協(xié)作機器人市場迎來爆發(fā)期 廠商尋覓“彎道超車”新機遇
在第23屆中國國際工業(yè)博覽會(簡稱“工博會”)的現(xiàn)場,各種機器人如咖啡制作機器人、煎餅果子制作機器人、毛筆字書寫機器人和魔方解決機器人吸引了大量的參觀者前來體驗,展臺前的熱鬧場面一度非常火爆。這展現(xiàn)了協(xié)作機器人在零售和教育等領(lǐng)域的應(yīng)用。
雖然這個領(lǐng)域起步較晚,但現(xiàn)在正處于快速增長的階段。協(xié)作機器人主要應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域,特別是在工業(yè)4.0時代,它們因為具備更高的靈活性、效率和安全性,成為了柔性生產(chǎn)的新引擎。
根據(jù)行業(yè)咨詢機構(gòu)睿工業(yè)的數(shù)據(jù),2015年至2017年,中國的協(xié)作機器人市場處于初級階段,市場銷售從百臺增長到千臺。經(jīng)過2018年至2020年的穩(wěn)定增長,到2021年,協(xié)作機器人的市場銷售量已經(jīng)達到了1.5萬臺。盡管過去三年制造業(yè)面臨一些困境,但協(xié)作機器人市場在2023年的銷售量仍然突破了2萬臺,行業(yè)滲透率也得到了進一步的提升。
隨著工廠的智能化和自動化程度不斷提高,人機協(xié)作的需求也日益增加,協(xié)作機器人行業(yè)正處于一個快速發(fā)展的階段。行業(yè)內(nèi)有人將協(xié)作機器人的發(fā)展與新能源汽車相比較。傳統(tǒng)的工業(yè)機器人雖然負載大、速度快,但在面對突發(fā)情況時缺乏靈活性和快速反應(yīng)能力,安全性也存在一些問題。而傳統(tǒng)的工業(yè)機器人在特定生產(chǎn)線環(huán)境中的部署也需要大量的設(shè)置和調(diào)試,包括使用專門的編程語言、安裝特定生產(chǎn)線和改造生產(chǎn)環(huán)境,這導(dǎo)致了高昂的部署成本,通常只有大企業(yè)才能負擔得起。
然而,市場對于機器人的需求不僅僅局限于傳統(tǒng)的工業(yè)機器人。在智能制造的時代,消費者對定制化產(chǎn)品的需求日益增長,這要求工廠能夠在現(xiàn)有資源下具備更高的靈活性和快速反應(yīng)能力,以適應(yīng)各類新產(chǎn)品的生產(chǎn)。
在某些產(chǎn)品領(lǐng)域和生產(chǎn)線上,人力操作仍然是不可或缺的,人機協(xié)作的發(fā)展方向也變得更為明確。同時,隨著人力成本的不斷上升和招工的困難,中智咨詢的數(shù)據(jù)顯示,2022年有32%的企業(yè)面臨著用工荒和用工短缺的問題。除了資本雄厚的大公司外,越來越多的中小企業(yè)也展現(xiàn)出了對產(chǎn)線自動化的需求。
在這種背景下,易于部署、安全性高和性價比高的協(xié)作機器人應(yīng)運而生,它們實現(xiàn)了人與機器在生產(chǎn)線上的協(xié)同作戰(zhàn),將機器人的效率和人的智能有機結(jié)合,為工廠提供了定制化生產(chǎn)和產(chǎn)線靈活部署的理想選擇。
資本也開始察覺到這個行業(yè)的機遇,自2015年以來,順為資本、紅杉資本、聯(lián)想之星、金沙江創(chuàng)投、中金資本、高瓴創(chuàng)投、經(jīng)緯中國、聯(lián)想創(chuàng)投和阿里巴巴等投資機構(gòu)和企業(yè)紛紛投資于協(xié)作機器人領(lǐng)域。
據(jù)高工機器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)不完全統(tǒng)計,2015年至2021年,國內(nèi)協(xié)作機器人行業(yè)共發(fā)生了58起融資事件,其中在2021年,行業(yè)內(nèi)共有13起融資事件,融資總額達到了50.28億元,創(chuàng)下了歷史新高。目前,中國協(xié)作機器人的應(yīng)用主要集中在3C電子、汽車及零部件和醫(yī)療保健領(lǐng)域,銷量占比分別為30.3%、27.2%和14.6%。
“3C電子等領(lǐng)域的產(chǎn)品種類繁多,對制造柔性化的要求很高,近年來產(chǎn)品迭代速度加快,協(xié)作機器人能夠更好地滿足高頻次、小批量和多樣化的生產(chǎn)需求?!庇袠I(yè)內(nèi)人士向21世紀經(jīng)濟報道記者表示。據(jù)睿工業(yè)預(yù)測,未來協(xié)作機器人市場的銷售額將繼續(xù)攀升,預(yù)計到2028年,中國協(xié)作機器人市場的規(guī)模將超過10萬臺。
協(xié)作機器人的出現(xiàn)是為了解決傳統(tǒng)工業(yè)機器人的一些痛點,但這并不意味著協(xié)作機器人可以完全替代傳統(tǒng)工業(yè)機器人,兩者在研發(fā)體系、應(yīng)用落地和客戶需求等方面都有很大的不同,各有優(yōu)勢,適用于不同的場景。
節(jié)卡機器人副總裁常莉向21世紀經(jīng)濟報道記者表示,“傳統(tǒng)工業(yè)機器人適用于少品種、大批量的生產(chǎn)制造場景,需要高效、高速和高負載;而協(xié)作機器人更適合多品種、小批量的生產(chǎn),需要快速切換生產(chǎn)模式、快速部署上線,或需要與人協(xié)作的場景?!眳f(xié)作機器人和傳統(tǒng)工業(yè)機器人之間是互補的關(guān)系。
由于協(xié)作機器人與人在物理空間中的充分融合,它們的首要要求就是安全,這也意味著產(chǎn)品本身對速度和負載有一定的限制。同時,協(xié)作機器人通常也配備了傳感器和視覺系統(tǒng),能夠感知周圍環(huán)境和人類的存在。
越疆科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼副總經(jīng)理劉主福透露,“安全是協(xié)作機器人的重要標簽?!币栽浇疄槔?,它推出的“安全皮膚”采用了一種非接觸式的預(yù)感知技術(shù),可以檢測到15厘米內(nèi)的入侵物體,實現(xiàn)碰前停止。在工博會期間的新品發(fā)布會上,越疆的CRAS系列協(xié)作機器人也搭載了這款“安全皮膚”。
隨著協(xié)作機器人在各個行業(yè)的應(yīng)用日益廣泛,廠商們也在努力尋求更高的技術(shù)突破以滿足客戶的需求。常莉向記者表示,“例如,在汽車行業(yè)的高端設(shè)備裝配過程中,客戶對機器人的精度和力的敏感度要求更高;3C電子產(chǎn)品也是類似,產(chǎn)品越來越精密、集成度越來越高,對精度和力的敏感度要求也在提高?!彼麄冊谂c客戶接觸中發(fā)現(xiàn)了一些共性的需求,進一步將研發(fā)的重點放在了這些方面。
目前,節(jié)卡機器人研發(fā)了力控S版協(xié)作機器人,配置了工業(yè)級力覺傳感器,提高了協(xié)作機器人本體的感知能力,拓寬了協(xié)作機器人的應(yīng)用場景。在本屆工博會上,節(jié)卡還發(fā)布了2.5D視覺定位技術(shù),幫助協(xié)作機器人逐漸突破空間位姿矯正的困難。該技術(shù)由節(jié)卡機器人自研,精定位模式下,精度可達到0.2mm。
為了實現(xiàn)更廣泛的全場景應(yīng)用,智能化是協(xié)作機器人的下一步發(fā)展方向。在AI的加持下,協(xié)作機器人將在智能感知、自主認知和決策執(zhí)行等方面持續(xù)進行智能化升級,成為傳統(tǒng)制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心,也有望在新能源、大健康和新零售等行業(yè)實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。
劉主福向記者表示,“憑借系統(tǒng)的開放性和融合感知的能力,協(xié)作機器人一定是AI最好的載體之一?!毙袠I(yè)內(nèi)已經(jīng)有廠商在嘗試這方面的應(yīng)用,隨著AI大模型的爆發(fā),相關(guān)應(yīng)用場景的拓展也成為了行業(yè)內(nèi)的熱門方向。
值得注意的是,全球傳統(tǒng)制造企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型升級需求和廣闊的海外市場前景,也在進一步推動中國協(xié)作機器人行業(yè)的國際化進程。由于協(xié)作機器人相對較晚誕生,準入門檻相對較低,國產(chǎn)機器人新勢力快速崛起,在當前的協(xié)作機器人市場格局中,國內(nèi)機器人廠商和國外品牌基本站在同一起跑線上。
劉主福表示,“在協(xié)作機器人領(lǐng)域,與國外沒有太多歷史積累上的差距,中國近年來也儲備了眾多該領(lǐng)域的專家和人才?!边@或許是一次“彎道超車”的機會。
整體來看,從上游的零部件和技術(shù),到中游的本體制造和下游應(yīng)用,國產(chǎn)協(xié)作機器人的行業(yè)供應(yīng)鏈體系日漸成熟,多家廠商紛紛布局。GGII的數(shù)據(jù)顯示,2016年全球協(xié)作機器人廠商數(shù)量在30家左右,其中中國市場協(xié)作機器人廠商數(shù)量為15家左右;而到2020年,全球協(xié)作機器人廠商數(shù)量超過110家,中國市場超過75家。常莉向記者表示,“越來越多的新入駐廠商和老牌廠家的加入,對于整個行業(yè)有推動作用,對終端客戶也是好的,因為有了更多的選擇?!?/p>
但她同時也強調(diào),盡管競爭者眾多,但大多數(shù)的協(xié)作機器人廠商仍處于發(fā)展的早期階段,尚未形成大規(guī)模的制造生產(chǎn)。劉主福稱,“現(xiàn)在的市場格局有些像工業(yè)機器人在2016、2017年的情況,目前協(xié)作機器人生產(chǎn)制造的技術(shù)門檻相對不高,市面上很多廠商只是做了核心零部件的整合。但協(xié)作機器人是一個系統(tǒng)工程,對于產(chǎn)品還是要有敬畏之心?!?/p>
在他看來,協(xié)作機器人的成本是由硬件成本和使用成本組成的,而廠商要做的就是平衡兩者。想要降低硬件成本,必須通過規(guī)?;a(chǎn)優(yōu)化供應(yīng)鏈,而不是簡單地更換某個配件。純粹依賴低價的協(xié)作機器人并不一定具有高性價比,也不一定具有長久的生命力。使用成本則與協(xié)作機器人的易用程度相關(guān)。相比于傳統(tǒng)工業(yè)機器人,協(xié)作機器人已經(jīng)大幅縮短了技術(shù)人員的上手時間,實現(xiàn)了第一級的飛躍。而現(xiàn)在的協(xié)作機器人廠商則聚焦于進一步提升便捷性和易用性,實現(xiàn)第二級的飛躍。
有些廠商在協(xié)作機器人產(chǎn)品本身之外,提供了支持快速部署和可定制生產(chǎn)場景的工藝包,降低了集成門檻。也有廠商針對特定行業(yè)應(yīng)用和客戶需求,提供協(xié)作機器人整體解決方案。
可以看出,越來越多的廠商不僅僅關(guān)注產(chǎn)品本身,而是將重點放在與場景的適配度和客戶端的便捷度上,這成為了行業(yè)新的競爭點。劉主福向記者表示,“我們認為協(xié)作機器人行業(yè)一定會經(jīng)歷洗牌,最終價格會降低,但留下來的一定是那些專注于品質(zhì)的企業(yè)?!?/p>
科腦機器人——協(xié)作機器人產(chǎn)業(yè)服務(wù)平臺