机器人制造业如何转型(中国机器人产业的优劣势)

智能相对论

作者| |近畿

在刚刚结束的北京冬奥会上,我们看到了无人机、机器人、激光等硬核科技元素打造的开幕式表演;还有物流机器人、引导机器人、送餐机器人等。轮流出现在比赛场地。

国内机器人产业虽然起步较晚,但这几年发展很快,整个发展轨迹和现在的芯片、汽车制造行业有些类似。在落后于欧、日、美的基础上,近20年来一直在追赶。

从“十三五”到“十四五”,都提到了加强机器人产业关键技术、补齐短板、推动产品高端智能化发展等重点内容。可以预见,国内机器人行业将有机会迎来升级换代的窗口期。

纵观全球机器人行业,随着智能化的发展和全球工业化进程的加快,行业已经到了重新整合转型的门槛。这种背景是否是国内机器人行业孕育新产业、新模式、新业态的“良机”?

市场和技术俱备,国内机器人产业到底缺什么?

就整个机器人产业而言,根据智能化程度的不同,可以简单地分为工业机器人、服务机器人和特种机器人三大类。相关数据显示,2021年,全球机器人市场规模有望达到335.8亿美元,其中工业机器人约占43%;服务机器人约占37%;特种机器人占20%左右。

机器人制造业如何转型(中国机器人产业的优劣势)

在相对较大的工业机器人市场,几乎所有的企业都面临着同一群竞争对手,即“四大家族”:日本的发那科安川,德国的库卡和瑞典的ABB

其中,美的于2017年成功收购库卡德国94.55%的股权,并于2021年11月宣布通过全资子公司全面收购库卡德国,并将其私有化。在美的介入之前,这四家几乎占据了全球市场的半壁江山。

机器人制造业如何转型(中国机器人产业的优劣势)

相比工业机器人,服务机器人整体发展较慢。2016年,工业机器人的市场规模已经超过130亿美元,而服务机器人还处于起步阶段。在这种背景下,虽然传统的“四大家族”有一定的先发优势,但市场留给新兴企业的机会更多。

机器人制造业如何转型(中国机器人产业的优劣势)

而且从机器人消费需求来看,国内市场的机会也不小。2020年全球机器人年销量约为35-40万台,中国销量为15万台,约占40%。

机器人制造业如何转型(中国机器人产业的优劣势)

另一方面,国内机器人产业虽然起步较晚,但十三五以来技术水平有了显著提升。工信部装备工业一司司长王维明提到,精密减速器、高性能伺服驱动系统、智能控制器、智能集成关节等关键技术和零部件在中国正在加速突破,创新成果不断涌现。

既然不缺市场和技术实力,那么中国的机器人产业和企业与欧美、日本等国家的差距在哪里?国内机器人企业想要走向国际,需要面对哪些阻力?

第一点是回归技术。在整个机器人产业链中,可以分为上游核心部件、中游机器人本体和下游应用。上游核心部件中,减速器、伺服系统和控制器是成本比例中的三大部分,分别占46%、24%和22%左右。也就是说,机器人产业链是一条两端价值高、中间机体制造价值低的“微笑曲线”。

机器人制造业如何转型(中国机器人产业的优劣势)

“四大家族”之所以能一直把持工业机器人市场,是因为他们掌握了核心零部件的关键盈利点,从而能够拥有强大的盈利能力。

所以,要解决这个“掐脖子”的技术难题,就要实现核心部件的国产化。以伺服电机为例,目前其国内替代空间最高,国内企业已经占据了20%左右的市场份额。

与此同时,国内一些机器人企业通过掌握和量产核心零部件,构筑了自己的护城河。例如,育碧科技在多个关键技术领域实现了原创性突破。目前已自主研发并量产了多款小扭矩舵机和大扭矩伺服驱动器。

机器人制造业如何转型(中国机器人产业的优劣势)

目前看来,完全实现核心零部件国产化和高质量产业化还需要一段时间。工信部装备工业一司司长王维明表示,与世界先进水平相比,我国机器人产业还有一定差距,表现为技术积累不足,缺乏原创性研究、理论研究和正向设计能力。工业基础薄弱,关键零部件质量稳定性和可靠性达不到高性能整机要求。

但技术问题还是可以通过加大政策支持来解决的。但目前国内机器人行业还面临着另一个问题,即在国际市场的接受度有待进一步提高。

这种情况有几个原因。一是由于我国机器人产业起步较晚,虽然技术实力不断提升,但正如王维明所说,也面临着积累和稳定性不足等问题,导致国内机器人企业对产业链的控制能力相对较弱。

对于已经具备一定资金、市场和技术实力的机器人企业来说,打造产业链是扩大市场和影响力的重要途径。但国内机器人企业具备这样综合实力的并不多。

另一方面,从产品结构来看,我国机器人企业仍以低端产品为主,汽车、3C等行业的高端工业机器人依赖进口。想要在高端领域有所突破,除了上面提到的技术,还要面对“四大家族”在业务关系、资金等方面的壁垒,以及国际市场对中国市场企业的认可和信心,这需要一个长期的说服过程。

“中国制造”如何在机器人产业中奋起直追?

技术是硬实力,“中国制造”需要迎头赶上。自然离不开技术的高低。此外,机器人产业链的升级窗口期也为国内企业提供了“逐个击破”的机会。

随着人工智能、大数据、5G、云计算等新一代信息技术的快速发展,机器人能力的边界不断扩展,这也是升级的机遇。目前,国内企业正在激光雷达传感器、AI芯片、语音、图像等智能交互模块等新兴技术领域寻求突破,不少企业取得了阶段性成果。

机器人制造业如何转型(中国机器人产业的优劣势)

除了技术攻关,中国还拥有完整的低成本供应链,产能可以逐步满足“供应全球”的要求。随着国产机器人全产业链的逐渐成熟,二线品牌通过相互融合或整合,将成为更强的国产品牌,未来也有机会向国际市场拓展。

另一方面,国内机器人行业的发展机遇也来自于机器人应用场景的拓展。随着智能时代的到来,我们对机器人的要求不再局限于本体的灵活性和自动化。易控制、智能化、互联化成为产品的重要发展方向,技术创新也将围绕安全人机协作、人工智能、物联网等重点方向展开。

以工业机器人为例。随着中国人口红利的逐渐下降,制造业从“低端制造”向“高端制造”转移的趋势非常明显。所以工业机器人的应用场景其实是在快速增加的,其中出现了一种更加轻量化的面向中小型制造业的协作机器人

与传统的流水线工业机器人相比,协作机器人是其升级版,具有安全性更高、灵活性更大的特点。如果适用于中小企业,可以有效降低劳动力成本,防止企业劳动力外流

以机器人为例,其最新产品成果实现了从无线互联到云端互联的拓展,创新了人与机器人的交互方式,采用了多轴力传感器——一极方案,可以使机器人拥有触觉、视觉、力等多方面的感知反应。

与传统机器人相比,它更安全、更灵活,可以解决复杂、危险的传统自动化任务。可用于汽车及相关领域、食品、精密制造、电器、五金洁具等。既能拓展使用场景,又能解决国产机器人产品结构低端的问题,向精密制造等行业演进。

同样受益于应用场景增加的还有服务机器人,相比工业应用机器人,其发展潜力会更大。正如育碧创始人、董事长兼CEO周剑所说,“过去十年是服务机器人的储备期,未来十年是黄金发展期。越来越多的服务机器人解决方案将在垂直领域得到应用。”

由于当前应用场景的拓展,服务机器人已经从扫地机器人、送餐机器人等早期成熟产品逐渐延伸到情感机器人、教育机器人、医疗手术机器人、大厅引导机器人、商用清洁机器人等。服务领域和服务对象不断丰富。

其中,随着国内经济水平的持续发展和居民人均消费的增长,服务机器人应用于个人和家庭的规模也在快速增长。随着人口老龄化趋势和医疗、教育需求的持续旺盛,我国服务机器人的市场规模日益增大。

会继续扩大。

预计2021年,中国服务机器人市场规模将达到302.6亿元,高于全球服务机器人市场增速。到2023年,随着视觉引导机器人、陪护服务机器人等新场景、新产品的快速发展,我国服务机器人市场规模有望突破600亿元。

而国产机器人的挑战与机遇并存。

由此可见,未来国内机器人行业的突破来自于技术和场景的升级,但也存在诸多挑战。

以工业机器人为例,虽然随着合作机器人在这一细分领域的发展,以及“四大家族”对其重视程度不如传统工业机器人,但中国的合作机器人企业,如刚刚崛起的捷卡,可以有机会与国际巨头站在同一起跑线上,与之竞争。

但总的来说,在传统工业机器人领域,中国企业并无优势,市场的参与者大多以集成为主。虽然借助市场升级的契机,在整个机器人链条上找到了一些突破性的环节,但核心零部件的技术仍然掌握在国外企业手中。

此外,一些西方国家遏制中国的战略仍在推进,亟待解决“卡脖子”问题。否则,如果只有市场需求,没有成本优势,国内工业机器人企业很难获得长远发展。

因此,除了结合“十四五”加快核心零部件国产化,国内工业机器人产业的机遇将需要“另辟蹊径”。比如中国工业机器人领军企业埃斯顿,并没有盲目进军汽车市场,而是选择攻占焊接、喷涂等行业细分领域;上述节卡选择了合作机器人,希望在这个新的细分领域有所突破。

数据显示,2020年中国协作机器人销量为9900台,同比增长20.73%,远超全球平均水平。目前国内协作机器人赛道上有2-3个具有全球竞争力的品牌,捷卡就是其中之一。国内协作机器人市场近70%被本土厂商占据,打破了国外品牌的垄断趋势。

机器人制造业如何转型(中国机器人产业的优劣势)

与工业机器人相反,家用服务机器人可能面临技术门槛太低,壁垒不深的问题。因为服务机器人的上游核心部件不同于工业机器人。工业讲究精细化操作,服务机器人讲究交互和避障。它的上游核心是芯片、算法和激光雷达。

至于这些技术,从相关产业链来看,国内的服务机器人并不逊色,甚至在某些方面优于国外企业,但这也产生了另一个问题,即服务机器人的国内竞争会更加激烈。以家用清洁机器人为例,科沃斯、四通等多个品牌都参与其中。

所以对于国内服务机器人公司来说,竞争的本质就变成了如何搭建更多的应用场景。以行业龙头育碧科技为例,它正在不断拓宽机器人的应用领域。

游仙科技以智能机器人为载体,以人工智能技术为核心,服务于解决重大社会问题,满足重大社会需求,在人工智能教育、智能防疫、智能物流、智能健康医疗等多个行业推出了解决方案。帮助解决创新人才短缺、疫情防控常态化、产业升级、劳动力短缺、老龄化社会医疗卫生等问题。

对于国内服务机器人企业来说,场景开发和商业应用的平衡和技术创新一样关键。

当然,对于育碧等行业巨头来说,还有“领导品牌”的责任,就是推动场景应用的实现。这就需要企业通过推出不同类型的产品来开拓市场,从而找到战略制高点。自然,企业也会获得先发优势。

整体来看,由于进入较晚,中国机器人产业的发展确实在一些关键技术上“被掐”住了。短期来看,巨头品牌虽然以技术升级为目标,但除了技术之外还有历史沉淀和客户积累的优势,在快速弯道上超车相当困难。

不过国内机器人行业未来发展前景还是不错的,政策也比较支持。对于国内众多机器人企业来说,从市场的缝隙中找到细分领域,找到前景,实现“弯道超车”,一步步打磨技术,才是提升国内机器人产业竞争力的关键。

*本文图片均来自网络。

原标题:机器人产业的“升级周期”。“中国制造”如何赶超?

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