市场情景
2024 年协作机器人市场价值为 26.9 亿美元,预计到 2033 年市场价值将达到 651.8 亿美元,在 2025 年至 2033 年的预测期内,复合年增长率为 42.50%。.
随着各行业日益重视敏捷性、精准性和人机协同,协作机器人市场正经历着一场范式转变。持续的劳动力短缺——美国和欧盟超过75%的制造商报告称,到2024年将面临劳动力缺口——以及对能够补充而非取代人类工人的自动化设备的需求,推动了协作机器人市场需求的激增。协作机器人能够处理诸如拧螺丝(精度可达±0.05毫米)之类的重复性任务,同时还能提升质量控制等岗位的技能,这促使其应用扩展到传统制造业以外的领域。例如,航空航天公司使用斗山H系列协作机器人对复合材料进行精密钻孔,将误差率降低了30%;而制药公司则部署优傲机器人UR10e用于无菌实验室工作流程,从而降低了污染风险。小批量、多品种生产的兴起——例如耐克使用协作机器人组装定制鞋——进一步凸显了协作机器人在现代供应链中的重要作用。.
人工智能驱动的自主性和模块化设计的进步是协作机器人市场增长的关键加速器。如今,协作机器人通过英特尔的RealSense摄像头集成实时环境感知功能,能够在电商仓库等复杂环境中进行自适应导航。例如,亚马逊的Sparrow协作机器人利用计算机视觉技术处理仓库中75%的货物,高于2023年的40%。网络安全仍然是一个痛点:42%的工业企业报告称,2024年曾遭受基于物联网的安全漏洞攻击,这促使ABB在其YuMi协作机器人中嵌入零信任架构,而像Veo Robotics这样的初创公司则提供基于区块链的访问控制解决方案。与此同时,像欧姆龙TM系列(有效载荷高达14公斤)这样的轻型协作机器人正通过机器人即服务(RaaS)模式渗透到中小企业市场,像Formic这样的公司以每小时10美元的价格提供协作机器人,从而将前期成本降低了60%。特斯拉将 FANUC CRX 协作机器人集成到电池模块组装中,这种合作模式凸显了将机器人技术与人类专业知识相结合的混合生态系统的转变。.
通过垂直创新和开放生态系统演进引领市场
协作机器人市场的领导地位取决于垂直领域的创新。排名前四的厂商——优傲机器人(Universal Robot,市场份额35%)、发那科(FANUC)、泰克曼机器人(Techman Robot)和ABB——凭借定制化解决方案占据主导地位:优傲机器人的ActiNav套件可实现汽车零部件料箱的自动化拣选,而泰克曼的AI+3D视觉技术则可实现无误差的PCB焊接。像Elephant Robotics这样的新兴厂商则专注于基因组测序等实验室自动化等细分应用领域。市场正在分化为两大方向:面向中小企业的低成本协作机器人(低于2.5万美元)和具备“认知”能力的AI增强型协作机器人,例如安川电机的HC30XP,它可以通过边缘计算检测流程异常。随着制造业回流北美地区需求的增长(汽车协作机器人部署量同比增长40%),供应商正优先考虑开源SDK以及与5G网络的互操作性。协作机器人目前处理着全球 15% 的食品包装,预计到 2026 年将管理 25% 的可再生能源组件组装,它们作为可持续、分散式生产的推动者的作用正在巩固其长期相关性。.
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市场动态
驱动因素:各行业对自动化需求不断增长以及劳动力短缺
协作机器人市场正经历显著增长,这主要得益于各行业对自动化需求的不断增长。这种增长直接响应了制造业对更高效率、精度和灵活性的需求。协作机器人凭借其与人类协同工作的独特能力,融合了自动化效率和人类智慧的优势,提供了一种创新解决方案。汽车行业以其严格的质量标准和高产量需求而闻名,是推动该市场增长的主要动力之一。在汽车行业,协作机器人被应用于从装配到喷漆和焊接等各种任务,从而提高了生产效率和产品质量。同样,电子行业也利用协作机器人来完成电路板组装和测试等对精度要求极高的复杂任务。.
全球协作机器人市场的另一重要驱动因素是关键行业的劳动力短缺。协作机器人通过承担重复性和劳动密集型任务来填补这一缺口,使人类工人能够专注于生产中更复杂、更具创造性的方面。这不仅提高了运营效率,还通过降低体力劳动相关的受伤风险来保障工人安全。此外,医疗保健行业对协作机器人在手术辅助和康复治疗方面日益增长的兴趣,凸显了其多功能性和广泛的应用前景。该行业对协作机器人的采用标志着一个更广泛的趋势,即传统上对自动化持谨慎态度的行业现在也开始认识到这些先进机器人系统的巨大潜力。.
工业4.0的推进,尤其是其对智能工厂和数据驱动决策的重视,进一步推动了协作机器人市场的发展。作为这场工业革命不可或缺的一部分,协作机器人正迅速从单纯的工具演变为能够学习和适应的智能协作伙伴,从而彻底改变工业自动化的格局。.
趋势:人工智能(AI)与协作机器人的融合日益加深
在协作机器人市场,人工智能 (AI) 与协作机器人的日益融合,正推动着更智能、更具适应性的机器人系统的发展,这些系统能够从环境中学习并相应地调整自身行为。具备 AI 功能的协作机器人可以分析海量数据,从而优化工作流程、预测维护需求,甚至辅助复杂的决策过程。除此之外,协作机器人的快速小型化也是市场上的一个日益显著的趋势。随着各行业寻求更节省空间的解决方案,小型协作机器人应运而生,以适应更狭小的工作空间,在更紧凑的体积下提供与大型机器人相同的功能。这一趋势对中小企业 (SME) 尤为有利,因为这些企业此前可能由于空间限制而认为机器人自动化不切实际。.
如今,协作机器人市场正朝着更加人性化的界面发展。最新的协作机器人配备了直观的编程界面,即使没有接受过机器人专业培训的工人也能轻松上手。这种技术的普及化使得更多行业能够采用协作机器人,从而促进了更具包容性的自动化发展。此外,定制化和模块化也日益成为关键要素。协作机器人的设计越来越多地采用各种末端执行器和传感器,从而可以根据特定行业的需求进行定制。这种多功能性使得协作机器人成为物流、包装、农业等各个领域的宝贵资产。.
挑战:初始投资成本高
尽管协作机器人发展迅速且前景广阔,但一些限制因素正在阻碍其市场扩张。其中一个主要挑战是,在全球协作机器人市场部署协作机器人需要高额的初始投资。虽然协作机器人的长期效益显而易见,但购买、安装和集成的前期成本对于中小企业来说可能难以承受。这一财务障碍限制了协作机器人的广泛应用,尤其是在预算紧张的行业。将协作机器人集成到现有系统中的复杂性是另一个挑战。对于拥有成熟生产线的企业而言,集成协作机器人需要周密的计划,并且通常需要对现有工作流程进行大幅调整。这一过程可能耗时耗力,从而阻碍了一些公司采用协作机器人技术。.
安全问题,尤其是在监管标准严格的行业,也是制约协作机器人市场发展的重要因素。虽然协作机器人本质上比传统工业机器人,但确保它们在共享工作空间中与人类安全互动仍然是至关重要的考量因素。克服这些安全挑战需要持续的研发投入,以及严格遵守安全规程和标准。
细分分析
按组件
在协作机器人市场,硬件组件占据主导地位,市场份额高达75.6%。这一主导地位归功于硬件在协作机器人功能中扮演的关键角色。传感器、执行器、控制单元和末端执行器等组件对于协作机器人的精确高效运行至关重要。这些硬件组件的稳健性和可靠性确保了协作机器人能够以卓越的精度完成从精密装配到重型搬运等各种任务。硬件组件的主导地位也与材料和工程技术的不断进步密切相关,这些进步显著提高了组件的性能和耐用性。这在汽车和电子制造等对精度和可靠性要求极高的行业中尤为重要。.
另一方面,软件领域虽然目前市场份额较小,但预计将以惊人的43.9%的复合年增长率增长。这一增长得益于协作机器人软件日益成熟,包括机器学习算法和高级分析技术。软件升级增强了协作机器人从环境中学习、做出决策以及与人类操作员更无缝地交互的能力。软件开发的激增反映了协作机器人市场正朝着更智能、更适应性强、更易于使用的机器人系统转变。随着各行业不断拥抱工业4.0,对易于集成和编程的协作机器人的需求日益增长,从而推动了软件领域的快速增长。.
按承载能力
按负载能力计算,5-9公斤级协作机器人目前在全球协作机器人市场占据主导地位,市场份额高达41.3%。该级别机器人广受欢迎的主要原因在于其多功能性。此类机器人功能强大,足以完成大多数工业任务,同时又足够轻便灵活,能够胜任精细操作。它们兼具强度和灵活性,因此非常适合从电子组装到物料搬运等各种应用。5-9公斤级协作机器人无需对现有设备进行重大改造即可适应各种工业环境,这也是其市场主导地位的重要因素。它们完美契合人机协作的场景,在确保安全的前提下提升生产效率。.
然而,10-20公斤级机器人预计将以44.6%的复合年增长率实现最高增长。这一增长预测表明,市场对能够处理稍重负载的协作机器人的需求日益增长,尤其是在汽车和机械制造等行业。随着这些行业不断向自动化方向发展,对能够在不牺牲精度或效率的前提下搬运更重部件的协作机器人的需求也变得更加迫切。.
按申请
按应用领域划分,物料搬运领域在协作机器人市场占据主导地位,市场份额高达34.5%。这一主导地位主要源于各行各业对高效物料搬运的普遍需求。专为物料搬运设计的协作机器人能够显著优化工作流程、降低人工成本并提升安全性。它们能够以高精度和高速度重复执行拣选、放置和包装等任务,这在物流、电子商务和制造业等行业具有不可估量的价值。物料搬运协作机器人还具有高度的适应性,能够以最小的干扰集成到不同的生产线中。这种灵活性是其被广泛采用的关键因素。随着企业不断追求更高的效率和更短的周转时间,对这些协作机器人的需求也在持续增长。.
该细分市场预计以43.5%的复合年增长率增长,反映出自动化在物料搬运领域的重要性日益凸显。协作机器人技术的不断进步,例如抓取和传感能力的提升,进一步推动了这一增长,使其在现代供应链和生产设施中变得更加不可或缺。.
按行业分类
汽车行业是协作机器人市场最大的终端用户行业,占据超过27.50%的市场份额。目前,电动汽车和电池的需求是推动协作机器人应用的主要动力。特斯拉位于柏林的超级工厂使用了800多台UR20协作机器人进行电池模块焊接,使焊接一致性提高了22%。丰田的“Karakuri”精益生产模式整合了川崎duAro2协作机器人,用于座椅的即时装配,从而降低了18%的库存成本。制造业回流也促进了协作机器人的应用:通用汽车位于印第安纳州的工厂部署了300台ABB GoFa协作机器人,使对海外供应商的依赖度降低了40%。.
电子制造业正利用协作机器人市场提升半导体生产的韧性。台积电位于亚利桑那州的晶圆厂采用Precision Hybrid公司的PH-TR4协作机器人,其5μm精度用于晶圆处理,使日产量提升200片晶圆。苹果的供应商Flex等公司部署了TECHMAN™ AI协作机器人用于iPhone 16的摄像头校准,实现了±0.01°的对准精度。协作机器人驱动的可持续发展是增长的关键:英特尔利用基于人工智能的组件拆解回收协作机器人,减少了12%的电子垃圾。预计到2024年,“微型工厂”(例如松下基于物联网的PCB生产线)将依靠9公斤重的协作机器人进行全天候微焊接,实现0.3ppm的缺陷率。此外,美国政府的《芯片制造和集成服务法案》(CHIPS Act)等举措正在向协作机器人驱动的半导体培训中心投入2亿美元,目标是在2025年前弥合5万名工人的技能缺口。.
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区域分析
欧洲创新驱动型协作机器人生态系统:精密制造与中小企业应用
欧洲在协作机器人市场占据领先地位,占据超过47.9%的市场份额,这主要得益于协作机器人与高价值制造业的深度融合,而德国的汽车和工业机械行业更是推动了这一趋势。德国的中小型企业(Mittelstand)贡献了该国52%的制造业GDP,它们部署了Universal Robot和KUKA的协作机器人,用于精密焊接和数控机床上下料等任务,从而弥补了50万工人的技能缺口。法国的航空航天业使用Stäubli的协作机器人进行涡轮机组装,而意大利的食品加工巨头,例如百味来(Barilla),则使用协作机器人进行包装,重复精度优于0.01毫米。西班牙的可再生能源行业利用移动工业机器人(MiR)进行太阳能电池板的搬运。欧盟的“地平线欧洲”(Horizon Europe)计划(2023-2027年)提供154亿欧元的资金,用于支持人工智能增强型协作机器人的研发,其中弗劳恩霍夫IPA研究所正在开发用于微电子领域的自适应夹爪。需求源于制造业回流激励措施、可持续发展目标和劳动力短缺,尤其是在德国,76% 的汽车制造商(如宝马)使用协作机器人,以期在 2030 年前实现碳中和生产。.
亚太地区工业的快速扩张:可扩展性和技术驱动型制造业
亚太地区是增长最快的协作机器人市场,这主要得益于中国电子制造业的蓬勃发展和日本劳动力老龄化问题。中国在全球协作机器人部署量中占比高达43%,富士康已将超过12000台斗山协作机器人集成到智能手机组装流程中,使缺陷率降低了28%。预计到2024年,日本电子行业的协作机器人渗透率将达到34%,这主要得益于安川电机用于半导体晶圆搬运的双臂协作机器人。韩国现代机器人公司与Naver Labs合作,在智能工厂部署人工智能视觉协作机器人,以优化电动汽车电池的生产。东南亚的低成本制造中心,例如泰国的汽车行业,则使用Techman Robots的即插即用型协作机器人,将生产周期缩短了19%。需求源于劳动力成本上涨(自 2022 年以来中国上涨了 18%)、印度为自动化工厂推出的 1.8 万亿卢比生产关联激励 (PLI) 计划,以及东盟推动纺织业工业 4.0 的发展。.
北美敏捷自动化:产业回流与跨行业灵活性
北美协作机器人市场的增长主要得益于美国汽车制造业回流和墨西哥近岸外包的蓬勃发展。美国制造商如特斯拉部署ABB的YuMi协作机器人进行电池模块组装,将人为错误率降低了32%;亚马逊的物流中心则使用欧姆龙协作机器人以每小时1200件的速度进行包裹分拣。墨西哥克雷塔罗的航空航天集群集成了库卡的工业物联网(IIoT)协作机器人,以满足美国联邦航空管理局(FAA)的标准,合规率高达99.5%。加拿大采矿业使用Kinova协作机器人进行远程矿石取样,将安全事故减少了45%。市场需求主要受美国《芯片制造和集成产品法案》(CHIPS Act)推动的电动汽车和半导体生产回流以及加拿大38亿美元的先进制造战略的驱动。私募股权公司,例如Thomas H. Lee Partners,投资于Flexxbotics等协作机器人初创公司,致力于提升数控机床(CNC)的互操作性,目标是在小批量生产中实现25%的内部收益率(IRR)。可扩展性仍然是关键,Rethink Robotics 的 Sawyer 协作机器人已在中西部金属加工中小企业中实现了 7 个月的投资回报。.
全球协作机器人市场的主要参与者
市场细分概述:
按组件
按承载能力
按申请
按行业分类
按地区
| 报告属性 | 细节 |
|---|---|
| 2024 年市场规模价值 | 26.9亿美元 |
| 2033 年预期收入 | 651.8亿美元 |
| 历史数据 | 2020-2023 |
| 基准年 | 2024 |
| 预测期 | 2025-2033 |
| 单元 | 价值(十亿美元) |
| 复合年增长率 | 42.5% |
| 涵盖的细分市场 | 按组件、按承载能力、按应用、按行业、按地区 |
| 重点企业 | ABB、AUBO Robotics Inc.、ComauS.pA、DENSO Robotics、EPSON Robots、F&P Robotics AG、Fanuc Corporation、FrankaEmika GmbH、KUKA AG、Precise Automation, Inc.、Rethink Robotics, Inc.、Universal Robots A/S、Yaskawa Electric Corporation 以及其他主要厂商 |
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