近日，市場研究機(jī)構(gòu)MarketsandMarkets發(fā)布了一份協(xié)作機(jī)器人調(diào)研報告，其中顯示，2023年全球協(xié)作機(jī)器人市場規(guī)模約為12億美元，預(yù)計到2029年將達(dá)到68億美元，在此期間整個市場或?qū)⒁?4.3%的復(fù)合年增長率增長。

　　適合協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用場景

　　據(jù)了解，協(xié)作機(jī)器人市場的快速增長主要得益于電子商務(wù)和物流兩大行業(yè)越來越多地采用工業(yè)自動化設(shè)備。鑒于目前電子商務(wù)的增長速度，預(yù)計未來十年對倉儲勞動力的需求將成倍增長。電子商務(wù)的迅猛崛起，導(dǎo)致全球倉儲業(yè)務(wù)正在迅速發(fā)生變化。供應(yīng)鏈中斷、港口擁擠和“大辭職潮”等因素促使倉庫和履行中心集中精力解決訂單履行和物流流程無縫銜接的問題。為了適應(yīng)日益增長的需求，企業(yè)開始轉(zhuǎn)向自動化系統(tǒng)，而物流和供應(yīng)鏈企業(yè)改善倉庫運營的方法之一就是利用協(xié)作機(jī)器人。

　　在傳統(tǒng)的倉儲作業(yè)模式中，工人可能從早到晚都在從事分揀和包裝等重復(fù)性的瑣碎工作。對于大型倉庫而言，這樣的工作模式不僅會影響工作效率和生產(chǎn)力，還會影響工人的健康和安全。長時間執(zhí)行重復(fù)性任務(wù)可能會導(dǎo)致工人過度勞累，甚至受傷。這些傷害會導(dǎo)致員工缺勤，企業(yè)也要支付工傷賠償金。

　　但是否是所有倉儲物流場景都適用于協(xié)作機(jī)器人呢？答案是否定的。

　　大多數(shù)協(xié)作機(jī)器人的最大有效載荷通常限制在15kg或以下。有效載荷的增加往往會導(dǎo)致機(jī)器人重復(fù)性的降低，而且由于增加了傳感器，重量也會增加，因此，大多數(shù)協(xié)作機(jī)器人都用于低有效載荷應(yīng)用。此外，協(xié)作機(jī)器人還被設(shè)計成以人類手臂的速度移動，這使它們能夠安全地部署在人類身邊。

　　基于以上原因，協(xié)作機(jī)器人的設(shè)計者必須在機(jī)器人的機(jī)械設(shè)計中考慮到性能限制因素，特別是機(jī)器人的電動關(guān)節(jié)。雖然速度限制是機(jī)器人的固有特性，但它會降低機(jī)器人的吞吐量，增加周期時間。例如，協(xié)作機(jī)器人的低速限制了其在食品和飲料領(lǐng)域的一些應(yīng)用，因為在這些應(yīng)用中，機(jī)器人可能跟不上加工生產(chǎn)線的速度。由此可見，協(xié)作機(jī)器人可能無法取代傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人，在許多要求高速和增加有效載荷的工業(yè)應(yīng)用中也是如此。

　　以重型制造業(yè)為例，相較于協(xié)作機(jī)器人，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人擁有更強的有效載荷能力，因此更適合處理重型工業(yè)（如汽車、金屬和機(jī)械制造）中使用的更重、更大的材料和物體，還可以處理危險、重復(fù)和繁重的應(yīng)用。所以在重型工業(yè)一般更傾向于使用傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人來實現(xiàn)生產(chǎn)操作自動化。同時為了在工作環(huán)境中安全運行，與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人相比，協(xié)作機(jī)器人的設(shè)計功率較小，因此不太適合重型應(yīng)用，限制了其在重型制造業(yè)中的應(yīng)用。

　　行業(yè)未來發(fā)展趨勢

　　協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈分為上游零部件、中游本體和下游集成應(yīng)用三部分。上游核心零部件與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人類似，主要掌握在外資廠商手中，由控制器、伺服電機(jī)、減速器、傳感器等零部件的生產(chǎn)廠商組成；中游本體新興的協(xié)作機(jī)器人廠商與傳統(tǒng)四大家族展開競爭，負(fù)責(zé)工業(yè)機(jī)器人本體的組裝和集成，即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括手臂、腕部等，部分機(jī)器人本體還包括行走結(jié)構(gòu)；下游是集成應(yīng)用商，負(fù)責(zé)根據(jù)不同的應(yīng)用場景和用途對機(jī)器人進(jìn)行有針對性地系統(tǒng)集成和軟件二次開發(fā)，應(yīng)用在各行各業(yè)。

　　據(jù)MarketsandMarkets的調(diào)研，到2029年，協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上下游發(fā)展將呈現(xiàn)不同的步調(diào)。

　　1）硬件部分將占據(jù)更大市場份額

　　在2022年的協(xié)作機(jī)器人市場中，硬件組件的貢獻(xiàn)更大，預(yù)計在預(yù)測期內(nèi)將主導(dǎo)市場。硬件系統(tǒng)由機(jī)械臂、末端執(zhí)行器、控制器、驅(qū)動器、傳感器、電機(jī)和電源組成，是協(xié)作機(jī)器人成本的主要組成部分。

　　近年來，末端執(zhí)行器和控制器等機(jī)器人配件市場出現(xiàn)了激增。隨著機(jī)器學(xué)習(xí)軟件和安全功能越來越多地結(jié)合在臂端工具（EOAT）本身中，臂端執(zhí)行器有望在未來實現(xiàn)更高水平的技術(shù)復(fù)雜性。在工業(yè)4.0之后，它促進(jìn)了完美的通信以及卓越的數(shù)據(jù)優(yōu)化和收集。此外，隨著可持續(xù)性在機(jī)器人臂端加工（EOAT）行業(yè)的廣泛傳播，進(jìn)一步推動了協(xié)作機(jī)器人市場的發(fā)展。除了末端執(zhí)行器外，協(xié)作機(jī)器人采用視覺系統(tǒng)的需求也有所增加，以方便遠(yuǎn)程監(jiān)控位于偏遠(yuǎn)和難以到達(dá)的位置的工業(yè)操作。因此，對每個硬件部分（如機(jī)械臂、控制器和末端執(zhí)行器）的個別需求有助于增加對協(xié)作機(jī)器人硬件的總體需求。

　　2）組裝和拆卸應(yīng)用將占協(xié)作機(jī)器人市場的重要份額

　　組裝和拆卸應(yīng)用領(lǐng)域在2022年占據(jù)了協(xié)作機(jī)器人市場的第二大份額，預(yù)計在預(yù)測期內(nèi)將以最高的復(fù)合年增長率增長。組裝和拆卸應(yīng)用包括螺絲擰緊和螺母緊固等子類型。與傳統(tǒng)的手持式擰螺絲系統(tǒng)相比，協(xié)作機(jī)器人具有更高的可重復(fù)性（可低至0.1毫米），可提供正確的扭矩和深度，可與工人并肩工作，并可輕松與視覺系統(tǒng)集成，因此是組裝和拆卸應(yīng)用的理想選擇。

　　電子行業(yè)推動了對機(jī)器人螺絲刀的需求，主要原因是智能手機(jī)和硬盤等電子產(chǎn)品重量輕。在螺母擰緊應(yīng)用方面，汽車行業(yè)廣泛采用協(xié)作機(jī)器人來擰緊大中型工件的螺母，如汽車裝配過程中的流體承載部件和傳動部件。

　　3）物流行業(yè)的協(xié)作機(jī)器人市場將呈現(xiàn)顯著增長

　　物流終端用戶領(lǐng)域的協(xié)作機(jī)器人市場預(yù)計將在預(yù)測期內(nèi)大幅增長。物流中使用的協(xié)作機(jī)器人最常用于拾取和放置物品。它們通常被部署在大型倉庫或履行中心，在這些地方，貨物的準(zhǔn)確、一致和快速移動是具有挑戰(zhàn)性的。在倉儲和執(zhí)行過程中使用協(xié)作物流機(jī)器人，可以大大提高生產(chǎn)率，減少浪費的動作，節(jié)省勞動力，并提高設(shè)施的整體安全性。

　　協(xié)作機(jī)器人可用于訂單分揀和履行流程，還可以在倉庫過道中導(dǎo)航，找到所需物品，并將其交付給人工操作員進(jìn)行驗證和包裝。這種協(xié)作方式提高了分揀準(zhǔn)確性，最大限度地減少了錯誤，并加快了訂單處理時間。此外，協(xié)作機(jī)器人可以通過定期盤點來協(xié)助庫存管理。配備傳感器和攝像頭的協(xié)作機(jī)器人可以掃描條形碼、RFID標(biāo)簽或可視標(biāo)記，以識別和清點貨架或存儲區(qū)的物品，幫助保持準(zhǔn)確的庫存記錄。

　　4）亞太地區(qū)的協(xié)作機(jī)器人市場預(yù)計將以最快的速度增長

　　在預(yù)測期內(nèi)，亞太地區(qū)的協(xié)作機(jī)器人市場預(yù)計將以最高的復(fù)合年增長率增長。亞太地區(qū)的主要國家，如中國、印度、日本和韓國，在采用協(xié)作機(jī)器人方面擁有巨大的潛力。推動亞太地區(qū)協(xié)作機(jī)器人需求的一些主要驅(qū)動因素有工業(yè)化、數(shù)字化、勞動力短缺、人口老齡化以及對自動化技術(shù)的需求不斷增長等。

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