2020年機械手市場競爭格局及發展戰略咨詢預測

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機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、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。特點是可以通過編程來完成各種預期的作業，構造和性能上兼有人和機械手機器各自的優點。

機械手的種類，按驅動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式機械手；按適用范圍可分為專用機械手和通用機械手兩種；按運動軌跡控制方式可分為點位控制和連續軌跡控制機械手等。

行業發展歷程：現代工業機械手起源于20世紀50年代初，是基于示教再現和主從控制方式、能適應產品種類變更，具有多自由度動作功能的柔性自動化產品。機械手首先是從美國開始研制的。1958年美國聯合控制公司研制出第一臺機械手。他的結構是：機體上安裝一回轉長臂，端部裝有電磁鐵的工件抓放機構，控制系統是示教型的。

1962年，美國機械鑄造公司在上述方案的基礎之上又試制成一臺數控示教再現型機械手。商名為Unimate(即萬能自動)。運動系統仿造坦克炮塔，臂回轉、俯仰，用液壓驅動；控制系統用磁鼓最存儲裝置。不少球坐標式通用機械手就是在這個基礎上發展起來的。同年該公司和普魯曼公司合并成立萬能自動公司（Unimaton）,專門生產工業機械手。

1962年美國機械鑄造公司也試驗成功一種叫Versatran機械手，原意是靈活搬運。該機械手的中央立柱可以回轉，臂可以回轉、升降、伸縮、采用液壓驅動，控制系統也是示教再現型。雖然這兩種機械手出現在六十年代初，但都是國外工業機械手發展的基礎。

1978年美國Unimate公司和斯坦福大學、麻省理工學院聯合研制一種Unimate-Vic-arm型工業機械手，裝有小型電子計算機進行控制，用于裝配作業，定位誤差可小于±1毫米。

美國還十分注意提高機械手的可靠性，改進結構，降低成本。如Unimate公司建立了8年機械手試驗臺，進行各種性能的試驗。準備把故障前平均時間（注：故障前平均時間是指一臺設備可靠性的一種量度。它給出在第一次故障前的平均運行時間），由400小時提高到1500小時，精度可提高到±0.1毫米。

德國機器制造業是從1970年開始應用機械手，主要用于起重運輸、焊接和設備的上下料等作業。德國KnKa公司還生產一種點焊機械手，采用關節式結構和程序控制。

瑞士RETAB公司生產一種涂漆機械手，采用示教方法編制程序。

瑞典安莎公司采用機械手清理鑄鋁齒輪箱毛刺等。

日本是工業機械手發展最快、應用最多的國家。自1969年從美國引進二種典型機械手后，大力研究機械手的研究。據報道，1979年從事機械手的研究工作的大專院校、研究單位多達50多個。1976年個大學和國家研究部門用在機械手的研究費用42%。1979年日本機械手的產值達443億日元，產量為14535臺。其中固定程序和可變程序約占一半，達222億日元，是1978年的二倍。具有記憶功能的機械手產值約為67億日元，比1978年增長50%。智能機械手約為17億日元，為1978年的6倍。截止1979年，機械手累計產量達56900臺。在數量上已占世界首位，約占70%，并以每年50%～60%的速度增長。使用機械手最多的是汽車工業，其次是電機、電器。預計到1990年將有55萬機器人在工作。

第二代機械手正在加緊研制。它設有微型電子計算機控制系統，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，使機械手具有感覺機能。目前國外已經出現了觸覺和視覺機械手。

第三代機械手（機械人）則能獨立地完成工作過程中的任務。它與電子計算機和電視設備保持聯系。并逐步發展成為柔性制造系統FMS(Flexible?Manufacturing?system)和柔性制造單元(Flexible?Manufacturing?Cell)中重要一環。

隨著工業機器手（機械人）研究制造和應用的擴大，國際性學術交流活動十分活躍，歐美各國和其他國家學術交流活動開展很多。

市場發展現狀：機械手首先是從美國開始研制的。1958年美國聯合控制公司研制出第一臺機械手。由于機械手是最早出現的工業機器人，也是最早出現的現代機器人，它可代替人的繁重勞動以實現生產的機械化和自動化，能在有害環境下操作以保護人身安全，因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。

21世紀以來，隨著工業向更深更廣方向的發展以及智能化水平的提高，工業機械手發展的應用范圍還在不斷地擴大。近年來，各地區制造企業實施“機器換人”步伐加速，愈加突顯傳統技工被“替換”危機感。發展至今，工業機械手發展已從汽車制造業推廣到其他制造業，進而推廣到諸如食品，采礦、建筑業以及水電系統維護維修等各種非制造行業。

其中，食品行業中機械手應用數量較多，技術較為成熟的主要是包裝環節。包裝環節的機械手能在生產線上進行打包、搬運、裝卸、碼垛等工作。在食品的包裝環節，可能要面臨異常的溫度、水份、濕度、灰塵以及清潔劑等環境。在這種環境下，靠人力實現包裝顯然效率過低。在特殊環境中，普通包裝設備的速度與精度也可能滿足不了該生產線需求。而機械手能在特殊環境中保持高速度、高精度的運作模式，極大地提升了生產效率和智能化水平。

產業發展前景：據中金企信國際咨詢公布的《2020-2026年中國機械手行業市場分析及投資可行性研究報告》統計數據顯示：2019年全球機械手市場總值達到了22億元，預計2026年可以增長到30億元，年復合增長率(CAGR)為4.3%。可以看出，未來機械手的發展方向是更靈活、更精細。尤其在食品工業中，很多生產環節都非常精細，很多食品的硬度、形狀、大小等都不固定，需要人力完成。這就需要機械手有更靈活的操作能力、學習能力、預見能力，突破現有工業機械手的工作能力。

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

可以看出，未來機械手的發展方向是更靈活、更精細。尤其在食品工業中，很多生產環節都非常精細，很多食品的硬度、形狀、大小等都不固定，需要人力完成。這就需要機械手有更靈活的操作能力、學習能力、預見能力，突破現有工業機械手的工作能力。

總之，利用機械手在生產中代替人完成大批量、高質量要求的工作已成成為食品工業不可逆轉的發展趨勢，現今，我國的機械手行業往更靈活、更智能、更全面的領域發展。未來幾年內，機械手制造業將成為工業領域的戰略性高地。