Chinas Industrieroboter, ein aufsteigender Stern in der globalen Industrie

67

Die Entwicklung von Chinas Industrierobotern in den letzten Jahren kann als „Akkumulation und Entwicklung“ bezeichnet werden. Die Entwicklung basiert auf dicker Akkumulation, und die Quelle der tiefen Akkumulation ist der chinesische Markt für Industrieroboter.

Laut dem „World Robotics 2020 Report“ der International Federation of Robotics (IFR) erreichte die Roboterdichte in China 2019 187. Das heißt, auf 10.000 Fertigungsmitarbeiter kommen 187 Roboter.

Was ist das Konzept dieser Zahl? Wenn man den Automatisierungsgrad eines Landes misst, beträgt die Durchlauflinie der Roboterdichte 100, der globale Durchschnitt 113 und der asiatische Durchschnitt 118. Im Jahr 2016 betrug die Roboterdichte in China nur 68.

Nur drei Jahre später überstieg die Dichte chinesischer Roboter nicht nur die Grenze, sondern übertraf auch das durchschnittliche Niveau in Asien und wurde zu einem Top-Performer. Dieser Trend zeigt, dass der Grad der industriellen Automatisierung in China deutlich zugenommen hat und der entsprechende Absatz von Industrierobotern stark gestiegen ist.

Die Popularität von Robotern ist untrennbar mit der Modernisierung und Steuerung der chinesischen Fertigungsindustrie verbunden. Industrieroboter auf dem chinesischen Markt zielten auf traditionelle Bereiche wie die Automobilherstellung und elektronische Produkte ab. In den letzten Jahren ist die Produktionsnachfrage in den Bereichen Photovoltaik, Batterien und anderen Bereichen stark gestiegen. Nach Angaben des chinesischen Handelsministeriums haben Fahrzeuge mit neuer Energie das Wachstum der chinesischen Autoexporte vorangetrieben, die von Januar bis Juli um 102,5 Prozent gegenüber dem Vorjahr gestiegen sind. Von 2004 bis 2020 stieg der Automobilabsatz in China weiter an. Die Eigeninnovation der Fertigungsindustrie hat den Markt für die Robotikindustrie geöffnet.

Neben diesen alten Kunden gibt es auch neue Anforderungen in anderen Bereichen von Industrierobotern. Im Mai wurde der Calciumcarbid-Ofenroboter von Ningxia Yinglite Chemicals offiziell vorgestellt. Im Zuge des allgemeinen Trends zum Smart Manufacturing haben Industrieroboter auch in Branchen mit kürzeren Arbeitszyklen große Fortschritte gemacht.

Den Daten zufolge betrug die installierte Kapazität von Industrierobotern in China im Jahr 2019 141.000 Einheiten. Trotz weniger als 154.000 Einheiten im Jahr 2018 stieg der Weltmarktanteil von 36,5% auf 37,7%. Im Jahr 2020 erlebte der Markt für Industrieroboter aufgrund der COVID-19-Epidemie Schwankungen, aber die installierte Kapazität von Robotern in China hatte 167.000 Einheiten erreicht, was 44% des Weltmarkts ausmachte.

Es ist keine Übertreibung zu sagen, dass der chinesische Markt den Trend der globalen Industrieroboterindustrie bestimmt.

Angetrieben vom Markt hat die Industrieroboterindustrie einen Weg der eigenständigen Entwicklung eingeschlagen. Nach Angaben des chinesischen Ministeriums für Industrie und Informationstechnologie erreichte die Produktion von Chinas Industrierobotern im vergangenen Jahr 237.000 Einheiten, was einem Anstieg von 19,1% gegenüber dem Vorjahr entspricht. Daten von Chinas National Bureau of Statistics zeigen, dass die inländische Industrieroboterproduktion im August im Jahresvergleich um 57,4% gestiegen ist; von Januar bis August stieg die Produktion im Vergleich zum Vorjahr um 63,9%.

Die tiefe Marktbasis und die vielfältigen Anforderungen der Industrie haben den Aufstieg von Chinas Industrierobotern zu einer Notwendigkeit gemacht.

Vor dem Aufstieg chinesischer Unternehmen gehörten Industrieroboter zu den vier großen Giganten: ABB, KUKA, Fanuc und Yaskawa.

Unter ihnen is das „deutsche“ Unternhmen ABB aus der Schweiz am bekanntesten. Ihre Produkte betonen die Integrität des Roboters und die Betriebsdetails sind sehr empfindlich. Die Produkte von ABB verfügen über ein umfassendes Bewegungssteuerungssystem, das komplexe Bewegungsbahnen realisieren kann. Ausgeklügelte Betriebsstandards machen ABB im 3C-Digitalbereich sehr beliebt. Präzision hat jedoch ihren Preis. Die Roboter von ABB sind nicht nur teuer, sondern haben auch einen langen Lieferzyklus.

Im Vergleich zu ABB sind KUKA aus Deutschland traditionell und handlich. Dieses deutsche Unternehmen, das von Midea, einem chinesischen Elektrogerätehersteller, übernommen wurde, verfügt über relativ konservative Industrieroboterprodukte, die sich hauptsächlich auf traditionelle Materialhandhabungs- und Schweißarbeiten konzentrieren. KUKA verwendet ein entwicklungsfähiges Betriebssystem, was bedeutet, dass Kunden es an ihre Bedürfnisse anpassen können. Daher hat KUKA großen Einfluss auf den Markt der Schwerlastroboter mit einem Gewicht von mehr als 400 kg und hat im Grunde viele chinesische Autoproduktionslinien gewonnen, darunter auch Teslas Werk in Shanghai.

KUKA konzentriert sich auf Schwerlastroboter und Fanuc in Japan konzentriert sich auf filigrane Arbeiten. Fanuc hat in den 1970er Jahren sein computergestütztes numerisches Steuerungssystem (CNC) umgebaut. Die Roboterinstallationsbasis ist kleiner, die Prozessbedienung ist bequemer und die Genauigkeit ist höher, was die kleinen Roboter von Fanuc sehr beliebt macht.

Yaskawa ist ebenfalls ein japanisches Unternehmen. Im Vergleich zu Fanuc hat Yaskawa einen größeren Umfang und ältere Qualifikationen. Daher arbeiten seine Roboter bei Kernkomponenten wie Robotermotoren und Wechselrichtern stabiler, selbst bei Überlastung. Da es auf Schlüsselkomponenten angewiesen ist, ist es natürlich stabil und günstig positioniert. Die Maschine mit allen Komponenten kann man schon für mehrere zehntausend Euro kaufen.

Die vier großen Giganten haben ihre eigenen Stärken, daher lernen chinesische Roboterhersteller nach und nach von ihnen, um Technologielücken zu schließen und die Kosten zu senken.

Laut IFR 2019-Daten sind 43,06 % der inländischen Robotermärkte in China das Handling sowie das Be- und Entladen und 23,61 % das Schweißen und Löten. Diese beiden Nachfragearten führen dazu, dass die Nachfrage nach traditionellen Industrierobotern in China nach wie vor stark ist. Chinesische Unternehmen können den Markt für Low-End-Schweißroboter mit kleinen Lasten und dem großflächigen Einsatz von Logistikrobotern erschließen und sich dann nach oben entwickeln.

Am Beispiel des Kleinlastschweißens liegen die Daten der chinesischen Roboter in Bezug auf die Wiederholgenauigkeit bei 0,05 bis 0,08 mm und die der Roboter der vier großen Giganten bei 0,02 mm bis 0,08 mm. Die Spannweite von der chinesischen Seite und den vier Riesen beträgt rund 1600 mm, und die grundlegenden Betriebsindikatoren sind relativ nahe. Auf Basis ähnlicher Produktleistungen können Chinas einheimische Hersteller, vertreten durch Efort und Estun, den Produktpreis auf unter 27.000 Euro, einige Produkte sogar unter 20.000 Euro drücken. Dies bringt chinesischen Robotern einen erheblichen Preisvorteil.

Im traditionellen Bereich muss Chinas einheimische Roboterkonkurrenz gute Qualität zu einem niedrigen Preis bieten. Aber im Logistikbereich setzen Chinas einheimische Roboter auf technische Akkumulation. Im Bereich Fahrerlose Transportsysteme (FTS) setzt Siasun Robotics auf unabhängige Forschungs- und Entwicklungstechnologie. Im Bereich Lager und Logistik setzen Unternehmen wie Geek+ und Hikvision auf bestehende intelligente Algorithmen, um die autonomen Positionierungs- und Navigationsfunktionen von Robotern zu stärken und eine Vielzahl von AGV-Märkten zu erobern.

Laut Qichacha, einem chinesischen Unternehmen, das Daten und Analysen zu privaten und öffentlichen Unternehmen mit Sitz in China liefert, gibt es derzeit 300.000 roboterbezogene Unternehmen in China. Im Jahr 2020 gab es in China 69.800 neue roboterbezogene Unternehmen, ein Anstieg von 77,36% gegenüber dem Vorjahr, ein Rekordhoch in den letzten zehn Jahren.

Obwohl Chinas Industrieroboterindustrie eine große Entwicklung eingeläutet hat, haben die chinesischen Unternehmen noch einen langen Weg vor sich, um weitere Marktanteile zu gewinnen.

Im Jahr 2020 machten auf dem chinesischen Industrierobotermarkt ausländische Roboterhersteller noch 47 % des Marktes aus, von denen die vier großen Giganten 28% des Marktes ausmachten und der Rest von Epson, Mitsubishi und Yamaha usw. Der Gesamtabsatz aller inländischen Industrieroboter in China machte mehr als 30% des Marktes aus. Es ist noch ein weiter Weg, um mit ausländischen Roboterherstellern gleichzuziehen.

Darüber hinaus stützt sich die Entwicklung von Chinas Industrierobotern nach wie vor auf den Markttrend und das Bottom-up-Entwicklungsmodell. Die technischen Kernbarrieren sind in kurzer Zeit nur schwer zu durchbrechen. Qu Daokui, der Gründer von Siasun Robotics, wies darauf hin, dass chinesischen Robotern die Kerntechnologie fehlt.

Angesichts des Marktengpasses, auf den Industrieroboter stoßen können, erwägen chinesische Roboterunternehmen eine strategische Transformation. Auf der World Robot Conference 2021 wies Qu Daokui darauf hin, dass Chinas Markt für Serviceroboter im Jahr 2020 rund 3,79 Milliarden Euro betragen wird, was einem Anstieg von rund 37% gegenüber dem Vorjahr entspricht. Im Jahr 2021 wird die Marktgröße voraussichtlich bei 4,27 Milliarden Euro liegen und wird mit der Einführung und Förderung von Medizinrobotern, Reinigungsrobotern und Wartungsrobotern einen Wachstumstrend beibehalten.

Angesichts der Fensterperiode für Chinas Robotikentwicklung kann China in der Robotikindustrie besser abschneiden als im Ausland, solange führende chinesische Unternehmen sich in Zukunft stärker auf Plattformtechnologien konzentrieren, mit globalen Entwicklungstrends Schritt halten und die Forschung und Entwicklung der Kernkomponenten.

(Source: International Federation of Robotics (IFR), China Association of Automobile Manufacturers (CAA), KUKA, the Robot Report, ABB, Fanuc, Yaskawa)