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全球机器人商用落地情况,涉及汽车、工业、医疗应用……
来源:国际电子商情 发布:2024/03/25 浏览量:89

从工业生产到日常生活的方方面面,机器人正以前所未有的速度渗透。无论是工业、还是医疗等领域,其规模化市场空间正逐步释放。

据国际机器人联合会IFR统计,全球工业机器人安装量在2021年突破5052.6)万台大关后,2022年此类机器人安装量又增长了5%55.3万台,创下新纪录。其中,汽车和电子行业的机器人安装量增幅较为明显。

 

机器人应用率先在汽车行业落地

 

1961年,全球第一台工业机器人——Unimation机器人部署于通用汽车(GM)制造工厂。此后,随着汽车需求的大增,以及整车和零部件制造对自动化部署要求的推动,汽车行业成为机器人应用的重要领域。

 

2017年到2022年,全球工业机器人保有量年均增长13%。仅2022年,全球工业机器人的运营存量增长12%,至390.36万台。 其中,汽车行业使用的机器人数量最多——运营库存创下约100 万台的新纪录。这一数字约占所有行业机器人安装总量的三分之一。

 

据国际汽车制造商组织(OICA)统计,2021年,全球汽车产量同比增长3.1%,到达8,014.6万辆。其中,亚太、美洲、欧洲为全球汽车制造主要中心,三大地区对应产量分别为4,673.28万辆(+5.5%)、1615.16万辆(+2.9%)、1,633.05万辆(-3.6%)。从制造规模来看,中国、美国、日本、印度、韩国 德国为世界前六大汽车制造国。

 

由于汽车制造是自动化水平最高的应用行业之一,因此,这也基本决定了汽车制造大国这一行业机器人密度较高。例如,在汽车行业中,2021年,韩国每万名工人中拥有2,867台工业机器人,位居世界第一,其后依次是德国的1,500 台、美国的1,457台、日本的1,422台以及中国的772台。

 

而据《世界机器人》报告统计,2022年韩国、新加坡、德国、日本、中国为全球工业机器人密度最高的地区。在这5国,每万名工人中,分别对应拥有1,012台、730台、415台、397台、392台工业机器人。

 

机器人密度是衡量自动化水平的关键指标。上述数据指出,在全球工业机器人部署密度TOP5国之中,汽车行业机器人密度明显要高于整体行业密度。

 

汽车销量的不断增长,正在推动行业机器人市场需求。根据Mordor Intelligence报告显示,2021年汽车机器人市场价值为81.5亿美元,预计到2027年将达到152.1亿美元。该机构预测,20222027年,汽车机器人市场复合年增长率为11%

 

目前,汽车电气化正在深入推进中,世界主要经济体纷纷制定了行业转型的具体时间表:欧盟计划到2035停止销售传统燃油车;美国要求到2023年电动汽车要占据过半的市场;作为最大的汽车消费国中国不仅制定了自己的目标,并且其已走在全球新能源汽车产业的前列——2023年其新能源汽车产销突破900万辆,市场占有率超过30%

 

对于目前电气化正在改变汽车行业的投资布局,IFR报告认为,大多数已投资用于基本装配的传统笼式工业机器人的汽车制造商,现在也投资用于最终装配和精加工任务的协作应用程序。

 

电子行业机器人用量后来居上

 

电子行业是工业机器人安装量最大的应用领域,这是自2020年以来,该行业一直维持这一地位。2022年电子行业工业机器人安装量为15.7万台,份额较2021年增加1%升至28%。汽车行业紧随其后,安装量达 13.6万台,份额增加3%甚至25% ,其中包括汽车制造商和零部件供应商新部署的工业机器人均在增长。金属和机械行业位列第三,安装量为6.6万台,份额下滑1%12%;塑料及化工行业、食品和饮料行业安装量分别为2.4万台、1.5万台,份额为4%3%

 

不过,近十年来,各行业需求的变化对工业机器人的部署产生了不同影响。据IFR报告显示,2012年到2022年十年间,汽车、电子两大行业机器人安装量占比已发生了逆转汽车行业机器人安装量已由42%下滑至25%;而电子行业机器人安装量则由20%增至28%

 

表面上看,汽车和电子行业机器人用量占比变化是“此消彼长”,但是实际情况是,两大行业的机器人用量均在大幅增长。其中,2012年汽车工业机器人安装量为6 .65万台,到2022年已增至13 .61万台;电子行业工业机器人安装量为3 .27万台,至2022年为15 .69万台。

 

另外,一般工业机器人安装量占比变化则是影响前两大机器人用量的关键决定因素。十年间,一般工业机器人安装量由6 .01万台增长至26万,占比则由38%增至47%

 

从应用分布来看,搬运、焊接、装配机器人位列2022年各类应用前三甲,年度安装数量分别为数量分为26.6万台、8.6万台、6.1万台,增速分别为10% -7% -4%

 

世界机器人报告显示,2023年全球机器人安装量预计增长7%,将超过59万台。报告指出,2024年全球机器人安装量增速预计会受到经济放缓的抑制,但预计2025年安装量增速略有加快,到2026年市场需求则更加强劲。

 

电子行业应用为中国机器人最大市场

 

2022年全球工厂机器人安装量同比增长为5%55 .3万,其中73%的安装在亚洲,15%安装在欧洲,10%安装在美洲。

 

亚洲作为全球最大的工业机器人市场,该地区2022年安装了40.46万台工业机器人,较前一年38.5万台增长5%2022年全球所有新部署的机器人 73% 安装在亚洲。 其中,中国、日本、韩国三个亚洲国家跻身前五大工业机器人市场。2022年,中国工业机器人安装量增长5%29万台。自2017年以来,中国工业机器人保有量年均增长25%2021年突破100万台大关,2022年突破150万台,并再增长22%。,这占全球总库存的38%

 

20229月,时任电子信息司副司长的徐文立指出,中国消费电子产销规模均居世界首位,是消费电子产品的全球重要制造基地。中国制造了全球约80%的个人计算机、65%以上的智能手机和彩电,创造直接就业岗位约400万人,相关配套产业从业人员超千万。

 

电子产业作为劳动密集型产业,每年生产需要大量的劳动力,但是由于近年来,中国人口老龄化形势严峻,以及人力资源短缺和成本不断上升,同时随着产业升级推进,中国开始在制造业中大量引入机器人。

 

2023世界机器人大会上,中国工信部副部长辛国斌指出,2022年中国制造业机器人密度达到每万名工人392台。此外,世界机器人报告显示,2022年,中国电子电气行业工业机器人安装量同比增长7%,达到10.03万台,占总安装量的35%。这一年,中国电子行业机器人安装量占全球该行业安装量的64%,本土厂商提供了超四成(41%)的机器人。

 

其次,中国工业机器人的第二大用量集中在汽车行业。在2021年创下新峰值后,2022年中国汽车行业机器人安装量继续保持强势增长,增速高达26%,达到7.34万台。中国汽车行业机器人的安装量占全球的54%,其中本土自给率为17%

 

金属和机械行业是中国机器人第三大应用领域。2022年来自该行业的机器人安装量为3.09万台(减少16%),占中国总安装量的11%。中国厂商在此领域占据高达为77%的市场份额。

 

近年来,随着机器人在各领域应用的逐步铺开和渗透,中国机器人产业规模持续壮大。据工信部统计,2022年中国机器人产业营业收入已突破1,700亿元,工业、服务、特种机器人产量快速增长。而伴随市场的不断成长,中国本土机器人也开始崛起。在该领域,2022年中国已拥有专精特新小巨人企业达273家,10家成长为制造业单项冠军。

 

印度机器人市场未来可期

 

与中国一样,印度是人口大国,该国正在成为汽车消费大国。

 

凭借几十年的改革开放积累,中国经济体量不仅实现大幅增长,国民也积累了巨大的财富,如今其连续多年成为全球最大的汽车制造国和消费国。当前,印度经济增长正在腾飞,该国汽车消费需求开始迅速增长。

 

2021年印度汽车制造规模约为439.9万辆,增速高达30%2022年该国生产的汽车数量约为545.7万辆,增速高达24%。而与印度相比,中国在20212022年,其汽车制造规模增速仅维持3%

 

尽管印度在汽车行业的机器人密度不及韩国、德国、美国、日本以及中国等其他几国,但随着该国汽车生产规模的快速扩张,其机器人安装量有望大幅提升。

 

国际机器人联合会主席Marina Bill称:五年内,印度工业机器人的运营存量增加了一倍多,到 2021 年达到 3 .3万台。这相当于自 2016 年以来的年均增长率为 16%” 2021年,汽车行业仍然是印度机器人最大需求市场(占据总需求量的31%),安装量增加了108%,达到1,547台。

 

除了庞大的汽车行业需求,印度正在快速发展的电子产业也将迎来巨大市场机会。

 

2021年,金属行业、橡胶和塑料行业及电气/电子行业位列印度普通行业机器人安装量前三,其中,电气/电子行业机器人安装量为215台,增速高达98%

 

2022年印度电子产品产值达到1,010 亿美元,预计到2026年将增长两倍,达到3000亿美元,其中手机产量预计将翻一番,从2023年的440亿美元增至2026年的1,100 亿美元。随着印度电子产品生产持续蓬勃发展,该国不仅对半导体的需求将快速增长,这些行业未来对于机器人需求量也将会越来越大。

 

半导体回流驱动美国机器人销量增长

 

美洲地区,尤其是北美地区为全球第三大工业机器人市场。2022年,美洲地区安装量增长 8%,达到 5.6万台(超过2018 5.5万台峰值)。美国是该地区最大的市场,2022年该国安装量增长10%,接近4万台,占美洲地区整体安装量的 71%。墨西哥、加拿大为北美另外两大机器人市场,两国安装量分别为0.6万台和0.3万,分别增长13%-24%

 

尽管疫情阴霾彻底消散,但2022年美国汽车销量同比下降8%(达1,383万辆),创2012年以来的最低水平。不过,令人却出乎意料的是,2022年美国汽车行业的机器人新增安装量却大幅增长。

 

IFR报告显示,2022年美国汽车行业需求仍然是推动机器人安装量的主要动力之一。这一年,该行业机器人同比增长高达47%,至1.45万台。

 

另外,电气电子行业高达26%的机器人安装量增幅成为另一推动力量。2022年正式生效的《芯片法案》,为美国半导体生产、研究和劳动力发展提供优厚条件和巨额补贴,芯片制造重新转移到美国同样为其机器人部署创造了更多有利条件。

 

此外,据美国自动化促进协会(A3)报告显示,尽管2021年和2022年北美机器人订单创纪录,但是该地区2023年机器人销量下降了30%。不过,2023 年美国非汽车企业对机器人最强劲的需求来自金属行业,其次是半导体和电子/光电行业等其他行业。

 

对于2024年美国机器人市场的需求情况,A3公司总裁Jeff Burnstein表示:"今年电子、汽车制造放缓,新的配送中心减少,这都可能减少对机器人的需求。"不过,Jeff Burnstein还表示,从调查和活动中看出,行业对今年下半年的增长持乐观态度。

 

生成式人工智能渗透机器人行业

 

在机器人和自动化领域,机器视觉和机器学习一向是必不可少的技能,当前随着生成式人工智能技术的不断成熟和落地,其将开辟了新的解决方案。例如,机器人制造商正在开发生成式人工智能驱动界面,允许用户使用自然语言而不是代码更直观地对机器人进行编程。工人将不再需要专门的编程技能来选择和调整机器人的动作。

 

ABB 机器人业务部门总裁 Marc Segura指出,人工智能的加速进步正在重新定义工业机器人的可能性。 人工智能正在增强机器人的各个方面,从抓取、拾取和放置的能力,到在动态环境中绘制地图和导航的能力。 从移动机器人到协作机器人等,人工智能赋予机器人前所未有的速度、准确性和有效负载承载能力,使它们能够在灵活的工厂、仓库、物流中心和实验室等环境中承担更多任务。

 

当然,不仅只是工业机器人,专业服务机器人和消费者服务机器人公司也在引入新的人工智能技术。像 ChatGPT 这样的生成式预训练 Transformer 将彻底改变服务机器人,例如在直观操作或支持创建程序代码方面。这种影响将如何具体体现还有待观察。据悉,Fraunhofer IPA IFR 正在密切合作,观察全球 1,000 多家提供服务机器人解决方案的公司,其中约 12% 为初创公司。

 

另外,从潜在市场和资本投资角度来看,特种服务机器人正在成为增长热点。

 

如在康复医疗领域,医疗机器人市场正在快速增长,收入规模将从2020年的59亿美元,达到2025年的1,270亿美元,期间复合年增长率为16.5%。而该市场增长的主要驱动力来自微创医疗辅助机器人。作为该领域的全球代表企业直观医疗已将其知名的达芬奇机器人投入到中国本土生产。

 

在资本市场,2023年全球机器人投资总额约为 129 亿美元,月均投资约为10.7亿美元。2023年,人形机器人也成为了北美机器人市场的关注热点。

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