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2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 1 2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 3 概述概述 2018 年 10 月 4 日，美国知名机器人企业 Rethink Robotics 宣布倒闭关门，作为行业的先驱，Rethink Robotics 的倒闭给行业带来震惊的同时，也给行业留下了更多的思考：协作机器人行业路在何方？自 2008 年以来，协作机器人行业从萌芽期进入快速发展期，截至 2019 年 7 月，全球协作机器人厂商数量已超过 100 家，其中进入中国市场的协作机器人厂商数量超过 70 家，“协作机器人”已经从概念到深入人心，并逐渐成为各机器人厂商争相布局的战略产品，得益于其拥有较高的柔性、安全性和易操作性，协作机器人相较于传统工业机器人具有更广的应用延展性，不仅可以在工业领域应用，还可以在商业服务领域应用，具备足够高的天花板和足够大的需求前景，这正是协作机器人取得高速发展的原因所在。根据高工产研机器人研究所（GGII）数据显示，自 2015 年以来，中国协作机器人市场进入发展快车道，规模年均增速在 50%以上，大大高于传统工业机器人行业的增速。2018 年下半年虽然工业机器人市场整体“遇冷”，但中国协作机器人市场全年销量依然取得近 50%的增速，大大高于中国工业机器人市场整体增速。其中以节卡机器人为代表的中国协作机器人厂商表现耀眼，市场份额提升明显。本蓝皮书根据协作机器人行业的发展轨迹及多年的实践经验，对协作机器人行业的发展态势、市场规模、技术标准与趋势、应用场景及面临挑战进行分析，帮助协作机器人产业链中相关企业了解协作机器人产业当前最新发展动态，把握市场机会，做出正确经营决策。特别说明：特别说明：本报告中的大量市场及技术资料，仅供企业经营参考用，望客户不要用于其他商业用途。否则，由此产生的一切后果高工产研咨询（GGII）和节卡机器人公司将不予承担！在机器人行业“遇冷”的当下，高工产研咨询（GGII）和节卡机器人公司真诚地祝福每一家志向远大的企业都能制定出高质量经营决策，不断获得成长和成功！2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 4 目录目录 目录目录 .4 4 图表目录图表目录 .6 6 第一章第一章 协作机器人市场概况分析协作机器人市场概况分析 .8 8 第一节 全球协作机器人市场概况分析.8 第二节 中国协作机器人市场代表企业.10 第三节 中国协作机器人市场发展分析.13 一、市场规模及增长情况.13 二、投融资市场情况.15 第四节 中国协作机器人竞争格局分析.18 第二章第二章 中国经济新常态下的柔性制造需求中国经济新常态下的柔性制造需求 .2020 第一节 需求背景.21 第二节 需求特点及行业分布.22 第三节 协作机器人应用优势.22 第三章第三章 协作机器人产业化应用之路协作机器人产业化应用之路 .2727 第一节 协作机器人应用场景.27 第二节 协作机器人生态圈.28 一、上游零部件及代表厂商.28 二、中游本体&系统集成及代表厂商.29 三、周边应用配套及代表厂商.30 四、工业领域应用生态圈.30 五、服务领域应用生态圈.32 第三节 协作机器人 VS 传统工业机器人.33 第四节 协作机器人投资回报测算.35 一、机器人本体类型均价分析.35 二、投资回报分析.36 第四章第四章 协作机器人典型行业应用案例协作机器人典型行业应用案例 .3838 第一节 汽车及相关.38 2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 5 第二节 3C 电子.39 第三节 食品包装.41 第四节 化纤.42 第五节 精密制造.44 第六节 家电.46 第七节 五金卫浴.47 第八节 医疗器械.48 第九节 教育培训.49 第十节 商业服务.50 第五章第五章 中国协作机器人发展与展望中国协作机器人发展与展望 .5252 第一节 中国协作机器人产业的进步.52 第二节 国产 VS 外资协作机器人的评价分析.53 第三节 协作机器人发展展望.53 第六章第六章 协作机器人技术篇协作机器人技术篇 .5555 第一节 协作机器人技术专利情况.55 第二节 协作机器人技术指标.59 第三节 协作机器人技术主要特征.60 第四节 国内外协作机器人技术差异及发展趋势.61 第七章第七章 协作机器人认证篇协作机器人认证篇 .6464 第一节 协作机器人国内外的检测标准.64 第二节 协作机器人国内外的认证的技术指标.64 第三节 国内外协作机器人认证难点和趋势分析.65 第四节 协作机器人目前通过 CR 认证的企业列举.68 第八章第八章 总结与归纳总结与归纳 .7171 附录附录 1 1 协作机器人的定义协作机器人的定义 .7272 附录附录 2 2 协作机器人周边执行及配套代表厂商协作机器人周边执行及配套代表厂商 .7373 2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 6 图表目录图表目录 图表 1 2014-2021 年全球协作机器人销量及预测(单位:台，%).8 图表 2 2014-2021 年全球协作机器人市场规模及预测（单位：亿元，%）.9 图表 3 2017-2018 年全球协作机器人销量占比情况（单位：台，%）.9 图表 4 2014-2020 年中国协作机器人销量预测(单位:台，%).14 图表 5 2014-2020 年中国协作机器人市场规模及预测(单位:亿元，%).14 图表 6 2017-2018 年中国协作机器人销量占比情况（单位：台，%）.15 图表 7 2015-2019H1 国内协作机器人企业融资情况（%）.17 图表 8 2015-2019H1 国内协作机器人市场融资规模（亿元）.17 图表 9 2017-2018 年中国协作机器人内外资市场份额（以销量计，%）.18 图表 10 2017-2018 年中国协作机器人市场份额（以销量计，%）.19 图表 11 2016-2018 年协作机器人行业应用分布（以销量计，%）.27 图表 12 协作机器人“工业”领域生态圈.31 图表 13 协作机器人“服务”领域生态圈.32 图表 14 协作机器人与传统工业机器人对比.34 图表 15 2014-2018 年工业机器人本体均价分布（单位：万元）.35 图表 16 中国协作机器人进口价格变化情况（单位：万元）.35 图表 17 2014-2018 年协作机器人与制造业人工成本因素分析.36 图表 18 2014-2018 年工业机器人与人工成本对比（单位：元/小时）.37 图表 19 国产 VS 外资协作机器人的评价分析.53 图表 20 2000-2019 年全球协作机器人专利申请趋势分析.55 图表 21 2010-2019 年全球各国家协作机器人专利申请趋势分析.56 图表 22 全球协作机器人专利细分技术分布情况.56 图表 23 中国各省市协作机器人专利技术申请情况.58 图表 24 中国各省市协作机器人专利申请趋势.58 图表 25 KUKA iiwa 控制框架图.62 图表 26 工业机器人安全标准体系.65 图表 27 安全功能图示.66 2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 7 图表 28 类别 3 的指定结构.67 2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 8 第一第一章章 协作机器人市场概况协作机器人市场概况分析分析 第一节第一节 全球协作机器人市场概况分析全球协作机器人市场概况分析 过去几年，全球机器人市场发展迅速，2018 年受宏观大环境的影响，全球工业机器人市场增速下行明显，GGII 数据显示，2018 年全球工业机器人销量 38.4 万台，同比增长 1%，销量创历史新高，增速较往年下降明显。协作机器人经过多年的发展，市场增速一直领跑行业，产业化进程不断加快，新晋厂商不断增加，应用领域不断拓展，创新商业模式不断涌现。根据 GGII 的统计，截至 2019 年 7月，全球协作机器人厂商数量超过 100 家，在资本的持续注入下，协作机器人成为最受资本青睐的领域之一，不少新进厂商成长迅速，同时也有个别厂商面临倒闭出局的命运，如Rethink Robotics、Jibo Inc 等。协作机器人行业的快速发展无疑孕育了巨大的市场机会，但同时也在加快行业的新陈代谢，行业的发展进步与洗牌或将同步进行。对于协作机器人厂商而言，如何找到自身的标签与定位，并为客户创造价值是当务之急，也是协作机器人厂商的立身之本。GGII 数据显示，2018 年全球协作机器人销量 2.15 万台，市场规模 38.5 亿元；从 2014年到 2018 年，全球协作机器人销量年均复合增速为 58%，预计到 2021 年，全球协作机器人销量将达 6.0 万台，市场规模将突破 96 亿元。图表图表 1 1 20142014-20212021 年全球协作机器人销量及预测年全球协作机器人销量及预测(单位单位:台，台，%)%)数据来源：高工产研机器人研究所（GGII），2019 年 7 月 2.15 6.0 30.3%0%20%40%60%80%100%120%01234567201420152016201720182019E2020F2021F全球协作机器人销量（万台）销量同比增长（%）2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 9 图表图表 2 2 20142014-20212021 年全球协作机器人市场规模及预测（单位：亿元，年全球协作机器人市场规模及预测（单位：亿元，%）数据来源：高工产研机器人研究所（GGII），2019 年 7 月 2018 年全球协作机器人销量占工业机器人市场 5.6%，同比提升 1.3 个百分点。预计到2019 年全球协作机器人销量占比有望达到 6.5%以上，2020 年有望达到 8%以上。图表图表 3 3 20172017-20182018 年年全球协作机器人销量占比情况（全球协作机器人销量占比情况（单位单位：台，：台，%）数据来源：高工产研机器人研究所（GGII），2019 年 7 月 38.5 96.0 26.9%0%20%40%60%80%100%020406080100120201420152016201720182019E2020F2021F全球协作机器人市场规模（亿元）同比增长（%）协作机器人,4.3%其他工业机器人,95.7%协作机器人,5.6%其他工业机器人,94.4%20172017 年年 20182018 年年 2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 10 第二节第二节 中国中国协作机器人协作机器人市场市场代表企业代表企业 中国作为全球最大的机器人市场，一直以来都是各机器人厂商重点布局的战略要地，虽然传统工业机器人依然占据较大的市场份额，但短期内面临一定的增长压力，协作机器人作为战略性产品，经过多年的发展，应用场景不断被挖掘与创新，驱动着众多企业将触角延伸至这一市场领域，截至 2019 年 7 月，全球有超 100 家厂商积极推广协作机器人，较上一年同期增加 30 家以上。中国主要中国主要协作机器人协作机器人代表厂商代表厂商 企业企业 所属国家 主要产品 首款产品发布时间（年）自由度 节卡节卡 中国 Zu 3/7/12，Zu 7 2.0 2017 6 遨博遨博 中国 AUBO-i5 2015 6 达明达明 中国台湾 TM5 2015 6 越疆科技越疆科技 中国 M1/MAGICIAN/CR6-5 2016 4/4/6 大族电机大族电机 中国 Elfin3/5/5L/10/15 2016 6 艾利特艾利特 中国 EC75/EC66/EC63 2017 7/6/6 麦荷科技麦荷科技 中国 Buddy 6F 2016 6 新松新松 中国 DSCR3 DUCO/DSCR5 DUCO/SCR3/SCR5/GCR14-1400/GCR20-1100 2015 7/7/7/7/6/6 珞石珞石 中国 xMate 2018 7 山思跃立山思跃立 中国 WEE 2016 14 敬科机器人敬科机器人 中国 JK7 2016 7 海默机器人海默机器人 中国 ER6-03 2017 6 库柏特库柏特 中国 协作机器人系统 2017/扬天科技扬天科技 中国 R-Sv5/10/20 2017 6 同川同川 中国 T7 2017 7 镁伽镁伽 中国 MRX-T4/S6 2017 6 格力格力 中国 单臂/双臂协作机器人 2017 6/14 智昌集团智昌集团 中国 河姆渡系列单臂/双臂协作机器人 2017 7/14 2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 11 沃迪沃迪 中国 TRE 系列 2017 6 理惠诚理惠诚 中国 单臂/双臂协作机器人 2017 6/14 JKJK-TechTech 中国 JK7 和双臂协作机器人 2017 7/14 慧灵慧灵 中国 Z-arm 2140C/Z-arm MINI 2016 4 大象大象机器人机器人 中国 CATBOT S3/PANDA 3/PANDA 5/S5 2017 6 非夕非夕机器人机器人 中国/美国 Rizon 2019 7 配天配天 中国 ACR5 MoKi 2019 6 溱溱者者 中国 Chin 系列 2019 6 华数华数 中国 HSR-Co602A 2019 6 图灵图灵 中国 Z-ROBOT 2018 6 资料来源：高工产研机器人研究所（GGII）整理，2019 年 7 月 外资外资协作机器人主要协作机器人主要代表厂商代表厂商 企业企业 所属国家 主要产品 首款产品发布时间（年）自由度 ABBABB 瑞士 YuMi 2015 7/14 KUKAKUKA 德国 LWR/LBR iiwa7/LBR iiwa14/LBR IISY 2013 7/7/7/6 FANUCFANUC 日本 CR 系列（35iA/4iA/7iA/7iAL/14iAL/15iA）2014 6 BoschBosch 德国 APAS 系统 2014/YASKAWAYASKAWA 日本 Moto MINI、MotoMan HC10 2015 6 Universal RoboticsUniversal Robotics 丹麦 UR3/UR5/UR10/UR3e/UR5e/UR10e 2008 6 川崎重工川崎重工 日本 duAro1/duAro2 2015 4 MABI RoboticMABI Robotic 瑞士 Speedy6/Speedy12 2016 6 MachiMachi FukujoshiFukujoshi 日本 MZ04/07 2016 6 Carbon RoboticsCarbon Robotics 美国 Katia 2016 6 KinovaKinova RoboticsRobotics 加拿大 Jaco2/Mico2/GEN 3 2016 6/6/7 ComauComau 意大利 AURA/E.DO 4/E.DO 6 2016 6/4/6 2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 12 Bionic roboticsBionic robotics 德国 BioRob 2016 6 Pi4_RoboticsPi4_Robotics 德国 workerbot 2016 6 ModbotModbot 美国 6 DOF-C 2016 6 Miso RoboticsMiso Robotics 美国 Flippy 2016 6 Franka EFranka Emikamika 德国 PANDA 2017 7 F&P RoboticF&P Robotic 瑞士 Prob 2R 2017 6 GrabitGrabit 美国 Stackit 2017 4 三菱三菱 日本 MELFA 2017 6 Gomtec RobertaGomtec Roberta 德国 Roberta4/8/12 2015 6 D Densoenso 日本 Cobotta 2017 6 川田工业川田工业 日本 Nextage 2014 14 M Mecademicecademic 加拿大 Mecademic Meca500/6 HanwhaHanwha TechwinTechwin 韩国 HCR-3/5/12 2017 6 Acutronic RoboticsAcutronic Robotics 西班牙/瑞士 MARA 2017 6 AutomataAutomata 英国 EVA 2017 6 Doosan RoboticsDoosan Robotics 韩国 M0609/M0617/M1013/M1509 2017 6 ESIESI 加拿大 CANARM 7/CANARM 15 2018 6 那智不二越那智不二越 日本 CZ 10 2018 6 史陶比尔史陶比尔 瑞士 TX2 40/TX2 60/TX2 60L/TX2 90/TX2 90L/TX2 90XL/TX2 TOUCH 60/TX2 TOUCH 60L/TX2 TOUCH 90/TX2 TOUCH 90L/TX2 TOUCH 90XL 2016 6 远大远大机器人机器人 德国 远大协作机器人 2018 6 资料来源：高工产研机器人研究所（GGII）整理，2019 年 7 月 2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 13 第三节第三节 中国协作机器人市场发展中国协作机器人市场发展分析分析 一、一、市场规模及增长情况市场规模及增长情况 劳动力结构的变化对协作机器人需求形成利好，协作机器人具备编程简易、部署灵活的特点，且比传统劳动力便宜，甚至比传统工业机器人综合成本要低，因此，在我国社会人口结构老龄化、企业柔性制造需求日益凸显的背景下，采用协作机器人符合制造企业以低成本实现自动化转型升级的需要，同时协作机器人具备较高的安全性和柔性，在应用层面与应用前景上具备较大的想象空间，可以满足工业与服务领域的多种应用需求。协作机器人轻量化、成本低的特点在一定程度上降低了行业门槛，不仅大型传统工业机器人企业在积极布局，创新型企业也在不断涌现。在国内外企业的不断加码下，协作机器人市场已经开始进入真正的高速市场化阶段。中国市场经过多年的培育，已逐渐成为全球协作机器人增长的引擎之一，越来越多的协作机器人厂商进入中国。GGII 数据显示，2018 年中国协作机器人销量 6320 台，同比增长 49.9%；市场规模 9.3亿元，同比增长 47.62%；2014-2018 年，协作机器人销量及市场规模年均复合增长率分别为80.15%和 64.83%。GGII 认为，机器人行业自 2018 年下半年以来面临一定的增长压力，但资本对于机器人的关注度依然较高，协作机器人领域新晋厂商仍在增加。对于协作机器人厂商而言，潜在增量空间足够大，关键在于应用场景的挖掘及工艺的把握与突破，3C 与汽车零部件领域作为协作机器人应用最广的两大领域，受 5G、智能汽车等趋势的带动将出现新材料、新工艺的变化，这对于协作机器人而言既是机会也是挑战，如何顺应趋势，抓住机遇将会是企业发展蜕变的关键。预计未来几年，随着技术的进步和产品价格的下行，协作机器人的接受度将获进一步提升，真正实现量产应用的厂商逐年增加，市场竞争日趋激烈，协作机器人销量及市场规模将进一步扩大。预计到 2021 年，销量将达 18500 台，市场规模将突破 24.5 亿元。2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 14 图表图表 4 4 20142014-20202020 年中国协作机器人销量预测年中国协作机器人销量预测(单位单位:台，台，%)%)数据来源：高工产研机器人研究所（GGII），2019 年 7 月 图表图表 5 5 20142014-20202020 年中国协作机器人市场规模及预测年中国协作机器人市场规模及预测(单位单位:亿元，亿元，%)%)数据来源：高工产研机器人研究所（GGII），2019 年 7 月 GGII 数据显示，2018 年，中国协作机器人销量占比 4.04%，同比上升 0.95 个百分点，预计到 2019 年中国协作机器人销量占比有望达到 5.5%以上，2020 年有望达到 7%以上。6320 18500 49.9%0%20%40%60%80%100%120%02000400060008000100001200014000160001800020000201420152016201720182019E2020F2021F协作机器人销量（台）同比增长（%）9.3 24.5 47.62%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%051015202530201420152016201720182019E2020F2021F中国协作机器人市场规模（亿元）同比增长（%）2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 15 图表图表 6 6 20172017-20182018 年中国年中国协作协作机器人销量机器人销量占比占比情况情况（单位单位：台台，%）数据来源：高工产研机器人研究所（GGII），2019 年 7 月 二二、投融资市场情况、投融资市场情况 （1 1）协作机器人相关融资案例）协作机器人相关融资案例有所减少有所减少，资本回归理性资本回归理性 从协作机器人领域的融资情况来看，2018-2019 年呈现数量急剧减少的态势，一方面受机器人行业整体景气度下行的影响；另一方面也反映出资本对于协作机器人的认知回归理性，在众多“同质化”的协作机器人产品中，最终比拼的是厂商的综合实力，其中，资本的充裕度是企业能够走的更远的基本保证。20182018-20192019H H1 1 协作机器人主要融资事件协作机器人主要融资事件 日期日期 融资企业融资企业 融资金额融资金额 融资轮次融资轮次 资本方资本方 201801 艾利特 5000 万元 A 轮 联创策源、元禾资本 201803 节卡机器人 6000 万元 A+轮 方广资本 201804 尔智机器人/Pre-A 轮 珠海高新 201806 镁伽 千万美元 Pre-A 轮 愉悦资本、明势资本、臻云创投，英诺天使基金 201806 尔智机器人 3000 万元 A 轮 珠海高新创投、博杰电子 201806 越疆科技 10000 万元 B 轮 松禾资本 201807 理惠诚机器人 1000 万元 Pre-A 轮 零度资本 201810 慧灵科技 3000 万元 A 轮 顺为资本领投，创世伙伴，赛智创投跟投 201811 库曼机器人 数百万元 天使轮 湖北安乾创业投资基金合伙企业 201904 节卡机器人 1 亿元 B 轮 赛富投资 201906 镁伽机器人/A 轮 罗伯特博世创投、戈壁创投、愉悦资本、明势资本 201908 艾利特 亿元 B 轮 国中创投、元禾原点、策源创投、索道资本 协作机器人3.09%其他工业机器人96.91%协作机器人4.04%其他工业机器人95.96%2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 16 资料来源：高工产研机器人研究所（GGII）整理，2019 年 7 月（2 2）协作）协作机器人产品更新迭代周期缩短，机器人产品更新迭代周期缩短，技术技术进步进步助力产品迭代助力产品迭代更新更新 根据 GGII 的统计，2018 年中国协作机器人市场共有 11 家厂商发布新品，2019 年上半年共有 6 家厂商发布新品，其中不乏部分厂商的升级版产品，如节卡机器人的 JAKA Zu 7 2.0 就是在原有的 JAKA Zu 7 基础上的升级版，2.0 版本的工作半径加长，工业设计进一步的优化，同时加入了力控和视觉防护等应用包。20182018-20192019H H1 1 协作机器人主要协作机器人主要新品发布新品发布情况情况 时间时间 企业企业 产品产品 201804201804 远大机器人 协作机器人 201805201805 发那科 协作机器人 CR-15iA 201805201805 优傲 E-sercises 系列 201808201808 广州启帆 MR 系列轻型协作 201809201809 新松 协作机器人 XCR20-1100、复合机器人 HCR20 201809201809 珞石 xMate 柔性协作机器人 201809201809 图灵 协作机型弧焊机器人 Z-ROBOT 201809201809 史陶比尔 TX2touch 协作机器人 201809201809 欧姆龙 TM 系列协作机器人 201810201810 安吉智能&发那科 AGV+协作机器人 201810201810 加拿大 ESI 协作机器人 C-15、C-5 201903201903 新松 协作机器人 GCR14-1400 201903201903 配天 协作机器人 ACR5-MOKI 201903201903 大象机器人 协作机器人 CATBOT、Elephant 5 201905201905 溱者智能 协作机器人 chin 系列 201905201905 库柏特 双臂协作机器人全新升级版 CAssembly C2 201906201906 节卡 JAKA Zu 3、JAKA Zu 7 2.0 资料来源：高工产研机器人研究所（GGII）整理，2019 年 7 月（3 3）大大多数多数国内协作机器人企业国内协作机器人企业融资融资处于较早期处于较早期，20192019 年年融资融资规模规模或回落或回落 2015 年至 2019H1，国内协作机器人市场共计 22 起融资案例；2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 17 从融资轮次分布来看，天使轮、Pre-A 及 A 轮的企业占据 90%以上的比例，侧面反映出大部分协作机器人还处于较早期的阶段，目前处于求生存的阶段；B 轮及以后的厂商基本已经实现自我造血，开始进入谋发展阶段。图表图表 7 7 20152015-20192019H1H1 国内协作机器人企业国内协作机器人企业融资融资情况情况（%）数据来源：高工产研机器人研究所（GGII），2019 年 7 月 GGII 数据显示，2018 年中国协作机器人市场融资规模 3.75 亿元，达到历史新高；2019年上半年，融资规模 1.5 亿元左右，较上年同期回落明显；其中，节卡机器人在 2019 年 4 月获得亿元 B 轮融资，系 2019 年上半年协作机器人领域唯一一个获得亿元级别融资的企业，同时也是该领域单笔融资额最高的企业。图表图表 8 8 20152015-20192019H1H1 国内协作机器人市场国内协作机器人市场融资融资规模规模（亿元亿元）数据来源：高工产研机器人研究所（GGII），2019 年 7 月 31.82%27.27%31.82%9.09%天使轮Pre-A轮A轮B轮及以上0.60.92.623.751.500.511.522.533.5420152016201720182019H1 2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 18 第四节第四节 中国协作机器人竞争格局分析中国协作机器人竞争格局分析 中国市场份额争夺战火正酣，市场份额排名前六的企业变动剧烈，凸显市场竞争格局尚未成型。GGII 数据显示，2017 年中国协作机器人销量排名依次是优傲、达明、遨博、ABB、大族机器人、Rethink Robotics；2018 年国内厂商进步明显，以节卡、遨博为代表的国产厂商市场占比提升明显，同时，Rethink Robotics 倒闭出局，国产新晋厂商增加。图表图表 9 9 20172017-20182018 年中国年中国协作协作机器人内外资机器人内外资市场份额市场份额（以销量计（以销量计，%）数据来源：高工产研机器人研究所（GGII），2019 年 7 月 注：台系厂商归入内资厂商范畴 各企业在产品技术创新、商业模式创新上积极探索。2018-2019 年，发那科、优傲、ABB、三菱、史陶比尔等国外企业相继在协作机器人领域推出新技术和新产品。同时，国产厂商如节卡、珞石等本土创新型公司亦积极打造品牌与生态，开拓市场渠道，创新营销模式，推动企业自身实力的壮大。42%58%20172017内资厂商外资厂商55%45%20182018内资厂商外资厂商 2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 19 图表图表 1010 20172017-20182018 年中国年中国协作协作机器人机器人市场份额市场份额（以销量计（以销量计，%）数据来源：高工产研机器人研究所（GGII），2019 年 7 月 20172017优傲达明遨博ABB大族Rethink川崎新松韩华发那科库卡其他20182018优傲遨博节卡达明大族川崎镁伽麦荷扬天ABB发那科其他 2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 20 第二第二章章 中国经济新常态中国经济新常态下的柔性制造下的柔性制造需求需求 主要主要概念概念1 1：1.1.柔性制造系统柔性制造系统(FMS)(FMS)。多台全自动数控机床，由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。2.2.柔性制造单元柔性制造单元(FMC)(FMC)。FMC 的问世并在生产中使用约比 FMS 晚 68 年，它是由 12 台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成，具有适应加工多品种产品的灵活性。3.3.柔性制造线柔性制造线(FML)(FML)。它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS 之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC 机床；亦可采用专用机床或 NC专用机床，对物料搬运系统柔性的要求低于 FMS，但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生产过程中的分散型控制系统(DCS)为代表，其特点是实现生产线柔性化及自动化。4.4.柔性制造工厂柔性制造工厂(FMF)(FMF)。FMF 是将多条 FMS 连接起来，配以自动化立体仓库，用计算机系统进行联系，采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整 FMS。它包括了CAD/CAM，并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际，实现生产系统柔性化及自动化，进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF 是自动化生产的最高水平，反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体，以信息流控制物质流的智能制造系统(IMS)为代表，其特点是实现工厂柔性化及自动化。1 公开资料整理引用 2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 21 第一节第一节 需求背景需求背景 1 1、消费升级带来的小批量、多批次订单消费升级带来的小批量、多批次订单需求需求 随着大批量生产模式面临瓶颈，消费者的个性化需求日益强烈。柔性制造是应对“大规模定制”生产而产生的，具有适应批量小、多品种生产的优势，通过良好的规划实现对生产过程的高效把控。刚性生产，体现在产品的规模化生产方面，满足的是社会对大量工业品的需求。而伴随着消费结构升级，买方市场和消费者个性化、定制化、时效性要求的步步紧逼，满足“多样化、小规模、周期可控”的柔性化生产、柔性制造，才是企业未来生存和制胜的关键。柔性制造的模式其实广泛存在，比如我们生活中常见的定制，这种以消费者为导向的，以需定产的方式对立的是传统大规模量产的生产模式。在柔性制造中，考验的是生产线和供应链的反应速度。在需求快速变化的今天，制造业企业最重要的一项能力是快速响应市场，而非生产成本。快速响应包括产品创新能力、快速交货能力，以及连续补货能力等。在产能过剩和消费升级的倒逼下，无论是服装鞋帽箱包等消费品，还是棉纱、钢铁、有色金属、五金、塑料等工业品，在订单需求上都出现了小批量、多品种的变化趋势。2 2、制造业面临制造业面临转型升级转型升级迫切性迫切性 宏观环境的下行与人口的老龄化，对于制造企业而言，生存发展压力日益凸显，包括企业成本压力、成长压力、外部竞争压力、内部变革转型压力等。归根结底，当下制造业均面临较大的转型升级压力，传统的制造模式和方式已经不能满足当下的市场需求，迫切需要转型升级。制造业工厂的进化路径遵循一定的步骤与规律，一蹴而就的方式不适合于所有的制造业工厂，按照“点-线-面”的方式进行改造升级不失为当下的一种选择。传统工厂智能工厂的升级，一般需要经过：半自动化-自动化-信息化-智能化等多个阶段和过程，传统工厂希望在短时间进行智能工厂的转换是不现实的，必须一个个点去突破和落地，最终形成智能化工厂。在落地方面，柔性制造将会是一个很好的突破点，FMS 是一个综合体，在自动化方面的作用体现更加明显。2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 22 第二节第二节 需求需求特点及行业分布特点及行业分布 终端终端用户的需求用户的需求与与期望：期望：降低人力投入降低人力投入 提高产线效率提高产线效率 降低产线更新成本降低产线更新成本 第三节第三节 协作机器人应用优势协作机器人应用优势 一一、产品特性方面产品特性方面 （1 1）产品）产品分类分类 根据有效负载能力（L），目前，协作机器人产品类型主要涵盖如下三种：1）L5Kg 2）5KgL10Kg 3）L10Kg 目前，负载范围在 5Kg10Kg 的产品占有率最高。2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 23 根据产品关节结构，产品分单臂、双臂和多臂。单臂协作机器人以 6 轴为主，在特殊应用场景下，催生出冗余自由度协作机器人，如七轴协作机器人；与单臂协作机器人相比，双臂及多臂协作机器人自由度更多，场景应用也更为灵活，具有良好的发展潜力，更多的自由度意味着技术要求更为严格，对企业综合研发实力是一个较大的挑战。（2 2）应用市场及应用市场及领域领域 协作机器人可应用在 3C 电子、汽车及其零部件、机械加工、医疗器械、科研教育等行业，凭借其灵活性、轻量级、柔性、安全性等能力，可用于上述行业的装配、分拣、装卸、包装、检测、涂胶及焊接等领域。工业工业领域领域 服务服务领域领域 应用应用行业行业 应用场景应用场景 应用应用行业行业 应用应用场景场景 汽车汽车及零部件及零部件 装配、上下料、涂胶、喷涂、焊接、检测等 教育教育/培训培训/科研科研 教具、实验室 3 3C C 电子电子 装配、上下料、螺丝锁附、点胶、检测等 医疗医疗 辅助手术 家电家电 上下料、装配、螺丝锁附、检测等 零售零售 无人零售 食品食品饮料饮料 上下料、拣选、包装等 其他其他 其他 化工化工塑料塑料 检测、封装、上下料等 金属机械金属机械 上下料、抛光打磨等 五金卫浴五金卫浴 抛光打磨、上下料、喷涂等 2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 24 其他其他 上下料、装配等 （3 3）技术技术特性特性 聚焦于安全性、柔性、简易性，协作机器人相较于传统工业机器人具有更强的技术特性，以节卡机器人为例：A、无线示教 节卡小助系列机器人行业首创无线连接，JAKA Zu APP 可与 PAD、手机、PC 端交互，可实现无线示教，并支持远程编程控制协作，配合特有的安全认证机制，实现远程监控。B、图形化编程技术 即编即调，模块化简易编程，更加简便易用。C、拖拽示教技术 手动拖拽引导编程，零自动化基础也可使用，降低对使用者的要求。其特征在于，适用于机器人，该拖动示教系统包含：模型辨识模块，建立机器人的静力学模型，并辨识出模型参数，其中，静力学模型包含重力学模型和库仑摩擦力模型；前馈补偿模块，根据辨识出的模型参数，以前馈的方式传送给机器人各关节电机的电流环；数据记录模块，记录机器人各关节的位置信息，用于机器人复现示教的动作。D、一体化关节技术 协作机器人一体化关节，包括：关节壳体；电机，具有定子和位于定子内部的转子，定子固定在关节壳体内；输入轴，同时与转子及谐波减速器的输入端固定连接；输出轴，固定连接在谐波减速器的输出端上；刹车盘，套设于输入轴上，刹车盘沿周向分布有多个齿部；以及电磁铁，本发明采用电磁铁断电后顶杆进入刹车盘上相邻两个齿部之间的方式进行制动，与传统制动器相比具有轴向尺寸小、重量轻、发热小、成本低、结构简单的优点，同时 2019 年协作机器人行业发展蓝皮书 25 由于刹车盘是靠弹性件提供的弹力压在输入轴上，因此在发生意外碰撞时，刹车盘与输入轴之间可以相对转动，从而起到安全离合器的作用。E、碰撞保护技术 碰撞检测系统，其特征在于，包含：第一获取模块，用于实时获取电机输出轴的角度；第二获取模块，用于实时获取减速器输出轴的角度；计算模块，根据电机输出轴的角度