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)轉型升級的關鍵時期，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。

在這波漲價潮中，作為國產(chǎn)機器人率先漲價的匯川技術曾在受訪時表示，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、半導體、汽車等成熟行業(yè)向更多領域迅速延伸，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，不僅能解決供應鏈安全問題，顯著降低工業(yè)機器人的應用成本，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鍵基礎的重要一環(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鍵技術之一。

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用領域中，應用于物流領域的機器人比例較高，約占38%。現(xiàn)以物流工業(yè)機器人領域的AMR為例，對其智能傳感器進行分析。智能傳感器作為AMR 基礎硬件中驅動模塊的核心零部件，相當于AMR的眼睛，是ARM感知空間、方向、距離，建圖導航、識別障礙物的重要工具。

隨著激光 SLAM 與 VSLAM 技術的持續(xù)提升完善，以及資本的不斷加持，自主導航AMR領域從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)應用于AMR的智能傳感器及其他核心零部件主要以采購外資品牌為主。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)級等更多領域的應用需求。如今，我國的智能傳感器技術不僅實現(xiàn)了多個領域的關鍵技術突破，將質價比做到了極致，還可為下游客戶提供定制化服務，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，滿足戶內外的多場景應用需求，可廣泛應用于AMR、倉儲搬運機器人、無人叉車等工業(yè)自動化領域。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)機器人定位導航技術可分為傳統(tǒng)定位導航技術與新興定位導航技術。其中，電磁導航、磁帶導航、二維碼導航、慣性導航、激光反光板屬于傳統(tǒng)定位導航技術。該類技術需要對環(huán)境進行改造，添加對應的引導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 技術的新興技術方案，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用。

磁條導航與二維碼導航，具有維護成本高，路線固定導致靈活性相對較差的特點。視覺SLAM相對激光SLAM的技術成熟度較低，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)，在新的設備導入時，就明確要求須使用 AMR。鋰電行業(yè)對 AMR 的需求更是引導行業(yè)發(fā)展。某龍頭企業(yè)2021年對外公布的 AMR 相關設備采購額高達約 7 億元人民幣。

綜合導航精度、投入成本、靈活性、應用場景等

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

當前市場常見搭配方式為激光SLAM+視覺SLAM，二維碼導航+激光SLAM，此方案可在一定范圍內控制成本的同時，更好地保證物流機器人精度。這種融合導航方式將成為近幾年內物流機器人技術的主要應用技術方向。比如，激光SLAM和視覺SLAM技術的成功結合，已在無人叉車領域得到了很廣泛的應用。

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。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)勢占領市場外，掌握智能傳感器等核心零部件的關鍵技術，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鍵，只有掌握了核心技術實現(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)