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

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

據(jù)國際機器人聯(lián)合會(IFR)10月13日公布的數(shù)據(jù)顯示，去年全球安裝了50萬臺工業(yè)機器人，較2018年創(chuàng)下的紀錄超出22%，“機器換人”趨勢特征日益明顯現(xiàn)。

近年來，雖然受到了疫情反復(fù)的影響。但就長期而言，工業(yè)機器人的市場需求有望持續(xù)釋放。一方面由于未來的“世界工廠”越南，以及歐洲、美國、日本等主力市場勞動人口減少、勞動力成本持續(xù)上升的因素，倒逼制造業(yè)與倉儲物流企業(yè)通過引進工業(yè)機器人進行自動化升級;另一方面對于以中國為代表的發(fā)展中國家正處于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期，其制造業(yè)與倉儲場景對自動化物流需求日漸凸顯，很大程度上帶動了工業(yè)自動化的需求。

工信部郭守剛副司長在近日的活動中表示，我國機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長快速。其中，2021年我國工業(yè)機器人產(chǎn)量達36.6萬臺，比2015年增長了10倍。我國已連續(xù)八年成為全球大的工業(yè)機器人消費國，穩(wěn)居全球一大工業(yè)機器人市場。據(jù)IFR測算，預(yù)計2022年，中國工業(yè)機器人市場規(guī)模將達87億美元，2024年有望超110億美元。

工業(yè)機器人漲價潮迭起 核心零部件本土品牌綜合實力明顯

受國際形勢影響，全球通貨膨脹嚴重。原材料價格、勞動力成本、物流成本等不斷上漲，在工業(yè)機器人范圍帶動了一波漲價潮。日本工業(yè)自動化巨頭三菱電機近日宣布，自2023年2月1日起對旗下全線產(chǎn)品進行漲價，漲幅為10-20%。其中，工業(yè)機器人將漲價15%。對比今年國內(nèi)外工業(yè)機器人廠商的漲價幅度可以發(fā)現(xiàn)，國外機器人品牌的漲價幅度大多約10%，國產(chǎn)機器人品牌的漲價幅度大多在2%-8%的范圍內(nèi)。

在這波漲價潮中，作為國產(chǎn)機器人率先漲價的匯川技術(shù)曾在受訪時表示，公司產(chǎn)品定價主要受市場需求和原材料供給形勢影響。其中，原材料供給對價格的影響更大。尤其，外資品牌的原材料供貨周期較長。供貨周期長意味著項目執(zhí)行周期長，資金流轉(zhuǎn)不動，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。但長遠來看，制造業(yè)對自動化的需求仍在提升，隨著面向工業(yè)場景的競爭日益激烈，同質(zhì)化問題愈加嚴重，產(chǎn)業(yè)鏈日漸成熟，工業(yè)機器人的價格也將走向下滑，這將倒逼著核心零部件的性價比越來越高。如今，我國國產(chǎn)工業(yè)機器人部分核心零部件已具備本土替代能力。漲價潮下，國產(chǎn)核心零部件在交付周期、綜合性價比方面更具優(yōu)勢。

尤其在政策導(dǎo)向、人工智能、5G 及邊緣計算等一系列利好的助推下，工業(yè)自動化的落地進程逐漸加快，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，也帶動了工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的不斷演進。若能從國產(chǎn)核心零部件開始降本增效，也將提高工業(yè)機器人的綜合競爭力。

以AMR為例 智能傳感器國產(chǎn)化提升綜合競爭力

工業(yè)機器人產(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外供應(yīng)商采購，且核心零部件占機器人本體價值的60-70%。若能實現(xiàn)上游零部件的國產(chǎn)化替代，不僅能解決供應(yīng)鏈安全問題，顯著降低工業(yè)機器人的應(yīng)用成本，縮短拿貨周期，也能進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)機器人的手、眼、耳和鼻，可以用于自身運動狀態(tài)和環(huán)境狀況的識別�！丁笆�四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中，明確將“新型傳感器”列為是提升機器人關(guān)鍵基礎(chǔ)的重要一環(huán)。傳感器中的激光雷達，也被列為是35項中國被卡脖子的關(guān)鍵技術(shù)之一。

中高端傳感器進口占比達80%，傳感器芯片進口

工業(yè)機器人常見的五大應(yīng)用領(lǐng)域中，應(yīng)用于物流領(lǐng)域的機器人比例較高，約占38%。現(xiàn)以物流工業(yè)機器人領(lǐng)域的AMR為例，對其智能傳感器進行分析。智能傳感器作為AMR 基礎(chǔ)硬件中驅(qū)動模塊的核心零部件，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年開始進入高速發(fā)展期，新晉廠商增長迅速，斯坦德機器人、�？禉C器人、極智嘉、靈動科技等眾多AMR企業(yè)誕生并快速成長，滿足了兼具標準化與信息化，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?fù)赓Y品牌為主。中高端傳感器進口占比高達80%，傳感器芯片進口更是達90%，國產(chǎn)化缺口巨大。隨著我國智能傳感器企業(yè)的崛起，自主核心技術(shù)的不斷革新，已滿足了從消費級，邁向商用級、工業(yè)級等更多領(lǐng)域的應(yīng)用需求。如今，我國的智能傳感器技術(shù)不僅實現(xiàn)了多個領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)突破，將質(zhì)價比做到了極致，還可為下游客戶提供定制化服務(wù)，且供貨周期較短，有力促進了AMR的綜合成本下降及商業(yè)化、市場普及率的提升，滿足了跨行業(yè)、跨場景的定制化感知與柔性擴展的需求。

比如，之前已在消費級激光雷達領(lǐng)域保持優(yōu)勢的EAI科技，近日透露，其武漢研究所一直在攻克的工業(yè)級激光雷達近期有了重要進展。一款名為TIA的ToF激光雷達，可以40KHz的測距頻率保持高速測距，且重復(fù)精度高，一致性好。而且，該款激光雷達還可以高達 30Hz 的可配置掃描頻率，保持300 °水平掃描，實現(xiàn)廣闊視野。此外，該款雷達整機防塵防水達到 IP67 級，滿足戶內(nèi)外的多場景應(yīng)用需求，可廣泛應(yīng)用于AMR、倉儲搬運機器人、無人叉車等工業(yè)自動化領(lǐng)域。EAI科技從消費級激光雷達向工業(yè)級激光雷達的實踐，也是我國智能傳感器企業(yè)快速發(fā)展的真實寫照。

智能傳感器在AMR中的未來發(fā)展趨勢

目前，常見的工業(yè)機器人定位導(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)需要對環(huán)境進行改造，添加對應(yīng)的引導(dǎo)物或標志物適配后方可運行。而激光 SLAM、視覺 SLAM、多傳感器融合SLAM 等借助于 SLAM 技術(shù)的新興技術(shù)方案，建圖與定位無需改造環(huán)境，適配更加簡易、靈活、有效，同時更具高精度與高穩(wěn)定性，因此也進一步帶動了AMR等工業(yè)機器人的廣泛落地應(yīng)用。

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

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，就明確要求須使用 AMR。鋰電行業(yè)對 AMR 的需求更是引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展。某龍頭企業(yè)2021年對外公布的 AMR 相關(guān)設(shè)備采購額高達約 7 億元人民幣。

綜合導(dǎo)航精度、投入成本、靈活性、應(yīng)用場景等

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

當(dāng)前市場常見搭配方式為激光SLAM+視覺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，更好地保證物流機器人精度。這種融合導(dǎo)航方式將成為近幾年內(nèi)物流機器人技術(shù)的主要應(yīng)用技術(shù)方向。比如，激光SLAM和視覺SLAM技術(shù)的成功結(jié)合，已在無人叉車領(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)”十個典型應(yīng)用場景》中，明確指出無論是柔性生產(chǎn)制造、廠區(qū)智能物流，還是無人智能巡檢、生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測都與智能傳感器息息相關(guān)。智能傳感器的助力，滿足了人機協(xié)同與柔性物流的更多需求。

“機器換人”是工業(yè)4.0下大多機械制造業(yè)工廠的選擇。提高我國工業(yè)機器人走向世界的核心競爭力，除了早期通過性價比優(yōu)勢占領(lǐng)市場外，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)機器人在全球市場提高議價能力及毛利率的關(guān)鍵，只有掌握了核心技術(shù)實現(xiàn)自主可控，方能孕育出新產(chǎn)業(yè)、新模式、新業(yè)態(tài)。

信息來源: 36氪出海、頭豹研究院、2021自主移動機器人(AMR)產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍皮書、果殼硬科技

(來源：新視線)