機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢及主要國家發(fā)展情況分析
一、機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
機器人是集機械、電子、控制、傳感、人工智能等多學科先進技術于一體的自動化裝備。自1956年機器人產(chǎn)業(yè)誕生后,經(jīng)過近60年發(fā)展,機器人已經(jīng)被廣泛應用在裝備制造、新材料、生物醫(yī)藥、智慧新能源等高新產(chǎn)業(yè)。機器人與人工智能技術、先進制造技術和移動互聯(lián)網(wǎng)技術的融合發(fā)展,推動了人類社會生活方式的變革。
?。ㄒ唬┤驒C器人市場需求持續(xù)增長
工業(yè)機器人和服務機器人的市場規(guī)模持續(xù)擴大。根據(jù)IFR的統(tǒng)計,2015年全球工業(yè)機器人銷量首次突破24萬臺,其中亞洲銷量約占全球銷量的2/3,銷量為14.4萬臺;歐洲地區(qū)為5萬臺,其中東歐地區(qū)銷量增速達到29%,是全球增長最快的地區(qū)之一;北美地區(qū)銷量達到3.4萬臺,較2014年同比增長11%。中國、韓國、日本、美國和德國的總銷量占全球銷量的3/4。中國、美國、韓國、日本、德國、以色列等國是近年工業(yè)機器人技術、標準及市場發(fā)展較活躍的地區(qū)。1998-2014年,全球工業(yè)機器人銷量處于穩(wěn)步增長態(tài)勢;特別是2005-2014年間,工業(yè)機器人銷量迅速增長,新裝工業(yè)機器人年均增長速度約為14%。2014年全球?qū)S梅諜C器人銷量為2.4萬臺,較2013年同比增長11.5%;全球個人/家用服務機器人銷量約為470萬臺,較2013年同比增長28%。
圖表2014年全球工業(yè)機器人市場分布情況
數(shù)據(jù)來源:國際機器人聯(lián)合會(IFR)
?。ǘ﹣喬貐^(qū)成為最重要市場
亞洲是目前全球工業(yè)機器人使用量最大的地區(qū),占世界范圍內(nèi)機器人使用的50%,其次是美洲(包括北美、南美)和歐洲。2012-2015年亞洲機器人銷量年均增長15%,遠高于美洲和非洲6%的增長速度。2015年,亞太地區(qū)工業(yè)機器人銷售超過14萬臺。2014年中國、日本、韓國和泰國的工業(yè)機器人新裝機量占亞洲地區(qū)總量的75%,分別在全球排名第一、第二、第四和第八位,四個國家工業(yè)機器人的市場規(guī)模占全球工業(yè)機器人銷量的52.4%。
?。ㄈ┕I(yè)機器人發(fā)展高度集中
工業(yè)機器人的主要產(chǎn)銷國集中在日本、韓國和德國,這三國的機器人保有量和年度新增量位居全球前列。
日本、韓國和德國的機器人密度和保有量處于全球領先水平。據(jù)IFR統(tǒng)計,2014年日本每萬名工人擁有323臺工業(yè)機器人,韓國為437臺,德國為282臺;2013年日本的機器人保有量為30.4萬臺,韓國為15.6萬臺,德國為16.8萬臺。
2014年,日本、韓國、德國三國的機器人市場新增量占全球的30.9%,市場規(guī)模分別為2.9萬臺、2.1萬臺、2萬臺。受全球制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的影響,2014年三國工業(yè)機器人市場份額占全球市場總額的30.9%,同比減少6.6%。日本機器人市場成熟,其制造商國際競爭力強,發(fā)那科、那智不二越、川崎等品牌在微電子技術、功率電子技術領域持續(xù)領先。韓國的半導體、傳感器、自動化生產(chǎn)等高端技術為機器人快速發(fā)展奠定了基礎。德國工業(yè)機器人在人機交互、機器視覺、機器互聯(lián)等領域處于領先水平,德國本土的庫卡公司是世界工業(yè)機器人四大制造商之一,年產(chǎn)量超過1.8萬臺。
?。ㄋ模┓諜C器人市場處于起步階段
服務機器人主要包括專業(yè)服務機器人和個人/家庭服務機器人。全球服務機器人市場化程度仍然處于起步階段,受到勞動力不足、人口老齡化等剛性需求的驅(qū)動,與人均可支配收入提升和物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、計算機、人機交互等先進技術快速迭代的影響,服務機器人行業(yè)發(fā)展空間巨大。2012-2017年服務機器人市場年復合增長率將達到17.4%,市場規(guī)模預計將在2017年達到461.8億美元。
圖表2005-2014年日本工業(yè)機器人內(nèi)銷及出口結(jié)構(gòu)變化情況
數(shù)據(jù)來源:產(chǎn)研智庫
全球服務機器人市場仍然處于起步階段。一是由于服務機器人的外圍技術未能解決。服務機器人技術是多學科交叉集成技術,涉及機械設計、自動控制、仿生學、運動學等多領域,在多樣性、隨機性、復雜性的環(huán)境背景下,其對于環(huán)境感知的任務復雜度和實時性要求更高。二是單位價值高的服務機器人整體水平技術低下,發(fā)展速度緩慢。如醫(yī)用機器人的控制運動、精細組織操作和三維高清晰度的視覺能力要求高,僅少量發(fā)達國家有能力采用此類技術。
目前全球服務機器人市場僅有部分國防機器人、家用清潔機器人、農(nóng)業(yè)機器人實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,而技術含量更高的醫(yī)療機器人、康復機器人等仍然處于研發(fā)試驗階段。全球個人和家用服務機器人的產(chǎn)品包括家庭作業(yè)機器人、娛樂休閑機器人、殘障輔助機器人和監(jiān)視機器人,其中家庭作業(yè)機器人中的除草機器人市場化程度高,產(chǎn)品種類多樣化。例如,達芬奇外觀機器人、擠奶機器人和軍用無人機已經(jīng)形成成熟的產(chǎn)業(yè)鏈。