协作机器人进击“三部曲”:价格、出口与蓝海应用

纵观这些年来全球协作机器人的发展,可以定义为“从孕育期走向快速成长期”。而2014年可以视为中国协作机器人的“分水岭”——国产化进入拐点时期。

从具体销量数据来看,全球协作机器人从2015年的销量同比增长56.25%,到2016年达到了一个高峰,销量同比增长了95.35%。近几年,增长呈放缓趋势,2017、2018、2019年的销量同比增长率分别为57.14%、30.3%、18.6%。2019年全球协作机器人销量达到2.55万台。

再看中国协作机器人的销量数据,从2014年开始,中国与全球的协作机器人销量曲线形态一致,由于中国协作机器人销量基数偏小,其增速大于全球增速。

据高工产研机器人研究所(GGII)《2020年中国协作机器人行业调研报告》数据显示,2019年中国协作机器人销量达到8200台,同比增长29.75%。GGII预计,2020年销量将达到1.1万台,2020-2023年的中国协作机器人销量复合增长率为35%,2023年销量有望达到2.65万台。

协作机器人进击“三部曲”:价格、出口与蓝海应用

数据来源:高工产研机器人研究所(GGII)

可以说,在2019年工业机器人整体“遇冷”的局势下,国内协作机器人逆市上扬,并进入“百家争鸣”时代。

然而,2020年伊始,一场疫情完全打乱了自动化企业的原有计划和市场节奏。遨博智能副总裁黄洪波在调研中发现:疫情期间80%的自动化企业转产口罩机,80%没赚到钱;大部分工厂在生产口罩,主业订单仅能维持到4-6月。

他分析,疫情之下,需求停滞、项目延期,“终端用户-集成商-本体厂商”的产业链传导被打乱。从项目需求到资金供应,再到物料采购出现断层的现象。“产业链的整体恢复比我们的想象要慢很多,因为复工复产并不意味着需求恢复,中间还需要经历复资金、复物料、复配套商,最后才能复订单。”

加上国外疫情肆虐,进一步影响了工业机器人的需求释放。在黄洪波看来,疫情对于机器人产业以及制造业而言,可以用“病来如山倒,病去如抽丝”来形容。6月份能否“复资金、复物料、复配套商”,还需要打个问号。

经此一“疫”,企业主会发现,产线员工的不确定性会造成生产停滞,从而促使机器人终端消费习惯改变。从长远来看,势必会加速“机器人换人”的进程,并考虑“自动化改造”,从而降低人员的不确定性。同时也会产生新的客户需求——如何低成本、高效率的进行产线升级来满足生产要求。

由此反推过来对机器人及其系统产生新的要求:智能化、简单化,灵活性、兼容性。这时,正处于“快速成长期”的协作机器人正好符合上述要求,其具备“编程简单易懂好学,操作简单部署灵活”的特点,能够实现产线的快速改造。

疫情之后,协作机器人如何才能“不负危机”,形成规模化突围?

成本与价格下行

此前,在高工直播间第四期《协作机器人深挖应用新蓝海》专场中,高工机器人董事长张小飞博士(下称“飞哥”)列出了2014年-2019年各机器人本体类型均价分布,其中多关节机器人从2014年的23.82万元到2019年的15.21万元,价格下降幅度达到36%。SCARA降价曲线较平缓,从2014年的5.73万元下降到2019年的4.05万元,价格下降幅度达到29%,可见降价空间较小。

价格下降幅度最大的还是协作机器人类别,从2014年的20.99万下降到2019年的13.05万元,均价下降了38%。

协作机器人进击“三部曲”:价格、出口与蓝海应用

数据来源:高工产研机器人研究所(GGII)

GGII调研发现,在协作机器人的成本结构中,包括减速器、伺服系统、控制器、编码器、壳体等,其中减速器、伺服系统、控制器所占的成本为78%。

飞哥假设,如果这三项核心零部件成本总和每年减少12%,他预测2020年,协作机器人均价可以降到11.5万元,2021年均价为10万,2022年可以实现8.8万元的均价。

“随着供应链价格的持续下降,加上竞争日趋激烈,协作机器人的均价甚至有可能下降到6-7万。”飞哥指出,依然值得警惕的是,各协作机器人企业还是应该以产品品质为优先考虑的方向,那么当协作机器人的价格与SCARA相接近时,协作机器人有望替代部分SCARA的应用。

为了实现成本自主可控,众多国内协作机器人企业正在加大研发投入。以在2015年正式将协作机器人推向市场的遨博智能为例,其研发团队占比1/3,本科及以上占比89%,掌握了机器人操作系统、机器人控制算法、伺服电机设计、机器人机构设计、机器人离线仿真、伺服电机驱动开发等,完整覆盖了机器人研发所需的技术领域,中国工程院倪光南院士受邀担任遨博机器人的首席科学家。

机器人模块化设计是协作机器人的核心技术之一,黄洪波介绍:“遨博智能突破了中空伺服电机等技术瓶颈,实现关键核心部件完全中国制造,大幅降低了成本,产品市场价格是国外同类协作机器人50-60%,等于中国一个普通工人一年的劳动力成本。”同时,遨博解决了量产技术难题,凸显规模效应。

此外,遨博智能提出的“多核异构”实时ROS构架,满足了机器人系统实时运动控制的需求;从机械臂零部件设计、控制系统、外部安全相关设备等方面来提升机器人的安全性能;打造了灵活开放的软件开发平台等。由遨博智能负责的《协作机器人一体化关节研发及集成验证》项目已于2020年5月16日启动。

近年来,遨博智能还通过以协作机器人为中心,紧密衔接协作机器人外围功能部件,如机器视觉、传感器、末端执行器等,将其纳入到遨博生态圈之中,提前进入嵌入式开发,从而与生态合作伙伴一同打造多样的产品解决方案,进而降低客户现场应用的整体成本。

协作机器人进击“三部曲”:价格、出口与蓝海应用

出口提速

再看协作机器人厂商数量的增长情况,GGII数据显示,2016年全球市场协作机器人厂家大于30家,到了2020年,厂家数量大于120家,增长了4倍;从中国市场而言,2016年协作机器人厂家大于15家,到2020年为大于75家,增长了5倍。

从2017-2019年中国协作机器人内外资市场份额来看,内资厂商在2017年占比42%,2019年扩大到65%。飞哥保守估计未来三年内资厂商市场份额能够达到75%,乐观估计能够达到80%。

综合分析发现,未来海外市场将是兵家必争之地,“出口、出口、再出口”空间在扩大。

据了解,遨博智能正在加速全球布局,已通过欧盟CE、北美NRTL、中国CR等产品安全认证,在美国和德国设立了子公司,通过与国内外有实力的机器人集成商和大客户合作,构建起全球营销网络,其国内合作的集成商超过100家,国外合作的集成商超过50家。目前,遨博智能的海外市场销量已经占到其自身整体销量的25%以上。

从GGII发布的《2019年度中国国产品牌工业机器人出口量排行TOP10》来看,2019年有出口的国产机器人厂商数量49家,出口量占比12.37%;相比2018年的22家,有了较大幅度的增长。值得一提的是,从榜单上各厂商属性来看,协作机器人厂商占据绝大多数,前11家厂商中占据6家,占比超过50%。

当前因受疫情影响,短期内机器人出口将受到一定的制约;长期来看,走出国门的协作机器人厂商还将逐年增加,国产品牌出口占比有望逐年提升。

在“蓝海”中逆势远航

最后,从协作机器人下游应用来看,以销量计,2017-2019年协作机器人应用行业主要分布在3C电子、汽车及其零部件、科研教育、机械加工、五金卫浴、医疗器械、食品医疗等,其中3C电子、汽车及其零部件近三年的应用分布占比有所萎缩,机械加工和五金卫浴基本持平,在科研教育、医疗器械等领域实现增长。

协作机器人进击“三部曲”:价格、出口与蓝海应用

数据来源:高工产研机器人研究所(GGII)

为此,越来越多的协作机器人企业着重从行业视角来拓展产品线。

2019年,遨博智能i系列轻型协作机器人在i3、i5、i5s、i7、i10等产品基础上,新增了16kg的大负载产品,还推出了iV系列视觉集成协作机器人,以及iF系列力控机器人。

在汽车行业,遨博协作机器人已进入宝马、大众、大陆的产线,并通过了卡特彼勒的供应商资格认证;遨博智能牵头承担的《面向汽车典型零部件装配的协作机器人系统应用示范》项目也于5月19日启动。在3C电子行业,遨博与华为、VIVO、富士康等大客户的合作已取得阶段性的进展。重要客户还包括瑞声科技、绿的谐波、海康威视、一汽等。

此外,遨博团队在2017年开始关注工业场景以外的应用,其协作机器人在按摩康复、咖啡机、冰淇淋制作、舞台表演打鼓、清洁厕所等商用领域大展拳脚。

2020年5月,遨博正式推出全新C系列产品,欲抢占无人零售行业“新蓝海”。针对无人零售研发全模拟人工方案,如模拟手工摇茶动作,C系列产品旨在保存手工操作品质的同时给冰冷呆板的无人售卖空间增加“人”的温度。

截至目前,遨博智能已成为国际上拥有丰富协作机器人产品线的本体企业之一,黄洪波向「高工机器人」透露,遨博智能已积累了500个以上的应用案例。未来,协作机器人将继续打破传统机器人的应用边界,“商用、医疗健康、复合机器人”成为三大值得关注的应用发展方向。

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