先说一下这里讨论的工业机器人的类型，通常说的就是面向制造业的机械臂或者机械装备。这些机器人通常具有多个可动关节和高自由度，在制造生产过程中用来代替人力。

工业机器人这个行业，门槛是比较高的，没有足够强的工业能力的国家是玩不起来的，因为一台好的工业机器人，肯定是从材料、机械工程、电子电气工程到控制软件这些个高新技术领域共同发达的结果，缺一不可。目前做的比较好的是日本和德国两个国家。

中国国内的工业机器人什么水平呢？可以说是有很强的后发优势，但是还有很多的追赶空间。

当然，一个行业之所以为行业，肯定不是把一个东西制造出来这么简单，产品的整个上下游全部合起来，才可以被称为一个行业。在这个行业里面，国内在下游（系统集成）做的最好，在行业中游（本体制造）在加速追赶，在上游（核心零部件）还有很大的追赶空间。下面展开来说说。

---

中国是最大的工业机器人市场，自从2013年中国的工业机器人销量超过日本后，已经连续六年位居世界销量第一。这个销量有多大呢？2018年中国卖出了15.64万台工业机器人，而全美国在使用的工业机器人一共也才23.3万台。

这个行业里面存在四家具有统治地位的企业，被称为四大家族，分别是日本的发那科，日本的安川，瑞士的ABB和德国的库卡。这四家加起来占了全球月58%的市场。国内品牌的工业机器人在全球的市占率则是9.7%。

不过靠着本土化的优势，国产工业机器人在国内的销路很好。虽然四大家族在国内市占率加起来也超过了50%，但是以启帆、埃斯顿、埃夫特和新时达为代表的中国厂商，在国内市占率也达到了三分之一左右，并且在不断提高中。

中国机器人厂家在国内做的好，其实还是产业链下游优势的原因。这个行业的上游，是材料和核心零部件；中游是机器人本体的制造；下游是系统集成：

原材料涉及到钢材、铝合金、塑料、电子元器件，这些不只是工业机器人的基础，也是现代工业的基础，在这一部分上中国企业总的不错。

核心零部件，尤其是减速器、伺服电机和控制器这三个核心，分别占到工业机器人成本的35%、20%和15%（加起来就是70%）。这部分目前是中国企业的短板，下面会逐个细说。

本体制造反而比较好一点，主要涉及到机器人的设计和功能实现，虽然中国企业在这一块的水平也不算领先，但是这一块门槛不像核心零部件那么高，如果能够结合以@亚德诺半导体 Analog Device (ADI)为代表的企业所提供的AMR传感器、隔离电源方案、伺服系统中可以用到的处理器ADSP-CM40X，以及工业以太网FIDO5200，是能做出不错的产品的。

下游额系统集成，主要就是产线的设计和组装，这一块中国企业最擅长，市场空间也大。当然，集成这一块不只是把机器人放到指定位置插上电，然后电脑上装一些软件这么简单，整个产线的流程设计，配合系统整合与设备状态监控技术等，才能完成真正的集成。

中国工业机器人行业，目前来说就是：

系统集成>本体制造>核心零部件

减速器来说，目前由日本垄断，减速器主流风RV减速器和谐波减速器两种，分别被日本纳博特斯克和日本哈默纳克垄断，两家公司加起来占了全球市场75%左右。如果再算上日本的住友重工和斯洛伐克的Spinea，总共四家公司占了全世界的90%市场。国内企业的中大力德、秦川机床等都有在研发RV减速器，但是还任重道远。

伺服电机也是差不多的情况，日系的安川、三菱、松下等厂商，占了全球50%的市场；欧美的西门子、施耐德等占了30%；中国大陆品牌大概占了10%。各个地方产的产品也不一样，日系公司喜欢产中小型功率产品，欧美公司则是擅长大型伺服电机。

国产伺服电机以中小型为主，功率多在3KW以内，缺少大功率产品。同样是中小型产品，和日本同僚也有差距，精细化和小型化比起日本产品来有明显差距，通俗来说就是不够小。

控制器的话，也是日系企业主导。不过和前两者不太一样的是，控制系统（包括硬件和控制算法）都和机器人本体制造商的设计紧密相关，所以本地制造商大多采用自由技术。所以目前市占率最高的就是发那科、安川、ABB和库卡这四大家族。国内企业中，埃斯顿之前收购了英国TRIO，借着这桩收购，获得了不错的控制器技术。汇川、新时达、广州数控等也有自己的字眼控制系统。

----

虽然中国企业一直想在本体制造和核心零部件上迎头赶上，但是这需要更多时间的迭代。而从制造业顾客的角度来看，其实这个问题也不大，毕竟制造业并不需要工业机器人，而是需要基于工业机器人的自动化生产线。

工业机器人造的再好，还是要能够基于客户需求造出相应的产线才行。比如工业机器人应用最早也最广的汽车制造业，焊接、涂装和组装，现在基本都是以机械臂为主。而其它制造业中用到的包装分拣，物料搬运等，所需要的则是不同的工业机器人。系统集成这事情就和做饭一样，虽然巧妇难为无米（机器人）之炊，但是你只有米（机器人），没有厨师，也是不行的。

企业不会为了买机器人而买机器人，购买机器人的决策，肯定是要综合自动化产线的质量、成本和效率来考虑。这其实也是国内企业的优势所在了，在汽车制造领域，系统集成的国产占比达到了70%，电子领域也达到了50%。这一方面得益于数千家国产集成厂商长期竞争下产生的高质量服务，一方面也是国内厂商借鉴和利用了先进技术成果。

这样的技术有很多方面，其中很重要的一点就是怎么把物理世界中发生的事情（工业机器人运行状态、环境参数等），和数字世界（控制器、自动化系统等）相关联起来。这方面先进技术的提供方中，名气比较大的比如半导体行业模拟技术厂商中的龙头@亚德诺半导体Analog Devices （ADI），前面也有提到。

ADI提供的软件可配置I/O产品AD74412/3，可以在软件层面配置模拟电压和电流的输入输出，减少工程实施难度。工业实时以太网FIDO5200，结合ADSP-CM40X处理器，可以帮助一台机械臂同时支持不同的实时以太网协议。还有MEMS产品，可以用在机械臂和机床的主轴倾斜检测、电机振动监测和故障预警等，都是自动化生产线能够高效运行的基建。具体到工业机器人方面，通过信号链的方式，建立运动控制系统，更多的利用传感器进行位置感应，都是让基于工业机器人的自动化产线更加高效的方案。

---

总的来说，国内的工业机器人行业，靠着巨大的市场，和日益提升的工业密度，有着飞快的发展。虽然在核心零部件和本体制造上还有很远的差距要追赶，但是在系统集成上已经颇有优势，未来应该利用先进技术，抓住优势方向继续赚钱，同时赶上差距。

参考资料：

招商银行研究院《智能制造之工业机器人2》

平安证券《工业机器人产业链全景图》

国金证券《工业机器人行业深度报告》

速途研究院《2019年上半年工业机器人市场研究报告》