2025年全球协作机器人市场规模为15.9326亿美元,预计从2026年的18.8801亿美元增长到2034年的73.4092亿美元,在2026-2034年预测期内的复合年增长率为18.5%。
协作机器人是过去几年机器人硬件转型的一个典型例子。过去快速、刚性的工业机械臂正在被协作机器人所取代。 在当前市场环境下,协作机器人配备了集成传感器、被动顺应性和过流检测等安全功能,因为它们旨在与人协同工作。当外部作用力过大时,内置传感器会感知并停止机器人的移动。协作机器人部署经济高效、安全可靠且用途广泛。协作机器人使自动化比以往任何时候都更加简单,即使对于全球的中小型企业也是如此。协作机器人旨在与人类在工作场所共存,使企业比以往任何时候都更容易实现自动化。所有这些优势都使协作机器人成为众多应用领域的变革者。
由于采用了即插即用技术、强大的传感器以及基于CAD数据开发的自主机器人程序,协作机器人能够帮助各种规模的企业保持竞争力。从无需自身动力即可安全提升重物的智能升降辅助设备,到开发首批集成视觉系统以规避障碍物的协作机器人,市场预计将持续扩张。此外,协作机器人领域 预计将为将自动化集成到智能工厂中提供新的选择。由于数字孪生、虚拟现实 (VR)、增强现实 (AR) 以及离线编程和仿真软件等新技术的蓬勃发展,企业可以最大限度地提高机器人性能。此外,它还允许企业设计和测试各种设置,以确定满足自身需求的最佳解决方案。
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边缘计算是一种创新的新型网络架构,它使企业能够突破传统云网络的限制。随着自主机器人和医疗传感器等新型机器的日益普及,边缘计算将对社会产生重大影响。得益于边缘计算的发展,协作机器人如今比以往任何时候都更具适应性和实用性。由于几乎不需要编程,集成这些机器人的成本将大大降低。边缘计算以及链接数据、并行处理和分布式人工智能等其他技术的不断进步,使得协作机器人能够做出高效的决策,从而实现可靠有效的执行。由于其适应性的增强,协作机器人现在能够自动化执行大量新的工作和应用。
得益于边缘计算框架,企业将把网络服务扩展到以往传统架构无法触及的领域。提升多种技术的性能具有挽救生命的潜力。通过在设备问题导致故障之前识别它们,边缘计算可以帮助提高工业流程的安全性。这些发展确保了协作机器人能够轻松地在相关领域部署。由于公共大型云提供商、平台软件供应商、内容分发网络、电信公司等的推动,预计在预测期内协作机器人的部署将会增加。数据中心托管供应商致力于创新,在分布式边缘计算基础设施上提供基础基础设施即服务 (IaaS) 和创新的云原生编程服务。
强大的硬件和高效的软件是机器人系统成本的重要组成部分。自动化设备采用尖端自动化技术,购置成本高昂。例如,一套自动化系统的设计、制造和安装可能耗资数百万美元。此外,这些设备需要定期维护才能保持最佳性能,而维护成本最终由用户承担。例如,达芬奇手术机器人的售价约为150万美元,而每次手术更换零件的成本平均为1900美元,这笔费用已包含在机器人的价格中。因此,这些机器人的高昂维护成本预计将阻碍其普及应用。
机器人技术需要高技能人才,他们能够控制机器人并理解机器人操作流程。然而,由于合格员工短缺,企业对这项技术的应用受到了严重阻碍。英国的制造企业经常指出,缺乏熟练的机器人操作员是采用机器人自动化的一大障碍,这也限制了市场的扩张。
协作机器人(简称“人机协作机器人”)专为在共享空间或人机距离较近的场所进行人机直接交互而设计。与传统的工业机器人应用(机器人与人保持距离)相比,人机协作机器人的应用则截然不同。在某些应用领域,由于多项技术进步,协作机器人甚至优于工业机器人。协作机器人因其灵活性、生产力和安全性而备受青睐,市场需求正在不断增长。预计未来几年,其需求将显著增长,并在未来十年内保持稳定增长。
使用新材料时所需的持续工具更新是所有机器人面临的最大挑战。目前,协作机器人的新型夹爪解决方案已经问世,旨在处理大型零件。最新的夹爪技术,即软体夹爪,通过对柔性材料施加流体或气压,使机器人能够抓取软性或刚性零件。通过集成机器学习和人工智能 (AI) 系统,一种非常精密高效的机器人系统正在开发中。机器学习进一步降低了协作机器人在拾取和放置应用中本已极低的编程要求,使协作机器人能够更好地应对各种应用场景。工业4.0。
按有效载荷划分,全球市场可分为小于5公斤、5-9公斤、10-20公斤和大于20公斤四个级别。预计小于5公斤级别将以18%的复合年增长率增长,并在预测期内占据最大的市场份额。这些协作机器人是目前最小巧、最紧凑的机器人,非常适合对精度要求极高的搬运或取放任务。它们专为轻型应用而开发,也常用于无需大量举升的检测工作。此外,由于装配应用领域对轻型协作机器人的需求不断增长,未来开发此类用途的轻型协作机器人前景广阔。
5-9公斤级将占据第二大市场份额。有效载荷在5-9公斤范围内的协作机器人也被归类为轻型协作机器人,使其适用于消费品、消费电子和包装行业的小型零件组装作业。物流、装配和包装行业自动化解决方案和工业机器人的快速普及预计将为有效载荷在5-9公斤之间的协作机器人带来可观的增长前景。
按最终用户划分,全球协作机器人市场涵盖电子、汽车、制造、食品饮料、化工制药及其他行业。汽车行业预计将占据最大的市场份额,在预测期内以18.9%的复合年增长率增长。汽车行业的日产量正在显著增加。为了缩短生产周期并提高产量,生产车间的设备必须得到良好的维护。协作机器人可以有效降低单位直接生产成本。此外,根据装配流程的不同,其吞吐量可能高于传统机器人系统。这些协作机器人主要应用于汽车行业,可用于生产汽车零部件和组装整车。
电子产品领域将占据第二大市场份额。协作机器人能够高速、高精度地完成任务,极大地推动了电子行业的发展,加速了协作机器人的应用普及。机器人技术与协作机器人的结合,为电子产品制造商带来了诸多生产优势,目前已被应用于多种领域。
按应用领域划分,全球协作机器人市场包括物料搬运、取放、装配、码垛与拆垛以及其他领域。预计物料搬运领域将以16.1%的复合年增长率增长,并在预测期内占据最大市场份额。由于物料搬运广泛应用于众多终端行业,预计它将占据全球协作机器人市场的大部分份额。例如,当协作机器人满足高速、高精度作业的需求时,电子和半导体行业将从中受益匪浅。
取放应用将占据第二大市场份额。取放作业是指机器人拾取工件并将其移动到不同的位置或改变方向。其主要操作是搬运工件,而非其他任何工序。由于其高重复性和易用性,取放作业是最受欢迎且需求量最大的协作机器人自动化应用。
亚太地区将主导市场,预计在预测期内将以20.5%的复合年增长率增长。亚太市场扩张的驱动力可能来自该地区快速的工业化和现代化进程,以及大多数制造业为减少劳动力需求而转向流程自动化。此外,协作机器人在电子、汽车和其他行业的应用日益广泛,以提高生产效率。据国际机器人联合会(IFR)的数据显示,2020年亚洲是全球最大的工业机器人市场。
2020年,新增部署的机器人中有71%位于亚洲,高于2019年的67%。这一显著增长表明该地区机器人化进程迅速。此外,该地区协作机器人的普及率很高,这对市场增长产生了积极影响。像韩华集团这样的公司正在开发融合移动性和人工智能技术的先进协作机器人。例如,该公司正在将其机器人技术与现有技术相结合。物流自动化系统、二次电池和显示相关设施,以产生协同效应并满足其全球客户的不同需求。
到2030年,欧洲预计将创造5.87亿美元的收入,年复合增长率达16%。包括德国、英国和法国在内的欧洲国家正致力于自动化,通过采用更多机器人,特别是工业领域的协作机器人,来实现工业4.0的目标。新冠疫情相关的旅行限制和英国脱欧是促使英国在2021年和2022年对机器人需求大幅增长的因素之一。英国的供应链正面临着前所未有的交付延误、食品短缺和人员流动率居高不下等问题。
除了开发灵活且适应性强的自动化解决方案以应对突发的需求变化外,欧洲企业主还在寻求防止供应链中断导致业务中断的方法。协作机器人可以解决这两个问题。与此同时,客户期望更快的交货速度和品牌更深入的参与。由于劳动力短缺,企业维持稳定的客户群变得越来越困难。为了应对这一问题,各大公司正在投资人工智能和机器人技术。因此,英国政府鼓励市场增长。
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Research Associate
Abhijeet Patil is a Research Associate with 3+ years of experience in Automation & Process Control and Automotive & Transportation sectors. He specializes in evaluating industry automation trends, mobility innovations, and supply chain shifts. Abhijeet’s data-driven research aids clients in adapting to technological disruptions and market transformations.
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