户对工业机器人系统日益增长的需求，并将其全球商业版图扩展到所有重要地区。近日，MarketsandMarkets发布的报告显示，全球工业机器人市场规模预计将从2022年的157亿美元增长到2027年的308亿美元，在预测期内以14.3%的复合年增长率持续增长。

各行业对协作机器人的需求不断增长

近年来，市场上协作机器人的价格越来越低，针对新手用户，编程也越来越容易。以丹麦企业优傲机器人为例，它提供的UR+平台不仅能够让用户对机器人进行编程，也能协助用户使用其他制造商的各种机器人末端执行器、视觉系统和附件。例如Robotiq（加拿大）、雄克（德国）、派亚博（德国）、OnRobot（丹麦）、康耐视（美国）和恩纳基（美国）等公司提供的外围设备和软件经由UR+认证后，可最大限度减少与优傲机器人制造的机器人的兼容性问题。

优傲机器人人机协作场景

 如今，各大规模的企业都在推进协作机器人在新的和现有应用上的使用。例如汽车制造企业宝马（德国）在涂胶和其他点胶应用环节部署了优傲机器人的UR10系列机器人，用于改善作业流程。更多的应用需求将加速协作机器人在电子、医疗、消费品、物流和食品饮料等高增长领域的扩张，满足多个行业对自动化日益增长的需求。

“工业5.0”是一个相对较新的概念。根据欧盟委员会的说法，“工业5.0”的愿景不是将效率和生产力作为唯一目标，而是强调了工业对社会的作用和贡献。它将工人的福祉置于生产过程的中心位置，并利用新技术在尊重地球生产极限的同时，提供就业和增长之外的繁荣。“工业5.0”将研究和创新服务于可持续，以人为本和弹性的欧洲产业，对“工业4.0”进行补充。

MarketsandMarkets的报告指出，在“工业4.0”向“工业5.0”演进的过程中，工业机器人将作为第五次工业革命的重要组成部分，帮助终结设计循环，把设计自由重新还给人类。通过全面有效地实现整个生产过程的自动化，人类将能够自由地创新，而不必担心生产限制。与“工业4.0”相比，“工业5.0”旨在将人性化重新投入到开发和生产中。它有望以更优方式利用人类的创造性和智慧。因此，“工业5.0”的出现将为协作机器人创造大量机会。

安全问题对机器人发展提出挑战

不可忽视的是，目前在工业领域众多的安全问题都与工业机器人有关。工业机器人在被大量应用于生产环节的同时，也带来了相应的安全隐患。

1）传统工业环境中的机器人，速度快且功能强大，增加了工作人员受伤的可能性，例如机器人手臂的一次常规摆动，人如果不小心接触就可能造成严重的身体伤害。

2）当机器人发生故障或需要维护时会产生额外的风险。机器人出现故障通常不可预测，这种情况下可能会对工人造成伤害。以汽车装配线上的机械臂电机卡住情况为例，维修工人可能会在手臂解卡时面临被机械臂击中的风险。

3）日常情况下，工人站在与附近机械臂重叠的区域，也存在被其它移动设备弄伤的风险。
在全球，多家公司都曾报告过因工业机器人机械部件故障而造成的挤压和夹伤事故，以及撞击或碰撞事故。例如2020年，位于印度浦那的汽车冲压装配有限公司（Asal）一名44岁焊接工人被机器人手臂击中头部和颈部后死亡。

KUKA焊接机器人

此外，实施机器人自动化项目具有一定挑战，尤其是对于没有经验的公司，替换人工不一定能降低企业的运营成本。单个协作机器人系统的成本从3000美元到10万美元不等，一个工业机器人系统的价格在1.5万美元到15万美元之间。工业机器人的成本，加上集成和外围设备（如末端执行器和视觉系统）的成本，使得自动化对于中小企业而言是一项昂贵的投资，对于从事小批量生产的企业，以及季节性或生产计划不稳定的企业来说，价格问题往往更为严峻。

协作机器人的未来

对于工业企业而言，如果有一类机器人在满足企业自动化需求的同时，还能解决安全和成本问题，那么市场对它的实施需求毫无疑问会逐年增长。

1）汽车行业在工业机器人市场占有重要份额
汽车行业是工业机器人的最大用户之一，尽管它的份额正逐渐被其他行业取代。据了解，宝马（德国）、日产（日本）、巴贾杰（印度）等汽车制造商均已引进协作机器人，或用它取代了传统工业机器人，应用于材料搬运和分配等工序。位于比勒费尔德的海斯坦普（西班牙）工厂正在使用KUKA公司的全自动弧焊系统，以保证汽车金属零部件的制造质量。KUKA为汽车行业提供了至少18种类型的机器人，应用范围从激光焊接和清洗到3D几何制作座椅元件。Acieta（美国）也在北美各工厂安装了超过4400台工业汽车制造机器人。

 2）机器人配件在预测期内为工业机器人创造增长机会
每台协作机器人或传统机器人都需要一套配件，以实现高效地长期生产力。工业机器人的基本配件包括控制器、一系列机械部件、附件和传感器。控制器就像机器的大脑，机械部件的设计用于执行预先编程的关节动作，而传感器则帮助机器人微调其性能，以应对外部刺激。

3）亚太地区工业机器人市场需求量最高
根据国际贸易中心的数据，中国是世界上最大的工业品出口国和进口国。曾经易得的劳动力推动了一些劳动密集型产业的增长，如服装、纺织、鞋类、家具、塑料制品、箱包和玩具等。然而，近年来人口老龄化的趋势衍生劳动力短缺现象，导致劳动力成本上涨，这迫使企业利用自动化和工业机器人来降低成本。据相关政策了解到，中国正在从劳动密集型的简单产业向高科技制造业（如半导体）转型。

日本是世界上领先的电动汽车生产国之一。因为新的装配线工艺，预计未来几年全电动和混合动力汽车将推动工业机器人市场的发展。由于来自中国和韩国的全球制造商之间激烈的竞争，消费电子产品出现了下滑。然而，出口市场对传感器和显示器等电子元件的需求仍然很高。随着发那科（日本）和安川（日本）成为工业机器人市场的顶级玩家，日本市场预计将稳步增长。此外，工业机器人市场领域中一些表现优异的企业，如发那科（日本）、安川（日本）和三菱电机（日本）等，也是推动该地区市场发展的另一个重要因素。

来源：荣格-《智能制造纵横》

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