生產(chǎn)制造柔性升級(jí) 工業(yè)機(jī)器人呈良好發(fā)展態(tài)勢(shì)

隨著制造業(yè)勞動(dòng)力成本快速上漲、有效勞動(dòng)力持續(xù)緊缺，消費(fèi)升級(jí)帶來(lái)的小批量、多批次訂單需求增多……，傳統(tǒng)工業(yè)向自動(dòng)化轉(zhuǎn)型成為了企業(yè)降本增效，保持核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要支撐。

據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(IFR)10月13日公布的數(shù)據(jù)顯示，去年全球安裝了50萬(wàn)臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，較2018年創(chuàng)下的紀(jì)錄超出22%，“機(jī)器換人”趨勢(shì)特征日益明顯現(xiàn)。

近年來(lái)，雖然受到了疫情反復(fù)的影響。但就長(zhǎng)期而言，工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)需求有望持續(xù)釋放。一方面由于未來(lái)的“世界工廠”越南，以及歐洲、美國(guó)、日本等主力市場(chǎng)勞動(dòng)人口減少、勞動(dòng)力成本持續(xù)上升的因素，倒逼制造業(yè)與倉(cāng)儲(chǔ)物流企業(yè)通過(guò)引進(jìn)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí);另一方面對(duì)于以中國(guó)為代表的發(fā)展中國(guó)家正處于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，其制造業(yè)與倉(cāng)儲(chǔ)場(chǎng)景對(duì)自動(dòng)化物流需求日漸凸顯，很大程度上帶動(dòng)了工業(yè)自動(dòng)化的需求。

工信部郭守剛副司長(zhǎng)在近日的活動(dòng)中表示，我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長(zhǎng)快速。其中，2021年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量達(dá)36.6萬(wàn)臺(tái)，比2015年增長(zhǎng)了10倍。我國(guó)已連續(xù)八年成為全球大的工業(yè)機(jī)器人消費(fèi)國(guó)，穩(wěn)居全球一大工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)。據(jù)IFR測(cè)算，預(yù)計(jì)2022年，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)87億美元，2024年有望超110億美元。

工業(yè)機(jī)器人漲價(jià)潮迭起 核心零部件本土品牌綜合實(shí)力明顯

受國(guó)際形勢(shì)影響，全球通貨膨脹嚴(yán)重。原材料價(jià)格、勞動(dòng)力成本、物流成本等不斷上漲，在工業(yè)機(jī)器人范圍帶動(dòng)了一波漲價(jià)潮。日本工業(yè)自動(dòng)化巨頭三菱電機(jī)近日宣布，自2023年2月1日起對(duì)旗下全線產(chǎn)品進(jìn)行漲價(jià)，漲幅為10-20%。其中，工業(yè)機(jī)器人將漲價(jià)15%。對(duì)比今年國(guó)內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人廠商的漲價(jià)幅度可以發(fā)現(xiàn)，國(guó)外機(jī)器人品牌的漲價(jià)幅度大多約10%，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人品牌的漲價(jià)幅度大多在2%-8%的范圍內(nèi)。

在這波漲價(jià)潮中，作為國(guó)產(chǎn)機(jī)器人率先漲價(jià)的匯川技術(shù)曾在受訪時(shí)表示，公司產(chǎn)品定價(jià)主要受市場(chǎng)需求和原材料供給形勢(shì)影響。其中，原材料供給對(duì)價(jià)格的影響更大。尤其，外資品牌的原材料供貨周期較長(zhǎng)。供貨周期長(zhǎng)意味著項(xiàng)目執(zhí)行周期長(zhǎng)，資金流轉(zhuǎn)不動(dòng)，小公司資金管理也隨即受到挑戰(zhàn)。

中航證券指出，因今年4-5月疫情，工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)與交付受到一定影響，導(dǎo)致上半年行業(yè)增速變緩。但長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，制造業(yè)對(duì)自動(dòng)化的需求仍在提升，隨著面向工業(yè)場(chǎng)景的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，同質(zhì)化問(wèn)題愈加嚴(yán)重，產(chǎn)業(yè)鏈日漸成熟，工業(yè)機(jī)器人的價(jià)格也將走向下滑，這將倒逼著核心零部件的性價(jià)比越來(lái)越高。如今，我國(guó)國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人部分核心零部件已具備本土替代能力。漲價(jià)潮下，國(guó)產(chǎn)核心零部件在交付周期、綜合性價(jià)比方面更具優(yōu)勢(shì)。

尤其在政策導(dǎo)向、人工智能、5G 及邊緣計(jì)算等一系列利好的助推下，工業(yè)自動(dòng)化的落地進(jìn)程逐漸加快，已從3C電子、新能源、半導(dǎo)體、汽車等成熟行業(yè)向更多領(lǐng)域迅速延伸，行業(yè)滲透率的逐漸提高，也帶動(dòng)了工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的不斷演進(jìn)。若能從國(guó)產(chǎn)核心零部件開(kāi)始降本增效，也將提高工業(yè)機(jī)器人的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

以AMR為例 智能傳感器國(guó)產(chǎn)化提升綜合競(jìng)爭(zhēng)力

工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈包括上游核心零部件、中游本體、下游系統(tǒng)集成三大環(huán)節(jié)，中國(guó)企業(yè)主要集中在本體制造環(huán)節(jié)，上游的核心零部件大多需要向國(guó)外供應(yīng)商采購(gòu)，且核心零部件占機(jī)器人本體價(jià)值的60-70%。若能實(shí)現(xiàn)上游零部件的國(guó)產(chǎn)化替代，不僅能解決供應(yīng)鏈安全問(wèn)題，顯著降低工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用成本，縮短拿貨周期，也能進(jìn)一步提升智能制造水平。

傳感器作為上游零部件中的重要一環(huán)，相當(dāng)于工業(yè)機(jī)器人的手、眼、耳和鼻，可以用于自身運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和環(huán)境狀況的識(shí)別。《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中，明確將“新型傳感器”列為是提升機(jī)器人關(guān)鍵基礎(chǔ)的重要一環(huán)。傳感器中的激光雷達(dá)，也被列為是35項(xiàng)中國(guó)被卡脖子的關(guān)鍵技術(shù)之一。

中高端傳感器進(jìn)口占比達(dá)80%，傳感器芯片進(jìn)口

工業(yè)機(jī)器人常見(jiàn)的五大應(yīng)用領(lǐng)域中，應(yīng)用于物流領(lǐng)域的機(jī)器人比例較高，約占38%。現(xiàn)以物流工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的AMR為例，對(duì)其智能傳感器進(jìn)行分析。智能傳感器作為AMR 基礎(chǔ)硬件中驅(qū)動(dòng)模塊的核心零部件，相當(dāng)于AMR的眼睛，是ARM感知空間、方向、距離，建圖導(dǎo)航、識(shí)別障礙物的重要工具。

隨著激光 SLAM 與 VSLAM 技術(shù)的持續(xù)提升完善，以及資本的不斷加持，自主導(dǎo)航AMR領(lǐng)域從2014年開(kāi)始進(jìn)入高速發(fā)展期，新晉廠商增長(zhǎng)迅速，斯坦德機(jī)器人、�？禉C(jī)器人、極智嘉、靈動(dòng)科技等眾多AMR企業(yè)誕生并快速成長(zhǎng)，滿足了兼具標(biāo)準(zhǔn)化與信息化，柔性化與多元化的生產(chǎn)需求。

曾經(jīng)，大多數(shù)應(yīng)用于AMR的智能傳感器及其他核心零部件主要以采購(gòu)?fù)赓Y品牌為主。中高端傳感器進(jìn)口占比高達(dá)80%，傳感器芯片進(jìn)口更是達(dá)90%，國(guó)產(chǎn)化缺口巨大。隨著我國(guó)智能傳感器企業(yè)的崛起，自主核心技術(shù)的不斷革新，已滿足了從消費(fèi)級(jí)，邁向商用級(jí)、工業(yè)級(jí)等更多領(lǐng)域的應(yīng)用需求。如今，我國(guó)的智能傳感器技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了多個(gè)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)突破，將質(zhì)價(jià)比做到了極致，還可為下游客戶提供定制化服務(wù)，且供貨周期較短，有力促進(jìn)了AMR的綜合成本下降及商業(yè)化、市場(chǎng)普及率的提升，滿足了跨行業(yè)、跨場(chǎng)景的定制化感知與柔性擴(kuò)展的需求。

比如，之前已在消費(fèi)級(jí)激光雷達(dá)領(lǐng)域保持優(yōu)勢(shì)的EAI科技，近日透露，其武漢研究所一直在攻克的工業(yè)級(jí)激光雷達(dá)近期有了重要進(jìn)展。一款名為TIA的ToF激光雷達(dá)，可以40KHz的測(cè)距頻率保持高速測(cè)距，且重復(fù)精度高，一致性好。而且，該款激光雷達(dá)還可以高達(dá) 30Hz 的可配置掃描頻率，保持300 °水平掃描，實(shí)現(xiàn)廣闊視野。此外，該款雷達(dá)整機(jī)防塵防水達(dá)到 IP67 級(jí)，滿足戶內(nèi)外的多場(chǎng)景應(yīng)用需求，可廣泛應(yīng)用于AMR、倉(cāng)儲(chǔ)搬運(yùn)機(jī)器人、無(wú)人叉車等工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。EAI科技從消費(fèi)級(jí)激光雷達(dá)向工業(yè)級(jí)激光雷達(dá)的實(shí)踐，也是我國(guó)智能傳感器企業(yè)快速發(fā)展的真實(shí)寫(xiě)照。

智能傳感器在AMR中的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

目前，常見(jiàn)的工業(yè)機(jī)器人定位導(dǎo)航技術(shù)可分為傳統(tǒng)定位導(dǎo)航技術(shù)與新興定位導(dǎo)航技術(shù)。其中，電磁導(dǎo)航、磁帶導(dǎo)航、二維碼導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航、激光反光板屬于傳統(tǒng)定位導(dǎo)航技術(shù)。該類技術(shù)需要對(duì)環(huán)境進(jìn)行改造，添加對(duì)應(yīng)的引導(dǎo)物或標(biāo)志物適配后方可運(yùn)行。而激光 SLAM、視覺(jué) SLAM、多傳感器融合SLAM 等借助于 SLAM 技術(shù)的新興技術(shù)方案，建圖與定位無(wú)需改造環(huán)境，適配更加簡(jiǎn)易、靈活、有效，同時(shí)更具高精度與高穩(wěn)定性，因此也進(jìn)一步帶動(dòng)了AMR等工業(yè)機(jī)器人的廣泛落地應(yīng)用。

磁條導(dǎo)航與二維碼導(dǎo)航，具有維護(hù)成本高，路線固定導(dǎo)致靈活性相對(duì)較差的特點(diǎn)。視覺(jué)SLAM相對(duì)激光SLAM的技術(shù)成熟度較低，且對(duì)光線的依賴度較高，并且算法量大也是行業(yè)難點(diǎn)。

如今，眾多的光伏硅片電池生產(chǎn)廠家都有激光 SLAM 導(dǎo)航的 AMR 落地案例，如隆基、通威、天合光能等頭部企業(yè)，在新的設(shè)備導(dǎo)入時(shí)，就明確要求須使用 AMR。鋰電行業(yè)對(duì) AMR 的需求更是引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展。某龍頭企業(yè)2021年對(duì)外公布的 AMR 相關(guān)設(shè)備采購(gòu)額高達(dá)約 7 億元人民幣。

綜合導(dǎo)航精度、投入成本、靈活性、應(yīng)用場(chǎng)景等

雖然，傳統(tǒng)磁條導(dǎo)航和二維碼導(dǎo)航憑借高性價(jià)比優(yōu)勢(shì)目前的應(yīng)用廣泛。但綜合導(dǎo)航精度、投入成本、靈活性、應(yīng)用場(chǎng)景等因素，導(dǎo)航技術(shù)融合發(fā)展將成為未來(lái)趨勢(shì)。

當(dāng)前市場(chǎng)常見(jiàn)搭配方式為激光SLAM+視覺(jué)SLAM，二維碼導(dǎo)航+激光SLAM，此方案可在一定范圍內(nèi)控制成本的同時(shí)，更好地保證物流機(jī)器人精度。這種融合導(dǎo)航方式將成為近幾年內(nèi)物流機(jī)器人技術(shù)的主要應(yīng)用技術(shù)方向。比如，激光SLAM和視覺(jué)SLAM技術(shù)的成功結(jié)合，已在無(wú)人叉車領(lǐng)域得到了很廣泛的應(yīng)用。

在工信部于 2021 年 5 月發(fā)布的《“5G+ 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”十個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景》中，明確指出無(wú)論是柔性生產(chǎn)制造、廠區(qū)智能物流，還是無(wú)人智能巡檢、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)都與智能傳感器息息相關(guān)。智能傳感器的助力，滿足了人機(jī)協(xié)同與柔性物流的更多需求。

“機(jī)器換人”是工業(yè)4.0下大多機(jī)械制造業(yè)工廠的選擇。提高我國(guó)工業(yè)機(jī)器人走向世界的核心競(jìng)爭(zhēng)力，除了早期通過(guò)性價(jià)比優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)市場(chǎng)外，掌握智能傳感器等核心零部件的關(guān)鍵技術(shù)，才是工業(yè)機(jī)器人在全球市場(chǎng)提高議價(jià)能力及毛利率的關(guān)鍵，只有掌握了核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)自主可控，方能孕育出新產(chǎn)業(yè)、新模式、新業(yè)態(tài)。

信息來(lái)源: 36氪出海、頭豹研究院、2021自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR)產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書(shū)、果殼硬科技

(來(lái)源：新視線)