我國工業機器人産業迎來“黃金時代”

來源:新視線 | 發布時間:2022-11-22 | 浏覽次數:262

 随(suí)着制造業勞動力(lì)成本快速上漲、有效勞動力持續緊缺,消費升級帶來的小批量、多批次訂單需(xū)求增多……,傳統工業向自動化轉型成爲(wèi)了企業降本增效(xiào),保持核心競争力的(de)重要(yào)支撐。

  據國際機器人聯合會(IFR)10月13日公(gōng)布的數據顯示,去年全球安裝了50萬台工業機器人,較(jiào)2018年創(chuàng)下(xià)的紀錄超出22%,“機器換(huàn)人”趨勢特征日益明(míng)顯現。
 
  近年(nián)來,雖然受到了疫情反複(fú)的(de)影(yǐng)響。但就長期而言,工業機(jī)器人對于深圳(zhèn)印刷廠來說,市場需求有望持續釋(shì)放。一方面由(yóu)于未來(lái)的“世界工廠”越南,以及歐(ōu)洲、美國、日本等主力(lì)市場勞動人口減少、勞動力成本持續上升的因素,倒(dǎo)逼(bī)制造業與倉儲(chǔ)物流企業通過引進工業機器(qì)人進(jìn)行自動化升級;另一方面(miàn)對于以(yǐ)中國爲代表的發(fā)展中國家正處于産業轉型升級(jí)的關鍵時期,其制造業與倉(cāng)儲場景對自動(dòng)化物流需求(qiú)日漸凸顯,很大程度上帶動了工業自動化的需求(qiú)。
 
  工信部郭守剛副司長在近日的活動中表示,我國機器人(rén)産業規模增長快速。其中,2021年我國工(gōng)業機(jī)器人産量達36.6萬台,比2015年增長了10倍。我國已(yǐ)連續(xù)八年(nián)成爲全球最大的工(gōng)業機器人消費(fèi)國,穩居全球第一大工業機器人市場。據IFR測算(suàn),預計2022年,中國工業機器人市場規(guī)模将達87億美元,2024年有望超110億美元。
 
  工業機器(qì)人漲價潮叠起 核心零部件本土品牌綜合實力明顯
 
  受國際(jì)形勢影響,全球通貨膨脹(zhàng)嚴重。原材料價格、勞(láo)動力成本、物流成本等不斷上(shàng)漲,在工業機器(qì)人(rén)範圍帶動了(le)一波漲價(jià)潮。日本工業自動化巨頭三菱電機近日宣布,自2023年2月1日起對旗下全線(xiàn)産品進行漲價,漲(zhǎng)幅爲10-20%。其中,工業機器人(rén)将漲價15%。對比(bǐ)今年國内外(wài)工業機器人廠商的(de)漲價(jià)幅度可以發現,國外機器人品(pǐn)牌(pái)的漲價幅度大多約10%,國(guó)産機器(qì)人品牌的漲價幅度大多在2%-8%的範圍内。
 
  在這波漲價潮中,作爲國産機器人率先漲價的彙川(chuān)技術曾在受訪時(shí)表示,公司産品定價(jià)主要受市場需求(qiú)和原材料供給形(xíng)勢影響。其中,原材料供給(gěi)對價格的影響更大(dà)。尤其,外資品牌的原材料供貨周(zhōu)期較長。供貨周期長意味着(zhe)項目執行周期長,資金流轉(zhuǎn)不動,小公司資金管理也随即受到挑戰。
 
  中(zhōng)航證券指出,因今年4-5月疫情,工(gōng)業機(jī)器人生産與交付受到一定影響,導緻上半年行業增速變緩。但長(zhǎng)遠來看,制造業對自動化的需(xū)求仍在提(tí)升,随着面(miàn)向工業(yè)場景的(de)競争(zhēng)日益激烈(liè),同質化問題愈加嚴(yán)重,産業鏈日漸成熟,工業機器人的價格也将(jiāng)走(zǒu)向(xiàng)下滑,這将倒逼着核(hé)心零部件(jiàn)的性價(jià)比越來越高。如今,我國國産(chǎn)工業機器人部分核心零部(bù)件已具備本土替代能力。漲價潮下,國産核心零部(bù)件在交付周期、綜(zōng)合性價比(bǐ)方面更具優勢。
 
  尤其在政策導向、人(rén)工智能、5G 及邊緣計算等一系列利好的助推下,工業自動化的落地進程(chéng)逐漸加快,已從3C電子、新能源、半(bàn)導體、汽車等成熟行業向更多領域迅速(sù)延伸,行業滲透(tòu)率的逐漸提高,也帶(dài)動了工業機器人(rén)産(chǎn)業的不斷演進。若能從國産核心零部件(jiàn)開始降本(běn)增效,也将提高工(gōng)業(yè)機器(qì)人的綜合(hé)競争力。
 
  以AMR爲例 智能傳感器國(guó)産化提升綜合競争力(lì)
 
  工業機器人産業(yè)鏈包括上遊核心零部件、中遊本體、下遊系統集成三大環節,中國企業(yè)主要集中在本體制造環節,上遊的核心零部件大多需要向國外供應商采購,且核心零部件占機器人本體價值的(de)60-70%。若能實現上遊零部件的(de)國産化替代,不僅能解決供應鏈安(ān)全問題,顯著降低工業機器人的應(yīng)用成本,縮短拿貨周期,也能(néng)進一步提升智能制造水平。
 
  傳感器作爲上遊零部件中的重要一環,相當于工業機器人的手(shǒu)、眼、耳和鼻,可以用于(yú)自身運動狀态和環境狀況的識别(bié)。《“十四五”機器人産業發展規劃(huà)》中,明确将“新型傳感器”列爲是提升機器人關(guān)鍵基礎的重要(yào)一環。傳感(gǎn)器中的(de)激光雷達,也被列爲是35項中國被卡脖子的關鍵技術之一(yī)。
 
  中高端傳感器(qì)進口占比達80%,傳感器芯片進口
 
  工業機器人常見的五大應用領域中,應用于物流領(lǐng)域的機器人比例最高,約占(zhàn)38%。現(xiàn)以物流工(gōng)業機器人領域的AMR爲例,對其(qí)智能傳感器進行分析。智能傳(chuán)感器作爲AMR 基礎硬件中(zhōng)驅(qū)動模(mó)塊的核心零部件,相當于AMR的眼(yǎn)睛,是ARM感知空間、方向、距離,建圖導航、識别障礙物的重要工具。
 
  随着激光 SLAM 與 VSLAM 技術的持續提(tí)升完善,以及資本(běn)的不斷加持,自(zì)主導航AMR領域從2014年開(kāi)始進(jìn)入高速發展期,新晉(jìn)廠商(shāng)增長(zhǎng)迅速,斯坦德機器人(rén)、海康機器人、極智嘉、靈動科技等衆多優秀的AMR企業(yè)誕生并快速(sù)成長,滿足了兼具标準(zhǔn)化與信息(xī)化,柔性化(huà)與多元化的生産需求。
 
  曾經,大多(duō)數應用于AMR的智能傳感器及其他核心零部件主要以采購(gòu)外資(zī)品牌爲主。中高(gāo)端(duān)傳感器(qì)進口占比高達80%,傳感器芯片進口更是達90%,國産化缺口巨大。随着我國智(zhì)能傳感器企業的崛起,自主核心技術的不斷革新,已滿足了從消費級,邁向商用(yòng)級、工業級等更多(duō)領域的(de)應用(yòng)需求。如今,我(wǒ)國(guó)的智能傳感器技術不僅實現了多個領域的關(guān)鍵技術突破,将質價(jià)比做到了極緻,還(hái)可爲下遊(yóu)客戶提供定制化(huà)服務,且供貨周期較短,有力促進了AMR的綜合(hé)成本下降(jiàng)及商業化、市(shì)場(chǎng)普及率的提升,滿足了跨行業(yè)、跨場景的(de)定制(zhì)化感知與柔性擴(kuò)展的(de)需求。
 
  比(bǐ)如,之前已在消費級激光雷達領域保持領先優勢的(de)EAI科技,近日透露,其武漢(hàn)研究所一直在攻克的工業級(jí)激光雷達最近有了重(zhòng)要進展。一款名爲TIA的ToF激光雷達,可以40KHz的測距頻率保持(chí)高速測距,且重複精(jīng)度高,一緻性好(hǎo)。而且,該款激光雷達還可(kě)以最高 30Hz 的(de)可配置掃描(miáo)頻率,保持300 °水平掃描,實現廣闊視野。此外,該款雷達整機防塵(chén)防水達(dá)到 IP67 級,滿足戶内外的多場(chǎng)景應(yīng)用需求,可廣泛應用于AMR、倉儲搬(bān)運機器人(rén)、無人叉車等工業自(zì)動化領域。EAI科技從消(xiāo)費(fèi)級激光(guāng)雷達向工業級激光雷達(dá)的(de)實(shí)踐,也是我國智能傳感器企業快速發展的真實寫照。
 
  智能傳感器在AMR中的未來發展趨勢
 
  目(mù)前,常見(jiàn)的工業機器人定位導(dǎo)航技術可分爲傳統定位導航技術與新興定位導航技術。其中,電磁導航、磁帶導航、二維碼導航、慣性導航、激光反光闆屬(shǔ)于傳統定位導航技(jì)術。該類技術需要對環境進行改造(zào),添加對應的引導物或标(biāo)志(zhì)物适配(pèi)後方可運行。而激光 SLAM、視覺 SLAM、多傳(chuán)感器(qì)融合SLAM 等借助于(yú) SLAM 技術(shù)的新(xīn)興技術方案,建圖與定位無(wú)需(xū)改造環境,适配更加(jiā)簡易(yì)、靈活、高效,同時更具高精(jīng)度與高穩定性,因此也進(jìn)一步帶動(dòng)了AMR等工業機器人的廣泛落地應用(yòng)。
 
  磁條(tiáo)導航與二維(wéi)碼導航,具有維護成本高,路線固定導緻靈活性相對較(jiào)差的特(tè)點。視覺SLAM相對激光SLAM的技術成熟度較低,且對(duì)光線的依賴度較高,并且算法量(liàng)大也是行業難點。
 
  如今,衆多(duō)的光伏矽片電池生産廠家都有激光 SLAM 導航的(de) AMR 落地案例,如隆基、通威、天合(hé)光能等頭(tóu)部企業,在新的(de)設備導入時,就明确(què)要求必須使用 AMR。锂電行業對 AMR 的需求更是引領行業發展。某龍(lóng)頭企業2021年對外公布的 AMR 相關設備采購額高達約 7 億元人民币(bì)。
 
  綜合導航(háng)精度、投入成本、靈活性、應用(yòng)場景等
 
  雖然,傳統磁條導航和二維碼導航憑借高性價比優勢目前(qián)的(de)應用廣泛。但(dàn)綜合導航精度、投入成本、靈活性、應用場景等因素,導航技術融合發展将成爲未來趨勢。
 
  當(dāng)前市場常見搭配方(fāng)式爲激光SLAM+視覺SLAM,二維碼導航(háng)+激光SLAM,此方案可在一定範圍(wéi)内控制成本的同時,更好地保(bǎo)證物流機器人精度。這種融合導航方式将成爲近幾年内物流機器人技術的主(zhǔ)要應用技術方向。比如,激(jī)光SLAM和視覺SLAM技術的成功結合,已在無(wú)人叉車領域得到了很廣(guǎng)泛的(de)應用。
 
  在工信部(bù)于 2021 年(nián) 5 月發布的《“5G+ 工業互聯網”十個典型應用場景》中,明确指出無論是柔(róu)性生産制(zhì)造、廠區智能物(wù)流,還(hái)是無人智能巡檢、生産現場監(jiān)測都與智能傳感器息息相關。智能傳感器的助力,滿足(zú)了人機協同與柔性物流的更多需求。
 
  “機器換人”是工業4.0下大多機械制造(zào)業工廠的選(xuǎn)擇。提高我(wǒ)國工業機器人走向世界的核心競争力(lì),除了早期通過(guò)性價比優勢占領市場外,掌握智能傳感器等核心零部件的關鍵技術,才是(shì)工業機器(qì)人在全(quán)球(qiú)市場提高議價能力及毛利率(lǜ)的關鍵,隻有掌握了(le)核心技術實現自主(zhǔ)可控,方能孕育出新産業、新(xīn)模式、新業态。
 
 
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