2020年全球蔓延的疫情倒逼制造业加速自动化进程，以维持高效生产，由此带来了机器人蓝海市场的再次放大，尤其在中国。工信部统计数据显示，1-10月中国工业机器人产量超过18万，同比增长21%，前10个月机器人厂商营收接近400亿，实现利润9.2亿，是今年少有的正增长行业。在中国制造业转型的背景之下，自动化进程只有一个快进键，工业机器人持续增长的势头有望继续保持。数据来源：国家统计局       作为工业机器人的一个分支，协作机器人凭借其易于安装，灵活部署，可以与人一起工作，因而拥有比传统工业机器人更广阔的市场空间。数据显示，虽然去年全球机器人销量37.3万台，同比下降12%，但协作机器人却逆势增长11％，市场占比逐年上升。Interact Analysis预计，到2027年全球协作机器人市场规模将达56亿，将占整个机器人市场的30%。       相比传统机器人，协作机器人尚属新兴市场，目前仍处于格局未定状态。无论是优傲等国外的老牌厂商，还是越疆等中国本土科创企业，都有机会在“机器换人”的增量市场中分一杯羹。现阶段，一个协作机器人厂商想要快速构建核心竞争力和壁垒，哪些能力是关键？笔者认为，能够在不牺牲效率、低成本的情况下实现人机协作安全是基本要求，在此基础上，拥有自主技术，可实现灵活智能的协作机器人开发的厂商将更有潜力。生产安全：不以低效高成本为代价       和使安全护栏等“隔离”式的传统业机器相，协作机器因其人机共融的特殊性，安全性更高，无需像传统工业机器人那样就可以实现在保障安全的基础上的生产作业。市面上协作机器人大多通过力觉、视觉等感知技术，让其拥有碰撞预警检测的能力。当人体靠近或碰到障碍物时，机器人停止运行，以此保障人的安全，实现人机在同一空间协同作业。       但在实际生产中，碰撞检测的安全指数会受到负载和速度的影响，这也是为什么目前协作机器人大多只有5-10KG负载级别产品的原因。随着动量增大，传统力觉方式感知的安全控制难度大幅上升，而以视觉方式感知的成本会显著增高，最终导致实际安全性下降或以大幅降低效率为代价实现相对的安全。优傲协作机器人       有没有不以牺牲效率为代价、更实用、成本更低的安全解决方案？越疆科技自主研发的“电子皮肤”技术是一种全新的路线，解决了效率、安全、成本不可兼得的问题。“电子皮肤”采用穿戴方式，可完全包裹于协作机械臂本体上，能在距离人体10-20cm内检测、识别并迅速启动防护程序。即使在高速运行的情形下，也可以有足够的反应时间执行停止或绕行动作。“电子皮肤”技术的使用让机械臂在安全性能方面提升到了一个全新的高度。灵活智能：自动化柔性生产的刚需        过去行业中一直的提法是“机器换人”，而人的价值短期内不可完全代替，既不现实、也不经济，所以“人机协作”才是未来正确的打开方式。因此，只有满足了高效、安全，协作机器人才有机会真正投入大规模的生产场景中。       协作机器人会代替传统工业机器人吗？不会！生产过程中场景复杂多样，协作机器人凭借小型、灵活性，将与传统工业机器人协作作业，各展其能，以实现效率的最大化，并不是全面取代人力劳动或传统工业机械臂。协作机器人有自己的“任务”，在一些“不便于”、“不至于”、“不适于”使用传统工业机械臂的时候“显身手”，或作为全方位自动化改造过程中不可或缺的一部分整合进入市场。       人工智能是协作机器人的另外一个关键发力点。基于机器学习算法，可以对感知和轨迹数据进行分析，以识别周围环境和生成最佳的路径规划，比如：越疆科技的产品可以基于深度学习算法生成姿势模型和最佳路径，实现机器人自主规划和主动避障，结合其自研的电子皮肤感知技术，实现了安全、灵活、智能的结合，这也是日益增长的柔性制造和智能制造场景中的“刚需”与“标配”。场景延伸：国产技术型厂商优势凸显       技术的领先性是全球智能制造中的核心竞争力，技术驱动型的厂商在这轮赛跑中耐力更强。与此同时，技术还要有足够大的市场“土壤”才能释放价值。随着中国协作机器人应用场景的不断扩展，市场容量的增大，巨大的市场发展空间将出现。因此，中国本土、具有较强自研能力的协作机器人厂商优势将在未来五年中凸显。       从行业应用来看，工业领域仍旧会是协作机器人的主导市场，包括汽车制造、3C电子、物流输送等场景。但随着轻量化、小型化的演进，协作机器人在工业以外的领域拥有巨大潜力，涉及医疗、物流、教育、科研及商业应用等。越疆科技的小型协作机械臂已在日本的商家中启用，用于制造冰淇凌、冲泡咖啡，备受客户欢迎，这些新场景的验证打开了对协作机器人的想象空间。       随着5G通信和人工智能技术的发展，未来协作机器人势必会深入到各个细分应用领域，并且将深度融合感知技术。这意味协作机器人厂商需要投入更大的技术力量去研发产品，以抢占不同领域的市场。而越疆科技拥有关键技术的自主研发能力，90%实现国产化的解决方案商，并继续在全感知技术、自适应控制和自主学习、以及轻便和简单易用等方向上投入和深化，更有望在协作机器人市场上突围。目前，成立仅五年的越疆科技，产品已销往全球140多个国家和地区，实现近三万台的销量。      12月22日，越疆将在高工年会期间举办2020年新品发布会，推出多款协作机器人，除了不同负载的工业级产品外，还有一款高性价比的小型款产品亮相。我国人口红利渐弱：“机器换人”的步伐将逐渐加快       我国自动化及工业控制市场规模自2004-2018年期间呈波动上升趋势。整体而言，目前我国工业自动控制系统装置制造行业仍由外资主导，但国内企业的市场占有率在不断提升，进口替代处于加速阶段。       根据中国工控网发布的《中国自动化及智能制造市场白皮书》显示，我国自动化及工业控制产品主要分为驱动系统、反馈系统、控制系统、执行系统、运动系统以及其他。       工业自动控制系统装置的上游是各类电子元器件、电力电子器材和钣金结构件，下游广泛应用在各类制造业中。工控产品根据功能的不同大致分为三层：控制层、驱动层和执行层。       工业自动控制系统装置下游行业可分为OEM型和项目型。OEM型市场是批量化供应，主要针对设备制造；项目型市场是指工程整体自动化系统的设计和实施。       工业自动控制系统装置市场规模逐步攀升。根据中国工控网发布的《中国自动化及智能制造市场白皮书》统计数据显示，我国自动化及工业控制市场规模自2004年至2018年期间呈波动上升趋势，市场规模已经从2004年的652亿元增长至2018年的1830亿元，年复合增长率达到7.65%；2019年我国自动化及工业控制市场规模达到1865亿元，其中产品市场规模同比基本持平，约为1300亿元，服务市场规模略有提升，约为556亿元(统计范围为中国大陆地区市场，不包含在大陆生产，出口海外的业务)。1、市场主要分布在华东和华南       自动化及工业控制市场主要分布在华东和华南地区。根据中国工控网发布的《中国自动化及智能制造市场白皮书》统计数据显示，2018我国自动化及工业控制市场主要分布在华东(广东、广西、湖南、湖北、河南、海南)和华南(山东、安徽、江苏、上海、浙江、江西、福建)地区，市场份额分别为43.3%和25.8%。        其次是华北(北京、天津、河北、陕西、内蒙古)和东北(黑龙江、吉林、辽宁)地区市场份额分别为12.2%和7.9%；西北(陕西、宁夏、甘肃、青海、新疆)和西南(四川、重庆、贵州、云南、西藏)地区市场市场份额较小，分别为6.5%和4.3%。       2019年华南、西南、西北、华北市场份额有所上升，分别为27.0%、6.8%、4.5%、12.4%；华东和东北地区市场有所下降，分别为41.6%和7.8%。2、下游市场主要为OEM领域和项目型领域      下游市场主要为OEM领域和项目型领域，OEM领域市场份额超过项目领域。我国自动化及工业控制下游市场主要分为OEM领域和项目领域。2009-2018年OEM市场份额不断上升，2009年OEM领域市场份额42.6%，2018年市场份额上升至50.1%，超过了项目型领域；2018年项目型领域市场份额为49.9%。       OEM市场下游主要包括：纺织机械、机床工具、塑料机械、橡胶机械、食品机械、包装机械、印刷机械、起重机械、暖通空调、矿用机械、电梯、造纸机械、电子制造设备、建筑机械、交通运输工具、电源设备、医疗设备、风电等。       据工控网统计，2019年OEM下游应用市场机床工具占比最大，比重高达21.0%；其次为电子制造设备，占整体应用市场比重为10.0%；风电行业占整体应用市场比重为8.0%。       项目型市场下游主要包括：石化、化工、冶金、市政、公共设施、油气、建材、矿业、造纸、电力、汽车。据工控网统计，2019年项目型市场下游应用化工行业占比最大，比重高达24%；其次为石化行业占整体应用市场比重为15%；市政行业占整体应用市场比重为13%(2019年项目型市场下游应用结构数据为前瞻结合2018年工控网发布的结构数据及工控网发布的2019年项目型市场下游细分行业增速数据估算得出)。3、反馈、控制和驱动系统成三大主要市场       反馈、控制和驱动系统是自动化和工业控制三大主要市场。根据工控网数据，2019年中国自动化及工业控制市场中三个最主要的细分市场为反馈系统、控制系统以及驱动系统，占比分别为24.3%、22.0%和19.8%。       在反馈系统方面，2009-2019年市场份额呈波动上升的趋势，2019年反馈系统的市场份额达到24.3%，为近年来的最高值。       在控制系统方面，自2015年开始，控制系统的份额持续上升，2019年控制系统的市场份额上升至22.0%。在驱动系统方面，2009-2017年驱动系统的市场份额不断下降，2017年驱动系统市场份额占比为19.1%；2018-2019年驱动系统的市场份额有所回升，2018年市场份额为19.2%，2019年进一步提升为19.8%。       本土企业逐渐崛起，进口替代进程加速。整体而言，目前我国工业自动控制系统装置制造行业仍由外资主导，但国内企业的市场占有率在不断提升，进口替代处于加速阶段。       根据工控网数据，2010-2018年，国内工控行业本土企业市占率已经从27.1%增长至35.7%。本土品牌在部分领域，已经具备了非常强的竞争水平，如在变频器、伺服等领域，汇川技术对外资品牌的替代正逐渐进行；在小型PLC领域，信捷电气依靠优异的技术和完善的服务，也占据了一席之地。4、制造业工控需求持续提升       工业自动化控制是人口红利后的必然选择。日本在20世纪七八十年代左右，人口红利开始消失。自此以后，日本自动化需求迅速增长，根据日本机器人协会统计数据，1980-1990年日本国内工业机器人销量和销售额迅速增长。      1980年日本国内工业机器人销售量为18239套，1990年这一数字上升为67514套；1980年日本国内工业机器人销售额为749.57亿日元，1990年这一数字上升为4460.95亿日元。      与日本相类似，随着目前中国经济的持续稳定发展、居民收入水平的不断提升，人口红利逐渐减弱，劳动力成本逐渐上升。根据国家统计局统计数据，2019年城镇单位就业人员平均工资达到90501元，较2018年增长9.81%。       劳动力成本的上升将助推我国制造业自动化水平的提升，“机器换人”的步伐将逐渐加快。       自动化需求提升将助推行业市场规模稳步增长。综上所述，类似于日本20世纪七八十年代人口拐点后自动化需求的迅速增长，随着中国经济的发展、居民收入水平的提升和人口结构转型，人口红利逐渐减弱，人工成本上涨助推我国制造业自动化水平的提升；再加之现代制造业对产品一致性、精度的要求越来越高，机器替代人工的进程加速，制造业工控需求持续提升。        根据工控网预测数据，2020、2021、2022中国工业自动控制系统装置制造行业市场规模增速为1.6%、4.3%和5.6%。前瞻在此基础上进一步预测，随着中国制造2025的稳步推进，预计到2025年中国工业自动控制系统装置制造行业市场规模将达到2347亿元左右。       自动化需求提升将助推行业市场规模稳步增长。从下游行业来看，在OEM市场，先进制造板块受技术迭代的推动，有较强的设备替换需求，预计2020年全年需求增速仍将好于传统行业；在项目型市场，前几年对行业整体需求有明显支撑作用的冶金行业技改接近尾声，需求增速放缓，建材行业在2020年地产竣工和基建投资有望增加的背景下，需求预计将呈上升趋势。       总体来看，2020年OEM市场景气度预计将好于项目型市场，尽管OEM市场纺织、木工、塑料机械等行业预计将受海外疫情影响在2020下半年呈下滑趋势，但是电子、半导体、光伏等行业在5G新机型推出、龙头公司扩产等因素的推动下，全年将保持增长。（文章来源于贤集网、壹点网，前瞻产业研究院。）  

  有效的运动控制对于几乎任何工业机械或加工操作都是至关重要的。虽然有很多方法可以合并运动控制，但是系统通常由控制器，驱动器和电动机组成。这些系统将电能直接或间接地转换为机械运动，以完成工业应用任务。如果正确实施，运动控制将导致高效而准确的操作。  用户必须确定为特定应用供电和控制所需的驱动器和电动机的类型。最终决定驱动器类型的因素有很多，包括电动机的外形尺寸，尺寸和所需的功率。两种最广泛使用的驱动器选项是变频驱动器（VFD）和伺服驱动器。VFD与交流电动机一起使用，以调节转速和加速度。当需要绝对定位时，与运动控制器配对的伺服驱动器可实现伺服电机的高精度旋转和定位。  可用性是任何运动控制解决方案的重要方面。除了指定正确的电动机和驱动器之外，用户还需要一种易于实施，可长期可靠运行且所需维护最少的解决方案。运动控制用户旨在提高产量并提高质量。尽管有时一个产品或另一个产品可以帮助实现这些改进，但是如果系统停止工作，所有这些进展可能会很快丢失。这就是为什么许多有经验的最终用户都喜欢从单一供应商那里获得熟悉且可靠的集成解决方案，而不是只提供组件的陌生供应商。最终用户知道他们可以从具有更大服务的全球支持网络的大型，经验丰富的提供商那里找到更可持续和持久的解决方案。  1.像Emerson这样的供应商可以提供运动控制，自动化硬件和相关组件的全面产品组合，可以帮助设计人员更轻松地构建可靠的解决方案。与运动产品供应商合作时，实现所需的整体系统可靠性更加容易，后者还提供相关的自动化硬件，安全组件，配件，软件和服务。与单一来源的供应商合作还使设计人员可以访问全面的开发环境，更轻松地在各种运动系统组件之间进行集成，并为其整体解决方案提供一流的支持。  当性能一直很重要时，从协调的产品组合中选择运动控制产品可以提供显着的集成优势和安心。有许多衡量基准来衡量电机驱动设备的性能。以正确的速度和精度传递适当的功率，对于实现有效的运动控制至关重要。确认驱动器提供必要的最低规格后，用户即可研究其他连接性和性能功能。2.现代VFD通过先进的逻辑，通信，安全和I / O功能增强了全面的电动机控制。由于伺服系统通常与可编程逻辑控制器（PLC）一起使用，因此供应商自然而然地开发了一种伺服控制器，该伺服控制器直接安装在PLC背板上。这种方法确保了驱动器和PLC之间所有交互的最佳通信速度和64位浮点精度，这比传统网络要好得多。  先进VFD最有用的功能之一就是能够提供短期过电流和扭矩。根据牛顿的第一运动定律，“静止的物体倾向于静止。” 实际上，启动电动机驱动的设备所需的功率要比保持其运转所需的功率大得多。VFD能够在启动时提供高达200％的过电流和扭矩，使用户可以选择更小，更省电的驱动器，该驱动器仍然可以操作负载伺服驱动器还提供更专业的功能，例如凸轮。在这里有一个主动轴，许多其他轴都从该主动轴进行协调。对于运动控制应用（例如印刷，填充，贴标签和裁切），通常将设备用于生产多种产品，因此运动控制器可提供动态更改凸轮轮廓的功能，可帮助设计人员适应较小的生产量尺寸，并适应快速转换以提高机器利用率。  由于工业设备可以使用数年或数十年，因此用户应考虑使用主要供应商提供的运动控制产品，这些产品在沿计划的迁移路径强调和交付现代化方面具有良好的记录。这可以帮助设备运行多年，并且可以使用旧式组件的直接替代产品。  尽管可能会尝试使用来自各种来源的单个组件来组装较小的运动控制项目，但这种方法会随着项目规模的扩大而迅速引入问题。取而代之的是，所有类型的制造，离散和混合控制市场的用户都应考虑使用既有供应商的端到端集成产品系列来构建运动控制解决方案的好处。结果将是更好的控制，更简单的集成和更好的结果，以及最小化的支出和开发成本。（文章来源于贤集网）