http://bfqmb.cn 2023-05-18 13:50 來源:36氪研究院
協(xié)作機(jī)器人指在共享空間中與人類互動(dòng)或在附近安全工作的機(jī)器人,是工業(yè)機(jī)器人重要的細(xì)分領(lǐng)域之一。相比傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人在作業(yè)時(shí)需與人類保持安全距離,協(xié)作機(jī)器人因融合表面力感知能力、關(guān)節(jié)力矩傳感器、電流估算力反饋模型、3D視覺等技術(shù),具有安全性高、易操作、易維護(hù)、部署靈活等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于3C、汽車、醫(yī)療等場景。而隨著ChatGPT引領(lǐng)的人工智能等技術(shù)發(fā)展,協(xié)作機(jī)器人的更多應(yīng)用場景也將迎來規(guī)?;虡I(yè)落地。
1、發(fā)展環(huán)境
政策支持:我國高度重視發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè),頻繁出臺系列鼓勵(lì)政策
我國先后出臺一系列扶持政策,為機(jī)器人行業(yè)的快速發(fā)展提供保障,有力推進(jìn)協(xié)作機(jī)器人相關(guān)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級。2015年5月,國務(wù)院頒布《中國制造2025》(國發(fā)〔2015〕28號),明確了制造升級的發(fā)展方向,其中工業(yè)機(jī)器人是重中之重。2021年3月,“智能制造與機(jī)器人技術(shù)”被寫入“十四五”規(guī)劃,列為提升制造業(yè)核心競爭力的八項(xiàng)重大專項(xiàng)技術(shù)之一。2023年1月,工信部等十七部門出臺《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案》(工信部聯(lián)通裝〔2022〕187號),強(qiáng)調(diào)聚焦制造、能源、商貿(mào)物流等重點(diǎn)領(lǐng)域,突破100種以上機(jī)器人創(chuàng)新應(yīng)用技術(shù)及解決方案,推廣200個(gè)以上機(jī)器人典型應(yīng)用場景,促進(jìn)下游應(yīng)用場景不斷豐富。多重利好政策加持下,協(xié)作機(jī)器人行業(yè)迎來更大的發(fā)展契機(jī)。
技術(shù)賦能:國產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人技術(shù)日益成熟,核心零部件國產(chǎn)化率穩(wěn)步提升
一方面,減速器、控制器、伺服系統(tǒng)是協(xié)作機(jī)器人的三大核心零部件,直接決定機(jī)器人的性能、可靠性和負(fù)荷能力。其中,控制器是與國外差距最小的細(xì)分類別,埃斯頓、新時(shí)達(dá)、華中數(shù)控等國內(nèi)企業(yè)已基本實(shí)現(xiàn)控制器自制,國產(chǎn)化率從2019年的25.88%提升至2021年的33.56%。國產(chǎn)伺服系統(tǒng)各項(xiàng)性能逐漸提升,目前具備規(guī)?;灾魃a(chǎn)能力的國內(nèi)企業(yè)超過20家,截至2021年,伺服系統(tǒng)國產(chǎn)化率提升至27.22%。此外,減速器是三大關(guān)鍵零部件中技術(shù)門檻最高的品類,目前國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)攻克了減速設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料優(yōu)化、加工與裝配工藝、熱處理、過程檢測與質(zhì)量控制等關(guān)鍵技術(shù),2021年國產(chǎn)化率為40.63%。另一方面,協(xié)作機(jī)器人也包含智能傳感、驅(qū)控和機(jī)電一體化、機(jī)器視覺等核心技術(shù),部分國內(nèi)企業(yè)在傳感器、算法、控制系統(tǒng)、機(jī)器視覺等方面已實(shí)現(xiàn)自研,打破了國際巨頭的專利壁壘和市場壟斷,對構(gòu)建自主可控的機(jī)器人全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)具有重要意義,助力我國在協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域彎道超車。
資本助推:協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域投融資火熱,成為最受資本青睞的賽道之一
從投融資市場看,協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域投融資火熱,大額融資項(xiàng)目頻發(fā)。根據(jù)e-works統(tǒng)計(jì),2022年中國協(xié)作機(jī)器人市場融資事件共13例,融資總額超50億元人民幣,且億元級融資事件表現(xiàn)活躍,高達(dá)9起。其中,節(jié)卡機(jī)器人于2022年7月完成約10億元人民幣D輪融資,是協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域單筆規(guī)模較大的融資。資本助推下,中國協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)步入發(fā)展快車道。
2、發(fā)展現(xiàn)狀
產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu):由上游核心零部件和技術(shù)、中游本體制造、下游應(yīng)用三部分組成
(1)產(chǎn)業(yè)鏈上游由核心零部件和技術(shù)構(gòu)成。協(xié)作機(jī)器人核心零部件主要包括伺服電機(jī)、安全控制器、力矩傳感器、減速器、制動(dòng)器、編碼器等,核心技術(shù)主要包括機(jī)器視覺、機(jī)器學(xué)習(xí)、SLAM、語音識別等。隨著國內(nèi)廠商在技術(shù)研發(fā)上的持續(xù)投入,國產(chǎn)技術(shù)水平日益提升,核心零部件正逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。(2)產(chǎn)業(yè)鏈中游由本體制造構(gòu)成。本體指協(xié)作機(jī)器人本體、機(jī)械臂制造。不僅布局有遨博、大族機(jī)器人、節(jié)卡等新興本體制造商,也吸引新松等傳統(tǒng)機(jī)器人企業(yè)加入。目前,協(xié)作機(jī)器人企業(yè)數(shù)量保持穩(wěn)定增長態(tài)勢,2020年中國協(xié)作機(jī)器人廠商已經(jīng)超過75家,高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)預(yù)計(jì),到2023年中國市場協(xié)作機(jī)器人廠商數(shù)量增長至100家左右。(3)產(chǎn)業(yè)鏈下游為應(yīng)用領(lǐng)域。協(xié)作機(jī)器人憑借靈活、便捷、安全、高效的優(yōu)勢,創(chuàng)新應(yīng)用模式不斷涌現(xiàn)。一方面,廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)制造業(yè)領(lǐng)域,包括汽車、電子、家電、食品飲料等行業(yè),其中3C電子和汽車零部件是主要應(yīng)用領(lǐng)域。以汽車行業(yè)為例,協(xié)作機(jī)器人主要應(yīng)用于人力需求較大且重復(fù)性勞動(dòng)占比較高的場景,如中控屏擰緊、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋檢測、機(jī)床上下料、軸承卡扣安裝等應(yīng)用場景。另一方面,醫(yī)療保健、新能源、機(jī)械加工等領(lǐng)域滲透率持續(xù)提升。例如,大族輔助穿刺手術(shù)機(jī)器人能夠協(xié)助醫(yī)生高效完成穿刺手術(shù),通過智能化控制算法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)穿刺。
市場規(guī)模 :我國協(xié)作機(jī)器人市場快速崛起,年均增長超40%
在技術(shù)驅(qū)動(dòng)、政策加持、資本助推下,我國協(xié)作機(jī)器人市場發(fā)展如火如荼。自2015年起,大族機(jī)器人、遨博、新松等國產(chǎn)廠商紛紛入局協(xié)作機(jī)器人行業(yè),先后推出其首款協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品,并持續(xù)加速研發(fā)進(jìn)程,進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代。根據(jù)高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)數(shù)據(jù),2021年中國協(xié)作機(jī)器人市場增長顯著,市場規(guī)模為20.39億元,同比增長76.84%,2016-2021年均復(fù)合增長率為41.46%。
3、發(fā)展趨勢
協(xié)作機(jī)器人智能化程度進(jìn)一步提高,有望在更多商業(yè)場景迎來規(guī)?;瘧?yīng)用
隨著類腦科學(xué)、機(jī)器視覺、柔性技術(shù)等前沿技術(shù)與機(jī)器人深度融合,協(xié)作機(jī)器人將在智能感知、自主認(rèn)知、決策執(zhí)行等層面持續(xù)進(jìn)行智能化升級,成為傳統(tǒng)制造企業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的中樞,并有望在新能源、大健康、新零售等行業(yè)迎來規(guī)模化應(yīng)用。例如,自然語言處理工具ChatGPT的出現(xiàn),展現(xiàn)出生成式AI具備較強(qiáng)理解和生成對話能力,能夠提升機(jī)器人自主認(rèn)知和人機(jī)交互能力。尤其在商務(wù)服務(wù)領(lǐng)域,ChatGPT成為應(yīng)對自然交互、人機(jī)安全、環(huán)境適應(yīng)、復(fù)雜靈巧作業(yè)等挑戰(zhàn)的可行技術(shù)路徑。未來,ChatGPT有望通過大量訓(xùn)練數(shù)據(jù)和模型配置進(jìn)行數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘,觸達(dá)并賦能無人取貨、無接觸配餐、輔助手術(shù)、康復(fù)訓(xùn)練、防疫檢疫等商業(yè)場景,提高人與機(jī)器之間的溝通效率,加速帶動(dòng)更多商業(yè)場景落地。