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川崎工业机器人在管材加工领域自动化集成项目推广方案

返回列表 来源:本公司 浏览: 发布日期:2020-08-04 17:01:08【

一、项目陈述:

 苏州优伊机器人科技有限公司结合用户的实际需求,将川崎工业机器人用于管材加工自动化及其在管材加工生产过程中实现大批量工件的获取、搬运、焊接、组装等项目上,该项目的研发不仅可以降低工人劳动强度,改善生产环境,提高生产效率,并且可以大幅降低企业生产成本,具有巨大的市场价值和应用推广前景。

二、项目建立的目的

苏州优伊机器人科技有限公司专注于管材加工领域及自动化设备的系统集成,  众所周知,工业机器人延伸和扩大了人的手足和大脑功能,它可以代替人们从事危险、有害、有毒、低温、高热等恶劣环境中的工作;代替人们完成繁重、单调、重复的劳动,广泛应用于机械制造、焊接、装配、食品、农业、医药、家电、水泥、钢铁、军事以及石化等诸多领域,对企业提高生产效率、增进经济效益、保证产品质量、改善劳动条件和优化作业布局贡献巨大,其应用的数量和质量标志着企业生产自动化的先进水平。

三、工业机器人市场分析

(1)市场回顾:

上个世纪二次世界大战之后,欧美及日本这些经济技术发达的国家为了进一步提高生产力来快速恢复战后经济,在众多制造业中,特别是汽车的制造过程中大量引进了自动化生产线。而工业机器人则是自动化生产线中的核心部分,其性能以及数量的多少已成为制造企业生产能力的一个评价标准。因此,工业机器人在制造业中占有较大的市场规模,并大大推动了制造业的发展。例如,1974年,距今有着120年历史ABB公司开始了工业机器人的研发及销售工作。接着,在1977年有着生产各种电机悠久历史的日本安川电机公司发表了自己研发的首台工业机器人MOTOMAN-L10。1992年日本FANUC公司成立了首家工业机器人生产基地。当前,日本安川电机公司和FANUC公司的工业机器人都达到了年产25000台以上的生产规模。而我国工业机器人的研发和产业起步较晚,2000年出现了“新松”等的自主品牌,但国内市场占有率还不到1%。此外,还出现不少工业机器人的技术服务公司,但其所用的工业机器人大多来自海外进口产品,越发加剧了海外进口产品的市场垄断。

使用工业机器人可以降低废品率和产品成本,提高机床的利用率,降低工人误操作带来的残次零件风险等,带来的一系列效益十分明显,例如改善劳动条件、提高生产效率、减少人工用量、减少劳动风险、提高产品质量、加快产品更新换代、提高企业竞争力等。在面临剧烈竞争的形势下,制造商们正在利用工业机器人技术来辅助生产价格合理的优质产品。实现机器人自动化生产将是企业获得竞争优势,推动业务发展的有效手段。

(2)工业机器人与国内劳动力市场的关系:

A、我国工业机器人发展长期受限于成本较高与国内劳动力价格低廉的状况,随着中国经济持续快速的发展,劳动力供应格局已逐步从“买方”市场转为“卖方”市场,使得许多劳动密集型企业为了提高劳动生产率所采用的增加工人数量、延长工人劳动时间的方法变得成本高昂,同时也受到法律的限制和政策的阻碍。总之,劳动力过剩程度降低、单个工人成本上升、对产品质量更高的要求、国家对装备制造业的重视等变化改善了机器人的使用环境,工业机器人及技术在中国已逐步得到了政府和企业的重视。目前,国内越来越多的企业在生产中采用了工业机器人。

B、近几年,人口老龄化加剧,劳动力成本迅速上升,随着经济的快速发展,城乡居民收入水平的逐步提高,劳动力成本优势在逐渐消失。制造业人均年工资在1996—2011 年增长了7 倍,随着国家收入倍增计划,以及各省市对于社会工资标准的逐年提高,劳动力成本的提升将继续维持。

C、我国人口结构也在发生着明显的变化,社会老龄化在逐步加剧,65岁以上人口占比逐年提升,适龄劳动力比例逐步下降,这也将加速劳动力成本的上升。

D、机器人劳动力替代势在必行

在人力成本逐步上升的同时,机器人的成本却在逐年下降。由于技术的进步以及规模化的生产,近年来,机器人成本下降幅度达到年均5%左右,以汽车行业常用的165kg 焊接机器人为例,价格由2010 年的29 万/台下降到2013 年的24 万/台。

机器人成本的下降,也使得成本回收周期大幅缩短,根据我们的测算,回收周期将由2010 年的4.7 年下降到2015 年的1.8 年,回收周期的缩短将有助于机器人逐步实现劳动力替代。

E、除此之外,利用机器人在提升产品的加工精度和质量的同时,也能够在恶劣、危险以及重复等特殊、不宜于人工作的环境中工作,因此,在这些领域中,机器人也具有人工劳动力所无法比拟的优势。

(3)国内工业机器人发展趋势分析:

A、以汽车制造业为主的制造业发展促进了工业机器人的发展。在我国,工业机器人的开始的应用是在汽车和工程机械行业,主要用于汽车及工程机械的喷涂及焊接。整个行业增产扩能增加了对工业机器人需求。

B、沿海经济发达地区是工业机器人的主要市场。我国工业机器人的使用集中在广东、江苏、上海、北京等地,工业机器人的拥有量占全国的一半以上。我国经济具活力的地区已经从珠江三角洲地区扩展到长江三角洲地区,而且长江三角洲地区在制造业中所占的比重越来越大。

C、主要客户已从外商企业、合资企业和国有企业扩展到民营企业。工业机器人技术含量高,价格相对昂贵,现阶段使用量比较多的仍是外商或合资企业。国有企业也在加大对工业机器人的采购用于技术改造,如汽车行业中的一汽、二汽、上汽等。另外,我国的民营企业正逐渐认识到工业机器人的优势,对工业机器人的采用量也在逐步增加,虽然数量上与前述企业仍存在较大差距,但是增长速度惊人,将很快成为工业机器人市场的重要客户。

     D、据世界机器人联合会统计数据显示,2013年中国共购买36560台工业机器人,相比2012年增加近 60%,首次超过日本,成为世界上主要的工业机器人买家。但无论是工业机器人总量还是人均拥有量,中国与发达国家相比差距明显,以2012年为例,我国拥有 约为9.6万台工业机器人,远低于日本的31万台和美国的16.8万台,而中国制造业每万人机器人拥有量仅为23台,韩国为396台,日本为332台。

日本作为世界上将机器人应用到工业加工领域的国家之一,自20 世纪80 年代以来,无论是机器人的生产、出口和使用方面都居世界榜首,是世界的机器人市场。其机器人新装量在1975-1985 十年间增长了超过10 倍,CAGR 达到35%左右。

韩国机器人起步较晚,于20 世纪80 年代末开始大力发展工业机器人技术,在政府的资助和引导下,由现代重工集团牵头,到20 世纪90 年代末用了10 年的时间形成自己的工业机器人体系。其机器人新装量在1991-1996 年间,CAGR 超过40%。

对比工业机器人在日本,韩国的发展,我们可以发现,在经济水平达到人均GDP为5000-7000 美元这一阶段时,新装机器人量得到爆发式的增长。

而在 2012 年,我国GDP 达到6100 美元,对比日韩经验,已经进入到机器人需求爆发式增长的时期,因此,我们认为,2014-2105年这两年或将成为机器人的爆发元年。即将过去的2014年中国极有可能的较大规模的机器人市场。巨大的市场潜力推动中国成为工业机器人进口增长的国家。可以预见,中国的工业机器人产业不久后将会作为一种在国民经济中占据重要地位的产业而存在。

(4)我国机器人市场空间巨大,政策扶持促进产业快速发展

我国机器人市场空间超百万台,我国机器人市场空间巨大,我们主要有几以下个依据:

A、机床行业规模表明我国制造业对自动化加工装备的需求空间巨大;

B、我国机器人使用密度还处于极低的水平,机器人使用密度的提升将带动机器人需求量的提升。

仅仅观察机床加工行业,我们可以发现,机床加工行业规模由落后于美德日,逐步增长到数倍于美德日的市场规模,巨大的机床行业规模也充分说明我国制造业对自动化加工装备的需求空间巨大,数倍于美日德等国。

C、与此同时,作为制造业的大国,我国工业机器人的使用密度仅为约21 台/万人,远远低于世界平均的55 台/万人,更不用说日本、韩国的近350 台/万人。因此,随着机器人使用比例的提升,应用范围的扩大,将带动我国机器人使用密度的提升,从而带动机器人需求数量的提升。

针对汽车、电子等几个重要的机器人应用领域,对比美德日韩的相应领域的机器人使用密度,可以估算出仅这几个行业国内机器人的需求将在125-282 万台,由于这几个行业占机器人总需求量的约75%,因此我们可以估算得到国内机器人的总需求量约在167-376 万台。相比较于目前不到10 万台的累积安装量,还有巨大的发展空间!

(5)中国工业机器人市场结构分析:

整个机器人产业链主要分为上游关键零部件、中游设备制造厂和下游行业应用三个层面。而我国企业目前主要集中在作为系统集成商,实现下游应用,即通过对采购国外品牌机器人,为下游客户进行相应的方案设计,实现利润。因此,在机器人本体制造和关键零部件方面还处于受制于外国公司的局面。

由于我国在基础工业的落后,使得在关键零部件上在精度、成本等方面与国外存在一定的差距,为了生产符合标准的机器人,必须进口相应的关键零部件,在无法实现批量化生产的情况下,这就直接造成国内机器人整机生产企业在产品性能和价格上都具有明显劣势,形成目前虽然国内需求旺盛,但是只能进口国外机器人的局面。

从机器人成本上来看,本体的机械结构占比在30%左右,超过50%的部分来自于伺服系统和减速器这种关键零部件,它们决定了产品的性能、质量以及价格,因此是机器人产业发展必不可少的一个环节。