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协作机器人市场迎来爆发期 厂商寻觅“弯道超车”新机遇

2023-09-26 06:06 作者:科脑机器人  | 我要投稿

在第23届中国国际工业博览会(简称“工博会”)的现场,各种机器人如咖啡制作机器人、煎饼果子制作机器人、毛笔字书写机器人和魔方解决机器人吸引了大量的参观者前来体验,展台前的热闹场面一度非常火爆。这展现了协作机器人在零售和教育等领域的应用。

虽然这个领域起步较晚,但现在正处于快速增长的阶段。协作机器人主要应用在工业领域,特别是在工业4.0时代,它们因为具备更高的灵活性、效率和安全性,成为了柔性生产的新引擎。

根据行业咨询机构睿工业的数据,2015年至2017年,中国的协作机器人市场处于初级阶段,市场销售从百台增长到千台。经过2018年至2020年的稳定增长,到2021年,协作机器人的市场销售量已经达到了1.5万台。尽管过去三年制造业面临一些困境,但协作机器人市场在2023年的销售量仍然突破了2万台,行业渗透率也得到了进一步的提升。

随着工厂的智能化和自动化程度不断提高,人机协作的需求也日益增加,协作机器人行业正处于一个快速发展的阶段。行业内有人将协作机器人的发展与新能源汽车相比较。传统的工业机器人虽然负载大、速度快,但在面对突发情况时缺乏灵活性和快速反应能力,安全性也存在一些问题。而传统的工业机器人在特定生产线环境中的部署也需要大量的设置和调试,包括使用专门的编程语言、安装特定生产线和改造生产环境,这导致了高昂的部署成本,通常只有大企业才能负担得起。

然而,市场对于机器人的需求不仅仅局限于传统的工业机器人。在智能制造的时代,消费者对定制化产品的需求日益增长,这要求工厂能够在现有资源下具备更高的灵活性和快速反应能力,以适应各类新产品的生产。

在某些产品领域和生产线上,人力操作仍然是不可或缺的,人机协作的发展方向也变得更为明确。同时,随着人力成本的不断上升和招工的困难,中智咨询的数据显示,2022年有32%的企业面临着用工荒和用工短缺的问题。除了资本雄厚的大公司外,越来越多的中小企业也展现出了对产线自动化的需求。

在这种背景下,易于部署、安全性高和性价比高的协作机器人应运而生,它们实现了人与机器在生产线上的协同作战,将机器人的效率和人的智能有机结合,为工厂提供了定制化生产和产线灵活部署的理想选择。

资本也开始察觉到这个行业的机遇,自2015年以来,顺为资本、红杉资本、联想之星、金沙江创投、中金资本、高瓴创投、经纬中国、联想创投和阿里巴巴等投资机构和企业纷纷投资于协作机器人领域。

据高工机器人产业研究所(GGII)不完全统计,2015年至2021年,国内协作机器人行业共发生了58起融资事件,其中在2021年,行业内共有13起融资事件,融资总额达到了50.28亿元,创下了历史新高。目前,中国协作机器人的应用主要集中在3C电子、汽车及零部件和医疗保健领域,销量占比分别为30.3%、27.2%和14.6%。

“3C电子等领域的产品种类繁多,对制造柔性化的要求很高,近年来产品迭代速度加快,协作机器人能够更好地满足高频次、小批量和多样化的生产需求。”有业内人士向21世纪经济报道记者表示。据睿工业预测,未来协作机器人市场的销售额将继续攀升,预计到2028年,中国协作机器人市场的规模将超过10万台。

协作机器人的出现是为了解决传统工业机器人的一些痛点,但这并不意味着协作机器人可以完全替代传统工业机器人,两者在研发体系、应用落地和客户需求等方面都有很大的不同,各有优势,适用于不同的场景。

节卡机器人副总裁常莉向21世纪经济报道记者表示,“传统工业机器人适用于少品种、大批量的生产制造场景,需要高效、高速和高负载;而协作机器人更适合多品种、小批量的生产,需要快速切换生产模式、快速部署上线,或需要与人协作的场景。”协作机器人和传统工业机器人之间是互补的关系。

由于协作机器人与人在物理空间中的充分融合,它们的首要要求就是安全,这也意味着产品本身对速度和负载有一定的限制。同时,协作机器人通常也配备了传感器和视觉系统,能够感知周围环境和人类的存在。

越疆科技联合创始人兼副总经理刘主福透露,“安全是协作机器人的重要标签。”以越疆为例,它推出的“安全皮肤”采用了一种非接触式的预感知技术,可以检测到15厘米内的入侵物体,实现碰前停止。在工博会期间的新品发布会上,越疆的CRAS系列协作机器人也搭载了这款“安全皮肤”。

随着协作机器人在各个行业的应用日益广泛,厂商们也在努力寻求更高的技术突破以满足客户的需求。常莉向记者表示,“例如,在汽车行业的高端设备装配过程中,客户对机器人的精度和力的敏感度要求更高;3C电子产品也是类似,产品越来越精密、集成度越来越高,对精度和力的敏感度要求也在提高。”他们在与客户接触中发现了一些共性的需求,进一步将研发的重点放在了这些方面。

目前,节卡机器人研发了力控S版协作机器人,配置了工业级力觉传感器,提高了协作机器人本体的感知能力,拓宽了协作机器人的应用场景。在本届工博会上,节卡还发布了2.5D视觉定位技术,帮助协作机器人逐渐突破空间位姿矫正的困难。该技术由节卡机器人自研,精定位模式下,精度可达到0.2mm。

为了实现更广泛的全场景应用,智能化是协作机器人的下一步发展方向。在AI的加持下,协作机器人将在智能感知、自主认知和决策执行等方面持续进行智能化升级,成为传统制造企业数字化转型的核心,也有望在新能源、大健康和新零售等行业实现规模化应用。

刘主福向记者表示,“凭借系统的开放性和融合感知的能力,协作机器人一定是AI最好的载体之一。”行业内已经有厂商在尝试这方面的应用,随着AI大模型的爆发,相关应用场景的拓展也成为了行业内的热门方向。

值得注意的是,全球传统制造企业的智能化转型升级需求和广阔的海外市场前景,也在进一步推动中国协作机器人行业的国际化进程。由于协作机器人相对较晚诞生,准入门槛相对较低,国产机器人新势力快速崛起,在当前的协作机器人市场格局中,国内机器人厂商和国外品牌基本站在同一起跑线上。

刘主福表示,“在协作机器人领域,与国外没有太多历史积累上的差距,中国近年来也储备了众多该领域的专家和人才。”这或许是一次“弯道超车”的机会。

整体来看,从上游的零部件和技术,到中游的本体制造和下游应用,国产协作机器人的行业供应链体系日渐成熟,多家厂商纷纷布局。GGII的数据显示,2016年全球协作机器人厂商数量在30家左右,其中中国市场协作机器人厂商数量为15家左右;而到2020年,全球协作机器人厂商数量超过110家,中国市场超过75家。常莉向记者表示,“越来越多的新入驻厂商和老牌厂家的加入,对于整个行业有推动作用,对终端客户也是好的,因为有了更多的选择。”

但她同时也强调,尽管竞争者众多,但大多数的协作机器人厂商仍处于发展的早期阶段,尚未形成大规模的制造生产。刘主福称,“现在的市场格局有些像工业机器人在2016、2017年的情况,目前协作机器人生产制造的技术门槛相对不高,市面上很多厂商只是做了核心零部件的整合。但协作机器人是一个系统工程,对于产品还是要有敬畏之心。”

在他看来,协作机器人的成本是由硬件成本和使用成本组成的,而厂商要做的就是平衡两者。想要降低硬件成本,必须通过规模化生产优化供应链,而不是简单地更换某个配件。纯粹依赖低价的协作机器人并不一定具有高性价比,也不一定具有长久的生命力。使用成本则与协作机器人的易用程度相关。相比于传统工业机器人,协作机器人已经大幅缩短了技术人员的上手时间,实现了第一级的飞跃。而现在的协作机器人厂商则聚焦于进一步提升便捷性和易用性,实现第二级的飞跃。

有些厂商在协作机器人产品本身之外,提供了支持快速部署和可定制生产场景的工艺包,降低了集成门槛。也有厂商针对特定行业应用和客户需求,提供协作机器人整体解决方案。

可以看出,越来越多的厂商不仅仅关注产品本身,而是将重点放在与场景的适配度和客户端的便捷度上,这成为了行业新的竞争点。刘主福向记者表示,“我们认为协作机器人行业一定会经历洗牌,最终价格会降低,但留下来的一定是那些专注于品质的企业。”

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