半年时间内，他就将图纸迭代了151个版本。作为一款小型机械臂，他的作品末端重复精度达到了0.02mm。在软件层面，机械臂的算法设计以及后续的软件开发，也都由他一人搞定。

（制作完成的机械臂正在缝合葡萄皮，图片来源：稚晖君）

这份自动化的浪漫，不光属于天才少年，同样适合中国企业。为一汽提供解决方案的国产机器人企业新松，早在2007年就成为美国通用汽车的全球合作供应商。在移动机器人领域，新松AGV在汽车领域数量也已超过12000台。

除了新松，以新时达、埃斯顿、托斯达为代表的一众国产机器人企业迅速崛起，2021年第一季度营收均达到两位数。中国工业机器人，即将进入“国产替代”的窗口期。

▍市场厚积 企业薄发

中国工业机器人近些年的发展，可以用“厚积薄发”来形容。“薄发”，自然指的是机器人企业。“薄发”的基础是“厚积”，深厚积淀的来源，则是中国工业机器人市场。

国际机器人联合会（IFR）2019年数据显示，按照机器人密度计算，中国机器人密度已经达到了187。也就是说，每一万名制造业员工，就拥有187个机器人。

这个数字的概念是什么？如果要衡量一个国家的自动化水平，机器人密度的“及格线”是100，全球平均水平为113，亚洲平均水平为118。2016年，中国机器人密度仅有71。

（全球主要国家机器人密度对照表，图片来源：IFR）

只过了3年，中国机器人密度不但及格，而且超过亚洲平均水平，成为了“优等生”。这一趋势，说明中国工业自动化程度显著提高，对应的工业机器人销售量更是大幅上升。

机器人如此吃香，离不开中国制造业的升级转向。中国市场的工业机器人，过去针对汽车制造和电子产品等传统领域。近些年来，光伏、电池等领域生产需求激增。今年前8月，我国新能源汽车产销量同比增长1.9倍。制造业的自我革新，给机器人行业打开了市场。

除了这些老客户，工业机器人其他领域也有新需求。据行业人士透露，为了迎接假期物流需求，某白酒企业就跟德企合作开发了自动运输线。今年5月，宁夏英力特化工的电石出炉机器人也已正式上岗。智慧制造的大趋势下，工业机器人在操作周期更短的行业，也有了长足发展。

从数据上看，2019年中国工业机器人装机量为14.1万台。尽管不及2018年15.4万台，但全球市场份额却从36.5%涨到37.7%。2020年，工业机器人市场因新冠疫情出现波动，然而中国机器人装机量却达到了16.7万台，全球占比44%。

毫不夸张的说，中国市场，决定了全球工业机器人产业的走向。

市场驱动之下，工业机器人产业开始了自主发展之路。工信部数据显示，去年我国工业机器人产量达到23.7万台，同比增长19.1%。国家统计局数据显示，今年8月国内工业机器人产量同比增长57.4%；1至8月产量同比增长63.9%。

深厚的市场基础加上多样的行业需求，让中国工业机器人的崛起，成为了一种必然。

▍基层主导 蚕食对手

国产企业崛起前，中国工业机器人是“四大家族”的天下。

“四大家族”中，最为高调的是来自瑞士的ABB。他们的产品强调机器人的整体性，操作细节非常精妙。ABB的产品有全面的运动控制系统，可以实现复杂的运动轨迹。精密的操作水准，让ABB在3C数码领域很受欢迎。

然而精密是要付出代价的，ABB的机器人不但价格高，交货周期也很长。

与ABB相比，来自德国的库卡（KUKA）就显得像个“大老粗”。这家被美的收购的德国企业，工业机器人产品相对保守，主要是传统的物料搬运和焊接工作。库卡采用开发式操作系统，意味着客户可以按照需求进行自定义。因此在400kg以上的重载机器人市场中，库卡具有很大的影响力。

能干重活能折腾，让库卡拿下了包括特斯拉上海工厂在内的不少中国汽车产线。

（库卡机器人在被美的收购后，也在医疗等领域开发项目）

如果要用做工干活来比喻，德国库卡是“苦力”，日本发那科（FANUC）则是“小工”。发那科上世纪70年代转型数控系统。机器人安装底座更小，工艺操作更便捷，精度更高。有了数控加持，发那科的小型机器人十分畅销。

同样是日本企业，安川电机（YASKAWA）与发那科相比，规模更大，资历更老。因此在机器人电机和变频器等核心部件上表现更稳定，甚至能够过载运行。靠关键部件吃饭的安川，市场定位自然是“稳定便宜”，只需要十几万的价格，就能连机器带部件都给打包。

“四大家族”各有所长，不过中国机器人并非毫无希望。IFR 2019年数据显示，国内机器人的主要市场中，43.06%是搬运和上下料，23.61%是焊接和钎焊。

这两类需求，意味着国内传统工业机器人需求依旧强劲，中国企业可以在行业中低端的小负载焊接机器人，以及大量使用的物流机器人领域打开市场，进而向上发展。

（国产工业机器人企业埃斯顿旗下的机械臂产品）

以小负载焊接领域为例，在重复定位精度上，国内机器人数据为0.05-0.08mm，“四大家族”则为0.02mm-0.08mm。臂展距离也在1600mm上下，基本操作指标相对接近。

产品性能相近的基础上，以埃夫特、埃斯顿为代表的国产厂商，能把产品价位压到15万-20万的区间，甚至还会有15万以下的产品出现。这就为国产机器人的翻身带来了可能。

传统领域，国产机器人竞争还要靠“物美价廉”。物流领域，国产机器人依靠的就是“技术积淀”。在AGV领域，新松机器人依靠的就是自主研发技术。仓储物流领域，Geek+和海康威视等企业则依靠已有的智能算法，加强机器人的自主定位导航功能，攻占了大量AGV市场。

企查查数据显示，我国目前现存机器人相关企业30.80万家。2020年我国新增机器人相关企业6.98万家，同比增长77.36%，创十年以来新高。

▍危中寻机 战略进攻

尽管国内工业机器人行业迎来了大发展，但是相关产品“国产替代”的任务，依旧十分艰巨。

数据显示，2020年中国工业机器人市场中，国外机器人大厂依旧占据了47%的份额，其中“四大家族”占据了28%的市场，剩余则被爱普生、三菱、雅马哈等瓜分。与之相比，国产工业机器人总销量占据市场超30%。与国外机器人大厂平分秋色还有一段距离。

除此之外，国内工业机器人的发展，依旧是借助市场、自下而上的发展模式，核心技术壁垒短时间难以打破。新松机器人创始人曲道奎就指出，国内机器人“核心技术空心化”，缺乏有市场说服力的高精度控制系统和核心零部件。

（新松机器人创始人曲道奎）

以核心部件为例，国内工业机器人市场约85%减速器、70%伺服电机、超过80%控制器等部件的市场份额在“四大家族”手中。这些部件对应的往往是几千台机器人，成本高昂，市场狭窄。国产部件厂商能力有限，很难依靠规模降价。

国外产商2万出头的减速机，国内厂商要8万起步。如何在上游研发“熬出头”，将是国产机器人的核心问题。

就算依托行业趋势做参考，国内自动化市场2021上半年的增长也将进入平台期。以芯片为代表的上游精密部件短缺，有可能压制下游制造业的扩产。地方针对能耗的管控政策，也会让机器人行业客户重新考虑订单需求。国产机器人需要考虑出海拓展市场。

面对工业机器人可能遭遇的市场瓶颈，国内机器人企业正在考虑战略转型。在2021年世界机器人大会上，曲道奎就指出，2020年中国服务机器人市场规模约283亿元，同比增长约37%。2021年市场规模有望接近319亿元，并将保持增长态势。医疗机器人、清洁机器人和维护机器人将在国内打开市场。

立足仓储机器人的海康威视，2021年半年报中，公司机器人业务营收12.20亿元，同比增长124.83%。箱式仓储机器人海柔创新也在近期宣布，公司已经连续完成两轮共超2亿美元融资。

随着带有上游算法技术的企业进军机器人，泰合资本副总裁马晔赟表示，未来的头部机器人公司，应当从“设备供应商”转型为“解决方案与服务提供商”。

面对中国机器人发展的窗口期，曲道奎表示，机器人行业中国可以做得比国外更好。未来龙头企业要更多聚焦平台性技术，隐形冠军要细分市场，核心部件要跟上全球的发展趋势，形成全面支撑。

“中国机器人要从过去的‘战略跟随’到未来的‘战略进攻’，未来很多产品技术要实现‘并跑’甚至‘超跑’。”