【今日財豹】機器人按應用場景可分為工業機器人及服務機器人，工業機器人在精度、運行可靠性方面要求明顯高於一般服務型機器人，工業機器人的硬件及軟件應用門檻較高，而服務機器人更偏向“智能化”、“可交互性方向”。不管是工業機器人還是服務機器人需求都逐年攀升，那到底是誰在消費工業機器人呢？
工業機器人的定義和分類
ISO 8373:2012對工業機器人的定義：可自動控制、可重複編程的多功能操作裝置，可以在三個或更多軸上編程，且可以固定或轉移以滿足工業自動化應用。按照機械結構不同，工業機器人可分為直角座標機器人、圓柱座標機器人、垂直多關節機器人、SCARA（平面多關節機器人）及Delta（並聯關節機器人）。不同的作業範圍和特定生產作業工序對應不同的機器人，而應用最廣泛的是垂直多關節機器人。
工業機器人是一個信息輸入、終端位移輸出的系統，主要有控制系統、動力系統、機械結構系統這三個子系統組成。控制系統包括硬件及軟件兩部分，相當於機器人的大腦；動力系統不只是機器人的脈動心臟，也是肌肉、筋絡，動力系統主要有驅動系統和傳動系統組成，驅動系統也稱伺服系統，是高精度的脈動心臟，實現伺服系統高精度傳動；傳動系統是精緻的“肌肉、脈絡”。傳動系統起到長距離傳遞動力源及將磁服電機輸出角位移轉變成機械結構位移的作用。
工業機器人的主要技術參數包括自由度、精度、工作半徑、最大工作速度及承載能力。自由度和整套傳動裝置數量息息相關，決定機器人作用的靈活性；精度，包括定位精度和重複定位精度兩個標準；最大工作速度月底表明機器人的工作效率越高。承載能力是在任意位置上所能承受的最大外載。
工業機器人的需求逐步傾向通用工業
據IFR統計數據，工業機器人的需求總量不斷增長，自2009年起，全球工業機器人年均增速維持在15%左右，預計2020年，年供給量有望突破50萬臺，較2016年有望翻倍，屆時全球保有量將達300萬臺。
2016年，中國工業機器人市場規模近9萬臺，是全球第二的韓國市場規模的2倍。同時，墨西哥、泰國印度等新興國家逐漸步入工業自動化發展階段，市場規模分別為5900臺、2600臺、2600臺，國盛證券認為，發展中國家工業機器人體量雖小，但增長潛力不容忽視，未來有望成為工業機器人需求主力。
汽車製造是工業機器人擁有密度最大的產業，2016年，全球汽車製造行業工業機器人擁有密度約103臺/千人，通用工業滲透迅速，金屬、化工、食品等產業擁有密度逐年攀升，國盛證券認為，依託下游龐大的增量需求，需求結構也逐步傾向通用工業，未來通用工業機器人發展潛力可觀。
從“機器人王國”看工業機器人成長
從1987年，日本已成為全球最大的工業機器人生產國和出口國，且保有量遙遙領先。據IFR統計，2016年日本工業機器人保有量近30萬臺，其中汽車產業、通用通用擁有密度分別為1240臺/萬人、214臺/萬人，分別為世界第二、第一。
無論是上游零件部還是下游本體及系統集成領域，日本均配有出世界級生產商。據統計，2016年日本機器人產量為15.26萬臺，產值達323.65億人民幣，出口銷量11.68萬臺，佔產量份額的76.54%，內銷機器人則以汽車工業應為為主佔比近40%。
二戰後，日本汽車產業逐步崛起並實現趕超，1950年，日本汽車產量僅為世界總產量的0.3%，僅十年就提升至2.9%，1970年提升至18%，1980年產量更是突破千萬臺，達11043萬臺，1990年產量突破1600萬臺，佔世界汽車總產量35%，2006年，產量進一步飆升至2200萬臺。汽車產業的飛速發展促進了工業機器人的發展，汽車行業產量大、生產節奏快、產品一致化程度高註定成為機器人率先滲透的產業。
自“第一次石油危機爆發”以來，商品價格大幅增長，勞動力成本也隨之攀升，且工人對於夜班的工作意願降低，而工業機器人的出現達到了節約成本和提高生產效率的雙重效果，此外，工業機器人也可代替從事危險作業（高溫、易燃易爆、有毒有害等），避免了大量的工傷事故和職業病。
日本政府積極鼓勵私人企業進行自動化生產改造，對購買和使用機器人的企業給予補貼、獎勵等特別優惠，政府幹預助力工業機器人產業的快速健康成長。
3C製造再創工業機器人的增量需求
繼汽車產業後，3C（電腦、通信及消費類電子產品）產業成為工業機器人需求最為旺盛的領域，以智能手機為代表的3C電子產品消費量積極攀升，據IDC統計，2017，全球智能手機、平板電腦、PC出貨量分別14.72億部、1.64億臺、2.6億臺，其中智能手機出貨量十年間複合年均增速達27.97%。據GFK預計，2014年、2015年全球消費電子市場銷售額分別達7780億歐元、7900億歐元。
據IFR數據，2016年全球電子行業工業機器人擁有密度為65臺/千人，約為汽車產業擁有密度的63%，為通用工業之首，日本電子產業用工業機器人份額約30%，擁有密度不斷攀升接近全球汽車產業工業機器人水平。
電子產品生產環節可分為零部件製造和組裝、整機拼裝、檢測、出貨包裝四部分，其中PCB’A生產環節是目前自動化水平較高的場景，其又可細分為SMT（表面貼片處理）、插件、檢測及包裝四個環節。工業機器人可以在PCB表面處理環節點膠、貼片、插件環節發揮其運行快速、裝配效率高、精度能達到0.01MM等優勢。電子產品生產過程中物料、過程產品的分揀、搬運是工業機器人應用較廣的環節。
工業機器人能精度的勝任多種環節任務，即使在緊密的生產單元也能高效工作，精度更高、速度更快。且3C電子零部件的宏觀尺寸顯著小於汽車零部件，以此對各個環節精度要求高，特別是對物料分揀、搬運乃至部件模塊組裝的精度需求通常達0.01mm量級。
工業機器人汽車行業密度漸進飽和，3C產業工業機器人技術也愈發成熟，未來通用行業工業機器人滲透領域逐步提升，中國市場工業機器人有望超預期增長。
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