2018-2022年3C机器人行业市场发展分析

一、3C机器人简介

  3C机器人主要包括直角坐标机器人、SCARA机器人、6（多）轴机器人和协作机器人，他们的应用场景大多相似，主要由灵活度的高低决定应用场景的多少。主要区别在于精度、反应速度、自由度、价格等因素，其中SCARA机器人精度高、速度快、自由度较高、价格适中，是目前在3C领域销量高的机器人类型。

  目前3C机器人在包装、搬运、点胶、打磨、焊接等场景的应用已较成熟，在检测、锁螺丝、装配等场景的应用还较不成熟，是难点也是机器人制造企业研发的重点。但即使是包装、搬运等比较容易实现自动化的环节，目前自动化率也尚低，各个应用场景都给3C机器人留有非常广阔的市场空间。

  “机器换人”是必然趋势。3C产品越来越轻薄、集成度越来越高，人工生产越来越不能满足3C工艺的进步。人工作业效率低、失误率高、成品率低等问题使“机器换人”迫在眉睫。

  人工成本不断攀升推进了“机器换人”的趋势。3C厂商的人工成本压力越来越大，招工也越来越难。人工成本的上升和机器人价格的下降使机器人的投入产出比相对人工越来越有优势，这使3C机器人市场正在爆发。

  GGII统计数据显示，2016年，3C家电行业工业机器人销量达2.07万台，同比增长47.9%。

  二、3C机器人市场巨大

  截至2016年，国内3C产品销售总额达到9.8万亿元，环比增长8.7%。随着机器人技术的发展，机器人企业对巨大且稳定增长的3C市场的重视不断提升。

  国内工业机器人市场高速增长，2015年工业机器人销量68556台，占全球销量的27%，连续3年成为全球大工业机器人市场。

  2016年，中国工业机器人销量达9万台，同比增长31%，远高于14%的世界平均增速。2017年前五个月，中国工业机器人产量同比增长了50%。

  但是2015年国内工业机器人密度1为49，低于全球平均水平的69，远低于全球高水平韩国的531，因此国内工业机器人市场仍有很大发展空间。根据《机器人产业发展规划(2016-2020年)》规划，到2020年实现工业机器人密度达到150以上，对应年均复合增长率超过30%。

  2015年，国内汽车工业机器人密度达到392，全球汽车工业最发达的几个汽车工业机器人密度都在1200左右，约为国内水平的3倍。目前国内3C工业机器人密度仅约不到20，日韩则高达约1200，差距巨大。

  汽车制造自动化率可以高达90%以上，但目前3C制造企业自动化率普遍在20%左右，高也尚未突破50%。

  汽车产业和3C产业体量相当，都是万亿级市场。各方面数据说明3C工业机器人市场存在巨大的发展空间。

  根据统计局数据，截至2017年2月，国内3C制造从业人员共823.2万人。假设工人数占3/4即600万人，若每台机器人可替换4名工人，替换一半工人约需要75万台，以每台机器人20万元计算，约1500亿元。

  三、阻碍3C工业机器人市场发展因素

  尽管机器人在3C领域的发展空间广阔，但3C领域机器人的应用是难度大的。3C产品生命周期短，工艺繁杂，精密度高，订单量小，客户数量大以及没有国外经验可以借鉴等多种原因阻碍国内3C制造自动化的发展。

  3C产品生命周期短工艺更新频繁，成本不降反增风险

  3C产品生命周期短，工艺日新月异。其中最典型的同时也拥有大市场的是智能手机。据调查统计，大众习惯的智能手机更换周期约2年，苹果公司所有产品平均更新时间略超1年。

  iphone作为智能手机的标杆，从2007年代至今，背板的主材的更替从2G的金属，到3G、3GS的塑料，到4G、4S玻璃，再到5、5S、6、6S、7、7Plus换回金属，再到iphone8传闻中的换回玻璃。外壳的工艺则从圆边平面背板，到弧面背板，到平边平面背板，再回到圆边平面背板，再到iphone8传闻中的双曲面玻璃。近十年间，大多数国产智能手机都多少模仿着iphone的外形不断更新，仅背板工艺的变换已十分频繁，智能手机内部工艺的升级更是复杂。

  历代iphone侧面图

  工艺的频繁变化带来机器人功能和性能频繁升级的需求。一旦3C产品工艺发生变革性的改变，比如OLED屏替代LCD屏，机器人原有的精度将不适用于新的生产，曲面屏的使用会使原有的贴合工艺不再适用等等。

  在国内，特别是在应用尚不成熟的3C领域，制造商出于稳定性考虑往往更信任进口机器人，使用较多的爱普生、雅马哈等SCARA机器人价格较昂贵，约4-5年的回本期使3C厂商面临成本无法收回的大风险，成为阻碍3C机器人市场发展的原因之一。

  流程繁杂，非标准化成“机器换人”阻碍

  3C产品零部件非常多，包括电池、充电器、耳机、屏幕、摄像头等；3C产品生产流程繁杂，包括贴片、插件、焊接、检测、组装等几十道流程。复杂的流程构成了长产业链，导致3C产业链上的企业数量多且规模普遍较小。

  对大多机器人厂商而言，面对众多小客户的不同需求，需要针对性开发产品，每服务一个客户都需要大量时间和金钱来投入研发，这是导致国内机器人制造商和系统集成商规模大不起来的主要原因。客户需要的往往是非标产品，无法复制到其他环节。如果客户是的大厂，如富士康、伟创力等，考虑到需求量和知名度的提升，机器人厂商会愿意投入，但对于大量小客户而言，机器人厂商只有接不到大单时才会退而求其次。

  对3C制造商而言，由于客户规模大多较小，可能要加工很多种产品，每种量都不大。以目前3C制造的柔性化程度，同一条生产线难以处理多种产品的制造，给3C制造“机器换人”带来阻碍。这也是为什么目前在3C制造过程中，机器人大部分被用于搬运、上下料和打磨等通用型的环节中。

  对系统集成商而言，设备售后服务成本过高，导致其生存困难。由于目前3C机器人的应用还很不成熟，使用过程中问题频繁出现，3C厂商的工程师很难学会维护机器人，因此后续维护费用大多由系统集成商自己承担。一个工程师月薪15000元，一家3C厂商客户就要绑住几个工程师，对系统集成商是一笔很大的费用，阻碍其业务扩展。

没有标准，无从借鉴

  汽车产业是机器人密度高的行业之一，通过借鉴国外成熟模式，国内汽车制造自动化已很成熟，有的产线焊接、涂装、冲压等环节自动化率甚至高达。

  不同于汽车制造自动化可以借鉴国外成熟模式，中国集中了全球70%的3C产品产能，虽然也从国外部分3C产品制造自动化模式中吸取一些经验，但是对于很多只有国内才有的制造环节无从借鉴，只能靠自己摸索，导致3C制造自动化程度提升缓慢。

  由于缺乏实战，3C制造自动化缺乏行业标准，对于用什么机器人解决，怎么解决都没有成熟的答案。

  首先，各类解决方案对机器人类型的选择有待标准化。哪些环节适合使用6轴机器人、直角坐标机器人、SCARA机器人还是双臂机器人、协作机器人，以及怎么用都有待在实际应用中摸索。

  其次，机器人生产商和3C制造商缺乏协同性。目前3C机器人通用性差，机器人生产商对3C制造商的生产工艺不了解，这导致机器人没法直接用于生产，相反3C制造商又大多不懂机器人，自己没能力研发。两方协同性的缺乏使得3C制造商和机器人厂商都在摸石头过河，效率不高。

  标准化、柔性化破除3C制造自动化主要障碍

  机器人标准化和生产线柔性化可以解决3C制造自动化面临的大问题，包括3C制造商客户小而多导致的自动化难题、机器人生产商客户需求差异大导致研发困难和提供方案效率低等问题。标准化机器人集成了多种基础功能，包括焊接、插件、检测、上下料等。

  标准化机器人的优势主要体现在三方面。，标准化机器人大幅拓宽了需求量市场空间。从非标机器人升级为标准化机器人，需求方从单一客户扩展到多领域众多客户。第二，标准机器人可以通过安装不同的附件，用于不同的制造环节，满足各种客户不同的需求，因此可以节约可发时间和开发成本，提高给客户提供方案的效率。第三，机器人的标准化大幅降低售后维护的难度，便于3C厂商的工程师解决问题，因此不需要系统集成商负担大量维护成本，给系统集成商节省大笔费用。

  柔性化生产线可以解决客户小而多，订单小而杂的自动化难题。定制化需求的提升也使得柔性化成为必然趋势。当视觉系统检测到不同的产品到达加工位时，自动化更换附件，切换系统中对应产品的加工程序，如此可以做到不同产品高效自动化生产。

  四、国产机器人在3C领域的优势

  国产机器人厂商享地利优势

  中国集中了全球70%的3C产品产能，国内3C制造商对最前沿的3C制造工艺最为了解。这使得国产机器人制造商比进口机器人厂商享有的地利优势。

  国产机器人厂商更了解3C厂商的需求，也能更高效地为其定制机器人。国外机器人厂商尽管有先进的机器人制造技术，但由于缺乏3C制造经验，他们的机器人往往不能直接用到3C制造环节，需要对于不同的需求做不同程度的定制。对于部分需求，集成商可以完成对进口机器人的改造，但更有一些定制是集成商无法做到的，进口机器人厂商又没法直接为国内各种小厂商定制机器人，使得3C制造商的需求没法被满足。

  但国产机器人厂商则不同。供需两端频繁高效的沟通使国产机器人厂商更了解3C厂商的需求，从而生产出更匹配3C制造的机器人，或可以直接用于3C产品的生产，或经过简单的设定就能满足大多制造类型的需求。没法简单满足的需求还可以高效定制，沟通效率远高于进口机器人厂商。

  广东省智能制造产业发达，拥有43%以上的手机产能，珠三角集中了大批的机器人企业。相比其他地区的机器人企业，珠三角的机器人企业享有更优的地利优势，产业协同性更好。

  国产机器人性价比高，回本期短

  由于进口机器人相比国产机器人技术更先进，稳定性更强，即使进口机器人价格更贵，国内3C制造商还是看中进口机器人品质，更愿意使用进口机器人。

  因此在成本相当的情况下，国产机器人价格明显低于进口机器人，一些非常规型号价差高达一倍甚至以上。

  国产机器人的高性价比可以将机器人的回本期缩短至1年左右，大幅降低3C厂商使用机器人所面临的成本风险，使3C厂商有更大动力去“机器换人”。

  国产机器人稳定性得到大厂验证后获得爆发机会

  中国制造在很多领域已经摆脱质量低劣的名声，但是在很多高端装备领域，国人还是更加信赖进口产品。

  机器人用于生产线中，一旦出现故障可能导致整条线停工，进而导致无法按时交付产品，发生违约，给3C制造商来带巨大经济和声誉损失，这是3C制造商不能接受的，因此在决定方案时，其最在意的是稳定性。国产机器人缺乏时间和实践的检验，尽管性价比高，3C制造商却还是为了保全稳定性而接受更高成本。另一方面，3C制造商的客户也会认为进口机器人更，因而给3C制造商更多订单。

  而事实上，国产机器人大多采用进口核心零部件，性能与进口机器人差距不大。目前富士康、伟创力等大厂已经在部分环节开始采用国产机器人，一旦国产机器人获得标杆企业的认可，市场将改变对国产机器人的印象，这是国产机器人爆发的基础。

  成本是稳定性后最重要的考量因素

  利润终究是企业的追求，高性价比国产机器人是好选择。也许在经济大好的环境下，3C制造商会选择多付出些成本来把稳定性做到大化，但是在当下这个全球经济疲弱的大环境下，控制成本是基调，超额的稳定性并非3C制造商的追求，机器人进口与否不是其在意的地方。价格更低且性能不差的国产机器人是更好的选择。

五、本体制造企业的机会点

  集成能力是核心

  系统集成负责将一整套解决方案提供给3C制造商，一个好的系统集成商门槛很高。

  提供好方案的能力是基础，也是门槛所在。一套好的解决方案给3C厂商带来的是高效、高质量、高稳定性的生产。要达到好这个标准，系统集成商必须懂得客户产品的生产工艺，为其量身定制一套方案，要懂一两种产品的生产工艺不难，但要懂各种3C产品及各种组成部分的制造工艺对系统集成商的团队要求极高。

  德美日等自动化发达把系统集成能力放在越来越重要的位置，越来越强调整线化设计而非单元化设计。2系统集成能力是一家强大的机器人厂商的基础能力，未来各家机器人产品本身的差距会越来越小，更多在系统集成能力上见高下。

  对于一个强大的系统集成商，光有提供好方案的能力还不够，方案的易用性以及提供方案的效率也非常重要。

  易用性决定后期培训成本和误操作成本。如果系统复杂难用，会增加培训员工的成本和员工操作的错误率，进而影响生产，给企业带来损失。

  提供方案的效率决定系统集成商的成长能力。系统集成商为3C厂商提供方案的效率低是导致其收入规模成长受阻的一大原因，目前系统集成标准化程度只有30-40%，当标准化程度提升至70-80%时，系统集成商将能够高效将订单转化为收入。

  对于3C厂商而言，在目前3C自动化率尚低的情况下，系统集成商提供方案的效率也作为重要考量。率先提升自动化率为3C厂商提高产品质量、生产效率，缩短交货时间，可能为3C厂商吸引更多优质客户。反之，被其他厂商占得先机可能使3C厂商失去优质客户。

  一个强大的系统集成商既要懂生产，知道什么样的方案是好方案，又要懂机器人，知道怎么样的机器人能组成一套好方案，还要懂软件，知道怎么用软件控制机器人完成这套好方案。

  前沿技术降低制造成本，体现性

   核心零部件生产商生产机器人，有明显的成本优势。机器人70%左右的成本来自减速机、伺服系统及控制器三大核心零部件，本体仅占成本的20%左右。目前国产机器人核心零部件基本依靠进口，国内不少企业正在研发生产三大核心零部件，并且有的已在精度要求较低的包装、搬运等环节使用，未来一定会随着技术能力提升制造出用于更精密制造的核心零部件。国内核心零部件制造商同样面临着客户试错成本高的问题，近期哈默纳科减速机全球缺货给国内减速机企业带来机遇。

  掌握核心技术既能降低机器人制造成本，还能体现性，吸引客户。比如拥有国际的机器人视觉技术的企业，制造机器人时首先可以节省购买视觉模块的成本。其次，如果全球很多机器人都在用这家企业专利的视觉技术，或者得到过权威机构的评奖，等于证明了其性，提高了用户的信任度和用其生产的机器人的意愿。

  除此之外，自用经验会提升客户信任度。当年Seiko为了提高生产效率和产品质量研发了Epson机器人自用，受益于Seiko品牌，并且经过Seiko手表制造的检验，Epson机器人受到追捧，Epson目前是3C机器人领域当之无愧的羊。一方面自用过程能对机器人进行试错改进，另一方面经过自用可以证明自主机器人的可用性和稳定性，两方面提升3C厂商的信任度。

  本体制造配合系统集成，实现弯道超车

  国内有能力制造3C机器人的公司不少，本体制造能力本身不构成优势。但作为一家的系统集成商，本体制造能力配合系统集成能力将带来更高的效益，这也是国产机器人弯道超车的机会所在。

  首先，具备集成能力的本体制造商不用像单纯的机器人制造商一样担心自主机器人卖掉。单纯的系统集成商会因为担心提供给客户的方案稳定性不足而缺乏使用国产机器人的动力，单纯的本体制造商因为系统集成商考虑自身利益不敢轻易用国产机器人而销售困难，而拥有本体制造能力的系统集成商则有动力以及大量的机会把自主机器人推销出去。特别在当下全球经济低迷的大环境下，只要自主的机器人能满足客户所提的需求，使用国产机器人可以降低成本，客户更易接受。

  其次，具备集成能力的本体制造商不用像单纯的系统集成商一样担心没有机器人可以满足客户需求。系统集成商相对单纯的机器人制造商更贴近实际应用，了解3C制造商的真实需求，但当市场上没有合适的机器人可以满足3C制造商的需求时，单纯的系统集成商无能为力。相反，单纯的本体制造商有制造能力但是产品不接地气。而两者结合就可以根据客户的需求定制合适的机器人。