工業機器人領域的新機遇

Ziyad Aljarboua, Nick Santhanam, Marc Teulieres, Jannick Thomsen, 和Jonathan Tilley

過去幾年，工業機器人行業一直處于上升階段。2012年到2017年，全球操作工業機器人的安裝基數年平均增長10%。2017年，全球機器人年出貨量飆升至381000臺左右，是2012年的兩倍多。許多單調且乏味的工作任務，現在已經基本由機器人承擔。隨著技術進步，機器人也開始被用于處理更復雜、精確度要求更高的工作。例如，擁有激光視覺系統的機器人可以精確地將車門安裝到車身上。技術進步與經濟因素促使企業更加認真地對待工業機器人。

2017年，工廠和其他商業場所的工業機器人數量已經超過200萬。在良好的經濟條件下，未來5年預計年增長率為14%，到2023年，安裝基數將達到440萬臺左右。隨著工業機器人手臂安裝基礎的增長，末端執行器制造商將迎來巨大的市場。安裝在機器人手臂末端的設備，以及其他執行特定任務的自動化機器。這些設備包括夾持器——用于握住和操縱物體，以及末端工具（end-of-arm tools， EOATs），一種復雜的夾持系統，用于處理大型或精細的部件。不斷創新的應用使得這兩個細分市場增長前景明朗。到2023年，夾具和EOATs的市場規模預計將達到50億美元，是2017年的兩倍多。

機器人末端的夾持工具和EOATs市場相對分散。制造商通常專門為這些設備（主要是機械、真空或磁鐵）創建一種或多種基本格式的工具。還有一部分則生產定制產品。例如，德國制造商Schunk以制造金屬夾持器而聞名，而Piab則以生產真空設備而聞名。除了提供完整夾持器和EOATs的公司外，一些供應商還專注于提供子組件，比如提供夾持器夾緊所需能量的執行器。

除了與終端執行器需求有關的一般市場趨勢之外，在地理和行業兩方面都呈現出某些有趣的增長模式和市場動態。

全球機器人安裝基地將出現強勁增長，新興市場尤為明顯。中國的自動化程度正大幅提高，這在一定程度上是因“中國制造2025”計劃的刺激。該計劃旨在通過提高產品質量和自動化程度，將中國轉變為全球最大的制造業強國。為了實現這一目標，該計劃要求中國市場的機器人產量達到2020年15萬臺，以及2030年40萬臺。中國已經實現機器人密度（每萬名員工對應機器人數量）從2010年的15增加到2017年的97。但這一數字仍遠低于發達市場，如德國、日本、韓國和美國。根據趨勢報告，中國相比其他新興市場取得了更大的進步。隨著中國逐漸跟上全球同行的步伐，機器人市場可能會出現新的強勁增長年份。

由于中國機器人基數的增加，2018年到2023年的末端工具需求年增長率預計將達到25%，占全球市場預期增長比例的45%。到2023年，夾持工具與EOATs的51億市場價值中，中國將占據超過10億。

在研究特定行業與機器人發展的關系時，也發現了類似的動態，其中一些細分市場顯示出比其他細分市場更大的增長潛力。汽車行業擁有最大的機器人安裝基地，其次是電子行業，這些行業將繼續是最大的需求來源。2017年，汽車行業機器人銷量增長22%，達到約125700臺的新高峰;同年，電子行業的銷量增長了33%，創下約121300臺的新高。由于汽車和電子行業預計仍將在自動化領域保持領先地位，它們將繼續主要貢獻針對行業的特定末端工具市場需求。

企業通常會在引進新的自動化生產線，或決定對現有生產設備（包括機械臂）進行改造或大修時，大規模采購末端執行器。同樣，當企業必須重組生產線以支持新產品或更新產品，或者當企業對自家產品進行革新時，會產生對夾持工具和EOATs的需求。雖然公司也會因為一般的磨損而購買機器人部件，但對末端執行器供應商來說，由于大多數部件都有保修期限較長，這并不能構成一個很大的收入來源。此外，末端執行器的使用壽命也往往比規范中定義的預期壽命長得多。

當涉及采購時，組件價格通常不是首要考慮的問題。這對汽車原始設備制造商來說尤其如此，一旦生產線發生故障，他們需要承擔更高的中斷成本。出于同樣的原因，可靠性始終是最關鍵的問題。由于夾具和EOATs僅約占自動化總成本的3%，即使選擇價格較高的供應商對購買方的成本的影響也相對較小。

仿生機器人的精確度令人驚嘆，技術進步使得企業可以逐漸把一些困難、危險且耗時的任務從工人手中轉移到機器人手中。隨著這一趨勢的加速，投資者和機器人零部件制造商都處于市場有利地位。當然，重大技術進步也可能會擾亂機器人零部件行業，就像它們在其他行業引發的革命那樣，并將需求轉向意想不到的方向。很難預測這種破壞會否成為現實，但是行業利益相關者需要密切追蹤所有的技術發展。