摘要:拋光打磨機器人作為智能制造時代的關鍵支撐,對于現代制造業具有重要意義。其高效率和高精度的特點,使得拋光打磨操作更加精確、穩定且高效。相比之下,傳統人工打磨存在工作效率低、打磨質量不穩定、受人工體力及情緒影響大等問題,同時打磨過程中產生的粉塵、噪音等會對工人身體健康造成一定的危害。隨著我國老齡化趨勢的加速推進、勞動力成本的持續上升,以及機器人技術不斷發展,拋光打磨機器人正逐步成為市場的焦點,行業市場規模不斷擴大。據統計,2018年以來中國拋光打磨機器人行業市場規模持續上漲,2024年行業市場規模達到136.5億元,同比上漲19.74%。
一、定義及分類
拋光打磨機器人是一種用于拋光打磨的機器人系統,它利用伺服電機多關節模仿人的手臂關節動作,實現操作工件的表面打磨、棱角去毛刺、焊縫打磨、內腔內孔去毛刺等工作。機器人可以對不同的工件進行拋光打磨,既可以對工件進行整體打磨也可以進行局部的打磨。拋光打磨機器人可以替代人工進行拋光打磨工作,提高生產效率和質量,降低勞動強度和成本。
拋光打磨機器人由機器人系統、恒力傳感裝置、磨頭組件、夾持工裝、磨削處理裝置、安全保護裝置和整站控制系統等部分組成。其中,機器人系統是整個拋光打磨系統中的主要執行者,恒力傳感裝置是自適應補償功能的保證者,磨頭組件是拋光打磨的末端工具,夾持工裝是整個系統相對位置的定位者,磨削處理裝置是整個系統的環境保護者,安全保護裝置是整個系統的安全保護者,整站控制系統是工作站內各組件相互通信邏輯判斷和調度者。目前拋光打磨機器人主要分為三類:工具型打磨機器人、工件型打磨機器人、機器人與磨床的結合。
二、行業政策
1、主管部門和監管體制
拋光打磨機器人行業主管部門為國家發展改革委、工業和信息化部等。國家發展改革委主要負責擬訂并組織實施國民經濟和社會發展戰略、中長期規劃和年度計劃。牽頭組織統一規劃體系建設。負責國家級專項規劃、區域規劃、空間規劃與國家發展規劃的統籌銜接。起草國民經濟和社會發展、經濟體制改革和對外開放的有關法律法規草案,制定部門規章等。工業和信息化部負責擬定工業發展行業規劃、計劃和產業政策,提出優化產業布局、結構的政策建議,起草相關法律法規草案,制定規章,擬訂行業技術規范和標準并組織實施,指導行業質量管理工作;擬訂并組織實施工業、通信業的能源節約和資源綜合利用、清潔生產促進政策,參與擬訂能源節約和資源綜合利用、清潔生產促進規劃,組織協調相關重大示范工程和新產品、新技術、新設備、新材料的推廣應用等。
行業自律性組織是指中國機械工業聯合會機器人分會,其成立于2021年6月,是我國機器人產業全國性產、學、研、用行業協同工作平臺,目前已有會員單位520余家。分會以國家產業政策為指導,以市場為導向,以企業為主體,搭建政、產、學、研、用平臺,提升機器人企業研究開發、生產制造、集成應用和維修服務水平,提升機器人在各個領域的應用水平,完善我國機器人產業鏈,不斷增強中國機器人產業的競爭力,促進我國機器人產業的健康快速發展。
2、行業相關政策
近年來,為推動拋光打磨機器人發展,我國政府出臺了一系列政策和措施,如2021年12月發布的《“十四五”機器人產業發展規劃》,其中在機器人創新產品發展行動中提到研制可在轉運、打磨、裝配等工作區域內任意位置移動、實現空間任意位置和姿態可達、具有靈活抓取和操作能力的移動操作機器人。2025年3月發布的《輕工業數字化轉型實施方案》,其中提出支持企業開展設備更新,推廣應用可編程邏輯控制器(PLC)、分布式控制系統(DCS)等工控系統和工業機器人、智能檢測裝備、計算機輔助設計(CAD)、制造執行系統(MES)、供應鏈管理系統(SCM)等智能裝備和工業軟件。
三、行業壁壘
1、技術壁壘
拋光打磨機器人需要具備高精度的定位和穩定的打磨效果,這對機器人的控制系統、傳感器以及執行機構等提出了很高的要求。同時,拋光打磨機器人技術的發展需要長期的技術積累和創新。企業需要不斷投入資源進行技術研發和升級,以保持產品的競爭力和市場地位。而新進入者往往難以在短時間內積累足夠的研發設計經驗和能力,從而面臨較高的技術壁壘。
2、人才壁壘
拋光打磨機器人企業的研發實力、產品性能及質量、技術服務及銷售的專業性與員工的素質密切相關。如在研發方面,由于工業機器人涉及的專業學科領域廣泛,對研發團隊的綜合素質要求較高,一方面需要研發人員掌握自動化技術、機器人控制技術等一系列知識,另一方面還需要研發人員充分了解下游市場的需求變化,開發順應市場需求的產品,以及對原有產品的經驗數據庫等進行更新、升級。因此,先進入的企業往往花費大量的時間和資金培養高素質的人才,在人才方面具有一定的競爭優勢,這對新進入者形成了較高的人才壁壘。
3、品牌壁壘
拋光打磨機器人對產品安全性、可靠性、穩定性等要求較高,因此下游行業用戶和經銷商在選擇拋光打磨機器人設備供應商時非常注重該企業在行業內的品牌和聲譽。品牌影響力是行業內對企業綜合能力和長期業績累積的認可,是企業核心競爭力的集中體現。具有良好品牌影響力的企業通常容易獲得用戶和經銷商的信賴,可以在眾多的競爭對手中處于優勢地位。一般地,先進入的企業在這一方面會形成明顯的先發優勢,而新進入的企業很難與其競爭。
四、產業鏈
1、行業產業鏈分析
從產業鏈來看,拋光打磨機器人行業上游為減速器、控制器、伺服電機等零部件生產;中游為拋光打磨機器人的生產制造;下游是指拋光打磨機器人的主要應用領域,包括3C、家電、衛浴、船舶、汽車、醫療器械、航天航空等領域。


















2、行業領先企業分析
(1)武漢華中數控股份有限公司
武漢華中數控股份有限公司創立于1994年,是國產中、高檔數控系統研究和產業化基地,國產數控系統行業首家上市公司。主營業務包括數控系統配套、工業機器人及智能制造、工程職業教育、新能源汽車配套、紅外人體測溫設備等。在工業機器人方面,華中數控對標行業龍頭,重點研制針對細分領域的專用機器人、創新性新結構機器人、工業級協作機器人、有特色的重載機器人。目前,公司工業機器人主要產品系列包括BR雙旋機器人系列、JR六軸機器人系列、JM打磨機器人系列、JH焊接機器人系列、HC沖壓機器人系列、scara機器人系列、Delta并聯機器人系列等,廣泛應用于消費電子、家電、新能源汽車、光伏等相關行業。2024年上半年,公司機器人與智能產線領域實現收入2.04億元,同比下降57.82%。
(2)大連譽洋工業智能有限公司
大連譽洋工業智能有限公司是專業為制造企業提供智能制造解決方案的綜合服務商,是集研發、生產、銷售、服務為一體的高新技術企業。在鑄件自動化打磨領域,公司智能所用的技術和產品處于世界領先水平。公司以自動化打磨設備、機器人為核心,為鑄造企業提供自動化解決方案,并針對不同的工業應用場景,以客戶需求為導向,定制安全、高效、柔性的自動化生產線,以實現企業智能化革新。經過多年深入研發與廣泛市場應用,公司突破了行業多年難以解決的鑄鋼、鑄鋁等高粘、高熱、高硬、耐磨有色金屬鑄件,以及超大工件的切割打磨的技術瓶頸,并且在幾十個國內外企業中成功應用,為客戶創造了巨大的經濟效益。
五、行業現狀
拋光打磨機器人作為智能制造時代的關鍵支撐,對于現代制造業具有重要意義。其高效率和高精度的特點,使得拋光打磨操作更加精確、穩定且高效。相比之下,傳統人工打磨存在工作效率低、打磨質量不穩定、受人工體力及情緒影響大等問題,同時打磨過程中產生的粉塵、噪音等會對工人身體健康造成一定的危害。隨著我國老齡化趨勢的加速推進、勞動力成本的持續上升,以及機器人技術不斷發展,拋光打磨機器人正逐步成為市場的焦點,行業市場規模不斷擴大。據統計,2018年以來中國拋光打磨機器人行業市場規模持續上漲,2024年行業市場規模達到136.5億元,同比上漲19.74%。
2018-2024年中國拋光打磨機器人行業市場規模及增速
六、發展因素
1、有利因素
(1)國家政策的支持
國家和地區政府都出臺了相關政策來支持機器人產業的發展,如《“機器人+”應用行動實施方案》《工業機器人行業規范條件(2024版)》《關于規范中央企業采購管理工作的指導意見》等。這些政策為拋光打磨機器人行業的快速發展提供了有力保障。隨著拋光打磨機器人行業的不斷發展,相關行業標準與規范也逐漸完善。這些標準和規范為企業的生產提供了指導,同時也促進了行業的健康發展。
(2)機器人技術的不斷進步
機器人技術的進步使得拋光打磨機器人能夠實現高精度的運動控制和力控制。通過先進的傳感器和控制系統,機器人能夠實時監測和調整打磨工具的位置、速度和力度,確保打磨過程的一致性和穩定性。這種高精度的控制不僅提高了打磨質量,還顯著提升了生產效率。此外,機器人技術進步還能進一步提高自適應能力,使機器人更好地適應不同工件和工藝的需求,提高了生產線的靈活性和通用性。
(3)人口老齡化嚴重
隨著人口老齡化的加劇,勞動力市場的供需矛盾愈發突出。許多傳統制造業崗位,尤其是那些需要高強度體力勞動或長時間重復作業的崗位,面臨著嚴重的人力短缺問題。拋光打磨工作就是其中之一,它往往要求工人具備高度的耐心和精細的操作技巧,同時工作環境可能較為惡劣,對工人的身體健康構成潛在威脅。因此,在勞動力資源日益緊張的背景下,企業急需尋找一種能夠替代人工、提高生產效率并保障工人健康的解決方案。拋光打磨機器人的出現,恰好迎合了這一需求。這些自動化設備不僅能夠以更高的精度和穩定性完成拋光打磨任務,還能在惡劣的工作環境中持續作業,大大減輕了工人的勞動強度。
2、不利因素
(1)宏觀經濟波動
拋光打磨機器人行業下游市場的發展與宏觀經濟密切相關。當經濟處于繁榮時期時,消費需求旺盛,制造業訂單增加,企業對拋光打磨機器人的需求也隨之上升。此時,拋光打磨機器人行業可能迎來發展機遇,市場需求增長,企業生產和銷售規模擴大。但當經濟處于衰退時期時,消費者減少非必要消費支出,制造業訂單減少,企業面臨生產壓力,可能縮減投資或延期采購計劃。這會導致拋光打磨機器人市場需求下降,企業面臨銷售困難和庫存積壓的問題。
(2)核心零部件依賴進口
拋光打磨機器人的核心零部件,如伺服電機、精密減速器、伺服驅動器、控制器等關鍵核心部件主要依賴于進口。這些零部件的價格往往較高,且受到國際市場價格波動、匯率變動等因素的影響,進一步增加了成本控制的不確定性,導致拋光打磨機器人制造商生產成本的上漲。同時,核心零部件依賴進口還可能導致供應鏈風險。國際政治經濟環境的變化、貿易政策的調整、運輸延誤或中斷等因素都可能影響零部件的進口,進而導致生產中斷或延誤。這種供應鏈的不穩定性可能對制造商的生產計劃和交貨期造成嚴重影響,損害客戶信任和品牌形象。
(3)市場競爭加劇
隨著拋光打磨機器人市場的不斷發展,越來越多的企業進入該領域,市場競爭日益激烈。在這樣的市場環境下,企業如果未能形成自己獨特的競爭優勢,將可能面臨市場份額下降、利潤率下降的風險。一方面,在激烈的市場競爭中,消費者有著更多的選擇,他們更傾向于選擇那些具有獨特賣點和優勢的產品和服務。如果企業無法提供與眾不同的價值,就很難吸引和留住客戶,從而導致市場份額的流失。另一方面,在市場競爭激烈的情況下,企業為了爭奪市場份額,可能會采取降價等促銷手段。然而,這種策略往往會導致利潤率的下降,甚至可能引發價格戰,進一步壓縮整個行業的利潤空間。
七、競爭格局
拋光打磨機器人行業的競爭格局呈現出多元化和激烈化的特點。在國際市場上,發那科(Fanuc)、ABB、庫卡(KUKA)、安川電機(Yaskawa)等國際知名企業在拋光打磨機器人領域占據主導地位。這些企業擁有先進的技術、豐富的經驗和完善的銷售網絡,在全球市場上具有強大的競爭力。在中國市場,雖然國外企業仍占有一定的市場份額,但本土品牌的市場份額正逐年提升。目前,國內相關企業主要包括廣東利迅達機器人系統股份有限公司、大連譽洋工業智能有限公司、沈陽新松機器人自動化股份有限公司、武漢華中數控股份有限公司、湖南全宇工業設備有限公司等。
八、發展趨勢
1、應用領域不斷拓展
隨著技術的不斷進步,拋光打磨機器人的應用領域將不斷拓展。例如,在新能源領域,機器人可以用于鋰電池、太陽能電池板等產品的表面處理;在醫療器械領域,機器人可以用于手術器械、精密儀器的拋光打磨,提高產品的精度和安全性。在生物科技領域,拋光打磨機器人可以應用于生物實驗器材、微流控芯片等微小器件的制造,為生物科技研究提供有力支持。
2、國產替代空間較大
拋光打磨機器人屬于技術密集型產業,具有較高行業門檻和技術壁壘。國外拋光打磨機器人行業起步早,發展時間長,在研發能力、生產技術等方面具有較強競爭優勢。我國拋光打磨機器人行業起步晚,發展時間短,經過一段時間的發展,整體生產水平獲得較大進步,但與國外先進水平相比仍有一定差距,市場對進口產品依賴性較強,行業仍有較大發展空間。
3、推動行業智能化發展
在未來,拋光打磨機器人將與人工智能、大數據等先進技術進一步融合。通過收集和分析大量的打磨數據,機器人可以實現自我學習和優化,自動調整打磨策略以適應不同的鑄件。同時,智能化的機器人還可以與企業的生產管理系統集成,實現生產計劃、質量控制、設備維護等方面的智能化管理,提高企業的生產效率和競爭力。
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