工业机器人系统集成篇

1、一、机器人系统集成介绍1. 机器人工业化模式工业机器人系统集成商处于机器人产业链的下游使用端，为终端客户提供 使用解决方案，其负责工业机器人使用二次开发和周边自动化配套设备的集成， 是工业机器人自动化使用的重要组成。只有机器人本体是不能完成任何工作的， 需要通过系统集成之后才能为终端客户所用。相较于机器人本体供应商，机器人系统集成供应商还要具有产品设计能力、 对终端客户使用需求的工艺理解、相关项目经验等，提供可适应各种不同使用 领域的标准化、个性化成套装备。从产业链的角度看，机器人本体（单元）是 机器人产业发展的基础，而下游系统集成则是机器人商业化、大规模普及的关 键。本体产品由于技术壁垒较高

2、，有一定垄断性，议价能力比较强，毛利较高。 而系统集成的壁垒相对较低，和上下游议价能力较弱，毛利水平不高，但其市 场规模要远远大于本体市场。工业机器人产业化过程中，可以归纳为三种不同的发展模式，即日本模式、 欧洲模式和美国模式。日本模式：各司其职，分层面完成交钥匙工程。即机器人制造厂商以开发 新型机器人和批量生产优质产品为主要目标，并由其子公司或社会上的工程公 司来设计制造各行业所需要的机器人成套系统，并完成交钥匙工程；欧洲模式：一揽子交钥匙工程。即机器人的生产和用户所需要的系统设计 制造，全部由机器人制造厂商自己完成；美国模式：采购和成套设计相结合。美国国内基本上不生产普通的工业机 器人，企

3、业需要时机器人通常由工程公司进口，再自行设计、制造配套的外围 设备，完成交钥匙工程中国和美国类似，机器人公司集中在机器人系统集成领 域。目前，国内的机器人企业多为系统集成商。根据国际经验来看，国内的机 器人产业发展更接近于美国模式，即以系统集成为主，单元产品外购或贴牌， 为客户提供交钥匙工程。和单元产品的供应商相比，系统集成商还要具有产品 设计能力、项目经验，并在对用户行业深刻理解的基础之上，提供可适应各种 不同使用领域的标准化、个性化成套装备。中国机器人市场基础低、市场大。中国机器人产业化模式较可行的是从集 成起步至成熟阶段采用分工模式。即美国模式（集成）-日本模式（核心技术）-德国模式（分

4、工合作）。2. 工业机器人集成产业使用方向机器人本体是系统集成的中心，必须和行业使用相结合。系统集成是对机 器人本体的二次开发，机器人本体的性能决定了系统集成的水平。国际品牌出 于对本体的理解，更清楚怎样去做整合来充分发挥功能达到客户的需求。所以 系统集成还是以国际品牌为核心，市场大小也是按汽车、3C电子、金属加工、物流等这样技术要求高、自动化程度高的行业向技术要求较低、自动化程度较 低的行业排列。机器人下游最终用户可以按照行业分为：汽车工业行业和一般工业行业。汽车行业自动化程度已经比较高。大部分外资整车厂商的生产线标准及机 器人选型是全球统一的。国产机器人难有机会。而在目前国产机器人技术尚未

5、 完全成熟的情况下，国产整车厂也不敢贸然使用国产机器人完成重要工位的自 动化操作。整车厂跟机器人供应商往往有着一二十年的稳定关系。如大众用KUKA和FANUC，宝马奔驰等德系用KUKA，通用主要是FANUC，菲亚特用柯马，白 车身和冲压线主要是ABB，涂装主要是德国杜尔，丰田本田等日系用安川、川 崎等日资品牌，现代起亚只用现代等。对于汽车这种资金、技术密集型大工业 来说，稳定性是首要的，定下来的标准不会轻易改变。主要零部件厂为保持一 致性，也会优先考虑整车厂使用的机器人品牌。汽车是技术密集型产业，整车厂在长期使用机器人的过程中也形成了自己 的规则和标准。技术要求高且要契合车厂特有的标准，对系统

6、集成商来说，构 成了较高的准入门槛。多数国内集成商主要还是做一些分包或者不太重要的项 目，少数已经入围的系统集成商获得了先发优势。汽车产业系统集成对资金要求高。汽车项目普遍周期较长，从方案设计、 安装调试到交钥匙往往需要半年或者一年以上，需要投入大量的人力成本。整 车厂也按照项目周期采取分批付款的方式，361或3331较为普遍，集成商采购配套的设施却往往需要款到发货或者货到付款。对系统集成商来说流动资金 是比较大的压力，缺乏资金实力难以承接汽车项目。对比机器人密度，中国汽车行业机器人密度为281，而非汽车行业仅为14和其他国家相比，中国汽车行业的机器人密度为台湾的1/2，德国的1/4。但中国非

7、汽车行业的机器人密度为台湾的 1/9，德国的1/11。故非汽车行业的潜 能巨大。汽车产业集成国内企业难以进入，3C行业系统集成是机会。约80%的国内 机器人企业集中在系统集成领域。汽车产业格局稳定，面临商务关系、技术和 资金三重壁垒，国内企业难以进入。但在其他行业，尤其是3C行业，国内系统集成企业具有优势：中国是全球最大的3C制造基地，自动化升级需求强劲，有望超过汽车行业成为第一大机器人市场；3C行业机器人使用多样，外资品牌 难以复制在汽车产业的经验，国内企业已实现部分反超，是拉近差距的最好机 会。一般工业中按照行业分类又可以分为食品饮料，石化，金属加工，医药， 3C,塑料，白家电、烟草等。一

8、般工业中按照使用分为焊接、机床上下料、物料搬运码垛、打磨、喷涂、 装配等。以喷涂使用为例：喷漆作业本身的作业环境恶劣、对喷漆工人技术熟练的 高要求以及80、90后们对工作的可选择性大等一系列的原因，使得喷涂相关 的作业人员招工成为难题。利用喷涂机器人进行喷涂作业，除了重复精度高， 工作效率高外，还能使工人从恶劣的工作环境中解放出来。喷涂机器人已在喷涂领域引起广泛的重视，并且使用范围越来越广，从最 先的汽车整车车身制造，使用拓展到汽车仪表、电子电器、搪瓷等领域。高工产研机器人研究院（GGII）统计数据显示，2015年国产喷涂系统集成 市场规模达到22.3亿元，同比增长39.1%。机器人系统集成典

9、型企业介绍：ABB集团ABB集团位列全球500强企业，集团总部位于瑞士苏黎世。 ABB集团由两 个100多年历史的国际性企业瑞典的阿西亚公司（ ASEA）和瑞士的布朗 勃法瑞公司（BBC Brown Boveri ）在1988年合并而成。两公司分别成立于 1883年和1891年。ABB是电力和自动化技术领域的领导厂商。ABB既是机器人本体生产企业，又是机器系统集成企业。ABB多年来强大的技术和市场积累，凭着向客户提供全面的机器人自动化解决方案，从汽车工 业的白车身焊接系统，到消费品行业的搬运码跺机器人系统，即以汽车、塑料、 金属加工、铸造、电子、制药、食品、饮料等行业为目标市场，产品广泛使用

10、于焊接、物料搬运、装配、喷涂、精加工、拾料、包装、货盘堆垛、机械管理 等领域。杜尔集团杜尔集团活跃在全球市场的供应商并在其专业市场占据领先位置。汽车行 业的业务约占总销售的85%.杜尔也为航空航天，工程机械，化工和制药行业提 供创新的制造。杜尔集团通过两个分支机构来运营管理。涂装系统提供生产和喷涂技术，主要使用于汽车车身和底盘生产制造方面。在全球21个国家47个城市分布着杜尔的公司机构。杜尔是喷涂系统解决方案的最优秀公司之一。德梅科上海德梅柯汽车装备制造有限公司始创于 2003年，国家高新技术企业。公 司致力于为汽车行业客户提供先进的智能制造装备和系统集成解决方案，提供 从研发、设计、制造、项

11、目管理、技术服务等，覆盖全项目生命周期的产品和 服务。公司长期致力于技术创新和知识积累，掌握白车身行业的核心技术并开 发出适应高节拍、柔性化、高精度要求的关键设备及产品，为国内外知名车企 提供白车身柔性焊装生产线、数字化工厂解决方案、智能输送装备、工厂自动 化系统、机器人先进制造系统。3. 工业机器人集成产业规模在工业机器人领域，中国企业目前主要的竞争优势在系统集成方面，中国 80%的机器人企业都集中在该领域，随着系统集成商围绕机器人做整线集成， 机器人等专用设备和电气原件等的价格逐年下调，国内企业凭性价比和服务优 势逐渐形成替代进口，市场份额稳步上升，现在已经占据了一半的市场，留给 中国企业

12、的机会越来越多。在过去的产业发展过程中，政府或企业都没能对系统集成使用引起重视， 但这恰恰是智能制造中非常重要的一环，现在越来越多的企业开始意识到了其 在获取客户、品牌推广中的重要性，使用市场逐渐被唤醒。在补贴政策的刺激下，工业机器人使用市场扩展迅速。汽车制造产业是机 器人使用体量最大的行业，占比超过 40%，但是随着汽车行业增速放缓，冲压、 焊装、涂装、总装等集成使用愈发普及，汽车集成系统已经逐渐走向红海市场， 但是在3C、物流自动化等领域依旧是一片蓝海。工业机器人和系统集成是中国工业自动化发展方向。为推动制造业升级， 实现自动化、智能化，国家高度重视机器人产业发展，从研发、采购、使用推 广

13、等方面提供政策资金支持，但机器人无论多么优秀也绕不开系统集成企业。 使用集成系统的研发，是机器人产业链上利润最高也是技术门槛最高的环节， 近年来，随着工业机器人产业的火速升温，机器人系统集成行业也逐年升温， 备受追捧。集成系统以零配件和工业机器人为基础，是未来企业提高生产效率、增加 市场竞争力的主要方式之一。一般情况下，系统集成市场规模可达机器人本体 市场规模的三倍，根据中投顾问产业研究中心预测，2020年机器人本体市场规模可达276亿左右，集成系统市场规模则有望接近 830亿元，未来五年年均增 速可达20%。4. 机器集成产业现状机器人系统集成商作为中国机器人市场上的主力军，普遍规模较小，年

14、产 值不高，面临强大的竞争压力。根据 GGII的数据显示，截至2014年9月，中 国机器人相关企业428家，其中系统集成商就占88%，并且从相关市场数据来 看，现阶段国内集成商规模都不大，销售收入 1个亿以下的企业占大部分，能 做到5个亿的就是行业的佼佼者，10个亿以上的全国范围屈指可数。一般工业是指非汽车行业。目前汽车行业的自动化程度比较高，供应商体 系相对稳定。而一般工业的自动化改造需求相对旺盛。全球工业机器人集成从 使用角度看“搬运”占比最高。全球工业机器人销量中，半数机器人用于搬运 使用。搬运使用中又可以按照使用场景不同分为拾取装箱、注塑取件、机床上 下料等。按照使用来分，占比前三的使

15、用为搬运 50%，焊接28%，组装9%。现阶段工业机器人系统集成有如下特点：1）不能批量复制系统集成项目是非标准化的，每个项目都不一样，不能100%复制，因此比较难上规模。能上规模的一般都是可以复制的，比如研发一个产品，定型之 后就很少改了，每个型号产品都一样，通过生产和销售就能大量复制上规模。 而且由于需要垫资，集成商通常要考虑同时实施项目的数量及规模。2）要熟悉相关行业工艺由于机器人集成是二次开发产品，需要熟悉下游行业的工艺，要完成重新 编程、布放等工作。国内系统集成商，如果聚焦于某个领域，通常可以获得较 高行业壁垒，生存没问题，但是同样由于行业壁垒，很难实现跨行业拓展业务， 通过并购也行

16、不通，因此规模做大很难。机器人系统集成商本来就该是小的， 起码现阶段国内集成商规模都不大。3）需要专业人才系统集成商的核心竞争力是人才，其中，最为核心的是销售人员、项目工 程师和现场安装调试人员，销售人员负责拿订单，项目工程师根据订单要求进 行方案设计，安装调试人员到客户现场进行安装调试，并最终交付客户使用。 几乎每个项目都是非标的，不能简单复制上量。系统集成商实际是轻资产的订单型工程服务商，核心资产是销售人员、项 目工程师和安装调试人员，因此，系统集成商很难通过并购的方式扩张规模。4）需要垫付资金系统集成的付款通常采用“ 361 ”或“ 3331 ”的方式，即图纸通过审核后 拿到30%，发货

17、后拿到30%，安装调试完毕拿到30%，最后剩10%的质保金 按照这样一个付款流程，系统集成商通常需要垫资。一般来讲集成商资金压力不会太大，但是如果几个项目同时进行，或者说 单个项目金额太大，就会存在资金压力，毕竟集成商很多业务也是外包，需要 付给供应商货款，有的外购件是要求货到付款。总之，由于硬件产品价格逐年下降、利润也越来越薄，仅靠项目带动硬件 产品的销售模式已经成为过去时，同时在基础使用方面，如搬运、码垛、分拣 等进入门槛越来越低，竞争就更为激烈。和上下游议价能力较弱，毛利水平不 高，但其市场规模要远远大于本体市场。5. 系统集成商未来发展方向1）从汽车行业向一般工业延伸我国在汽车行业以外

18、的其它行业集成业务迅速增加，从机器人各个领域销 量可以看到，系统集成业务分布的变化。现阶段，汽车工业是国内工业机器人 最大的使用市场。随着市场对机器人产品认可度的不断提高，机器人使用正从 汽车工业向一般工业延伸。我国机器人集成在一般工业中使用市场的热点和突破点主要在于3C电子、金属、食品饮料及其他细分市场。我国系统集成商也可以逐渐从易到难，把握 国内机器人不同行业不同需求，完成专业的技术积累。2）未来趋势是行业细分化机器人集成未来趋势是行业细分化。对某一行业的工艺有深入理解的标的， 有机会将机器人集成模块化、功能化、进而作为标准设备来提供。既然工艺是 门槛，那么同一家公司能够掌握的行业工艺，必然也就只局限于某一个或几个 行业，也就是说行业必将细分化。仅苏州地区从事自动化系统集成的企业就超过 200家，而4-5年前仅有不 到30家。由于汽车以外的行业系统集成项目越来越多，细分领域增加会导致 系统集成商数量进一步增加。可以预知，未来几年行业集中度会进一步降低。 参考国外经验，未来拥有核心竞争力