2020年機(jī)械手市場競爭格局及發(fā)展戰(zhàn)略咨詢預(yù)測

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機(jī)械手是一種能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動操作裝置。特點(diǎn)是可以通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)，構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)械手機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)。

機(jī)械手的種類，按驅(qū)動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機(jī)械式機(jī)械手；按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種；按運(yùn)動軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。

行業(yè)發(fā)展歷程：現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械手起源于20世紀(jì)50年代初，是基于示教再現(xiàn)和主從控制方式、能適應(yīng)產(chǎn)品種類變更，具有多自由度動作功能的柔性自動化產(chǎn)品。機(jī)械手首先是從美國開始研制的。1958年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺機(jī)械手。他的結(jié)構(gòu)是：機(jī)體上安裝一回轉(zhuǎn)長臂，端部裝有電磁鐵的工件抓放機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)是示教型的。

1962年，美國機(jī)械鑄造公司在上述方案的基礎(chǔ)之上又試制成一臺數(shù)控示教再現(xiàn)型機(jī)械手。商名為Unimate(即萬能自動)。運(yùn)動系統(tǒng)仿造坦克炮塔，臂回轉(zhuǎn)、俯仰，用液壓驅(qū)動；控制系統(tǒng)用磁鼓最存儲裝置。不少球坐標(biāo)式通用機(jī)械手就是在這個基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。同年該公司和普魯曼公司合并成立萬能自動公司（Unimaton）,專門生產(chǎn)工業(yè)機(jī)械手。

1962年美國機(jī)械鑄造公司也試驗(yàn)成功一種叫Versatran機(jī)械手，原意是靈活搬運(yùn)。該機(jī)械手的中央立柱可以回轉(zhuǎn)，臂可以回轉(zhuǎn)、升降、伸縮、采用液壓驅(qū)動，控制系統(tǒng)也是示教再現(xiàn)型。雖然這兩種機(jī)械手出現(xiàn)在六十年代初，但都是國外工業(yè)機(jī)械手發(fā)展的基礎(chǔ)。

1978年美國Unimate公司和斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院聯(lián)合研制一種Unimate-Vic-arm型工業(yè)機(jī)械手，裝有小型電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，用于裝配作業(yè)，定位誤差可小于±1毫米。

美國還十分注意提高機(jī)械手的可靠性，改進(jìn)結(jié)構(gòu)，降低成本。如Unimate公司建立了8年機(jī)械手試驗(yàn)臺，進(jìn)行各種性能的試驗(yàn)。準(zhǔn)備把故障前平均時間（注：故障前平均時間是指一臺設(shè)備可靠性的一種量度。它給出在第一次故障前的平均運(yùn)行時間），由400小時提高到1500小時，精度可提高到±0.1毫米。

德國機(jī)器制造業(yè)是從1970年開始應(yīng)用機(jī)械手，主要用于起重運(yùn)輸、焊接和設(shè)備的上下料等作業(yè)。德國KnKa公司還生產(chǎn)一種點(diǎn)焊機(jī)械手，采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制。

瑞士RETAB公司生產(chǎn)一種涂漆機(jī)械手，采用示教方法編制程序。

瑞典安莎公司采用機(jī)械手清理鑄鋁齒輪箱毛刺等。

日本是工業(yè)機(jī)械手發(fā)展最快、應(yīng)用最多的國家。自1969年從美國引進(jìn)二種典型機(jī)械手后，大力研究機(jī)械手的研究。據(jù)報道，1979年從事機(jī)械手的研究工作的大專院校、研究單位多達(dá)50多個。1976年個大學(xué)和國家研究部門用在機(jī)械手的研究費(fèi)用42%。1979年日本機(jī)械手的產(chǎn)值達(dá)443億日元，產(chǎn)量為14535臺。其中固定程序和可變程序約占一半，達(dá)222億日元，是1978年的二倍。具有記憶功能的機(jī)械手產(chǎn)值約為67億日元，比1978年增長50%。智能機(jī)械手約為17億日元，為1978年的6倍。截止1979年，機(jī)械手累計(jì)產(chǎn)量達(dá)56900臺。在數(shù)量上已占世界首位，約占70%，并以每年50%～60%的速度增長。使用機(jī)械手最多的是汽車工業(yè)，其次是電機(jī)、電器。預(yù)計(jì)到1990年將有55萬機(jī)器人在工作。

第二代機(jī)械手正在加緊研制。它設(shè)有微型電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，具有視覺、觸覺能力，甚至聽、想的能力。研究安裝各種傳感器，把感覺到的信息反饋，使機(jī)械手具有感覺機(jī)能。目前國外已經(jīng)出現(xiàn)了觸覺和視覺機(jī)械手。

第三代機(jī)械手（機(jī)械人）則能獨(dú)立地完成工作過程中的任務(wù)。它與電子計(jì)算機(jī)和電視設(shè)備保持聯(lián)系。并逐步發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)FMS(Flexible?Manufacturing?system)和柔性制造單元(Flexible?Manufacturing?Cell)中重要一環(huán)。

隨著工業(yè)機(jī)器手（機(jī)械人）研究制造和應(yīng)用的擴(kuò)大，國際性學(xué)術(shù)交流活動十分活躍，歐美各國和其他國家學(xué)術(shù)交流活動開展很多。

市場發(fā)展現(xiàn)狀：機(jī)械手首先是從美國開始研制的。1958年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺機(jī)械手。由于機(jī)械手是最早出現(xiàn)的工業(yè)機(jī)器人，也是最早出現(xiàn)的現(xiàn)代機(jī)器人，它可代替人的繁重勞動以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。

21世紀(jì)以來，隨著工業(yè)向更深更廣方向的發(fā)展以及智能化水平的提高，工業(yè)機(jī)械手發(fā)展的應(yīng)用范圍還在不斷地擴(kuò)大。近年來，各地區(qū)制造企業(yè)實(shí)施“機(jī)器換人”步伐加速，愈加突顯傳統(tǒng)技工被“替換”危機(jī)感。發(fā)展至今，工業(yè)機(jī)械手發(fā)展已從汽車制造業(yè)推廣到其他制造業(yè)，進(jìn)而推廣到諸如食品，采礦、建筑業(yè)以及水電系統(tǒng)維護(hù)維修等各種非制造行業(yè)。

其中，食品行業(yè)中機(jī)械手應(yīng)用數(shù)量較多，技術(shù)較為成熟的主要是包裝環(huán)節(jié)。包裝環(huán)節(jié)的機(jī)械手能在生產(chǎn)線上進(jìn)行打包、搬運(yùn)、裝卸、碼垛等工作。在食品的包裝環(huán)節(jié)，可能要面臨異常的溫度、水份、濕度、灰塵以及清潔劑等環(huán)境。在這種環(huán)境下，靠人力實(shí)現(xiàn)包裝顯然效率過低。在特殊環(huán)境中，普通包裝設(shè)備的速度與精度也可能滿足不了該生產(chǎn)線需求。而機(jī)械手能在特殊環(huán)境中保持高速度、高精度的運(yùn)作模式，極大地提升了生產(chǎn)效率和智能化水平。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景：據(jù)中金企信國際咨詢公布的《2020-2026年中國機(jī)械手行業(yè)市場分析及投資可行性研究報告》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：2019年全球機(jī)械手市場總值達(dá)到了22億元，預(yù)計(jì)2026年可以增長到30億元，年復(fù)合增長率(CAGR)為4.3%。可以看出，未來機(jī)械手的發(fā)展方向是更靈活、更精細(xì)。尤其在食品工業(yè)中，很多生產(chǎn)環(huán)節(jié)都非常精細(xì)，很多食品的硬度、形狀、大小等都不固定，需要人力完成。這就需要機(jī)械手有更靈活的操作能力、學(xué)習(xí)能力、預(yù)見能力，突破現(xiàn)有工業(yè)機(jī)械手的工作能力。

此外，隨著塑料機(jī)械在機(jī)械制造業(yè)中的發(fā)展速度不斷加快，年需求量不斷加大。分析其原因主要有以下兩個大因素：一是對高技術(shù)含量裝備的需求所帶來的設(shè)備更新及陳舊設(shè)備的淘汰;二是海內(nèi)塑料加工產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，對塑料機(jī)械的需求旺盛。　　

可以看出，未來機(jī)械手的發(fā)展方向是更靈活、更精細(xì)。尤其在食品工業(yè)中，很多生產(chǎn)環(huán)節(jié)都非常精細(xì)，很多食品的硬度、形狀、大小等都不固定，需要人力完成。這就需要機(jī)械手有更靈活的操作能力、學(xué)習(xí)能力、預(yù)見能力，突破現(xiàn)有工業(yè)機(jī)械手的工作能力。

總之，利用機(jī)械手在生產(chǎn)中代替人完成大批量、高質(zhì)量要求的工作已成成為食品工業(yè)不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢，現(xiàn)今，我國的機(jī)械手行業(yè)往更靈活、更智能、更全面的領(lǐng)域發(fā)展。未來幾年內(nèi)，機(jī)械手制造業(yè)將成為工業(yè)領(lǐng)域的戰(zhàn)略性高地。