
現代社會的無數效率與奇跡,都離不開制造之魂——工業機器人。它是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的裝置,可以代替人類實現自動化生產,也是最早規模化應用的機器人產品。中國“智”造轉型升級下,我國工業機器人的發展現狀如何?在“新基建”熱潮下,其將為數字經濟帶來哪些新動力?以下,enjoy~
工業機器人,如何大展拳腳?
自二十世紀50年代誕生至今,工業機器人不斷進化,逐步學會感知、定位與規劃。在這一過程中,它們從四肢發達的“傻大個”,變身文武雙全的“工作狂”,并憑借靈活身姿、強悍體能和極限大腦,“戰斗”在各行各業的生產第一線。
無論是繁重的體力勞動,還是精細的手藝活兒,甚至是對人體存有危害的極限環境,工業機器人都能輕松應對。比如生產線物資上下料、搬運、碼垛,加工制造車間里自動化焊接,器械零部件安裝、拆卸與修復,各類產品涂裝、點膠、噴漆……
由于效率高、精度高、穩定性強,工業機器人正成為制造業最核心的生產力體現之一,廣泛應用于汽車、3C、金屬加工等行業。
從我國工業機器人的行業應用來看,汽車制造業是應用最廣泛、成熟的領域,
占整個工業機器人市場出貨量的35%;其次是3C電子產品行業,占比23%,工業機器人很好地滿足了其對生產效率、高精度、高柔度的要求;金屬加工行業排在第三位,占整個市場出貨量的12.2%。
機器人之所以能“占領”工廠,離不開三大驅動要素:一是老齡化趨勢日趨嚴重導致人力成本上漲;二是技術進步與規模化發展顯著提升了工業機器人的性價比;三是新冠疫情加速各行各業智能化升級,工業機器人成為自動化進程的催化劑。
工業機器人的大國競爭歷史
制造業的發展程度直接體現了一個國家的綜合實力。而工業機器人作為智能制造的重要工具,如何更好將其發展及應用,也成為大國之間的重要比拼。
在過去十余年間,發達國家已建立完善的工業機器人體系,并形成了工業機器人“四大家族”:德國庫卡、瑞士ABB、日本發那科和安川。
反觀我國,自1972年開始研究工業機器人,開始為行業后續發展奠定技術和人才基礎。2000年起,我國工業機器人開始邁向產業化發展。在政策加碼及市場需求共同推動下,從為外資巨頭集成代理起步,逐步向中上游拓展。
2015-2020年間,隨著技術的進步與市場的成長,我國工業機器人產銷量快速增長。產量由3.3萬臺提升至23.7萬臺,銷量由6.9萬臺提升至17萬臺,復合年均增長率分別達48.3%與19.8%。2020年我國工業機器人以42.8%的份額,創下全球銷量占比第一的佳績。
國產工業機器人嶄露頭角
縱觀工業機器人產業鏈:上游為核心零部件,中游為機器人本體制造,下游為系統集成。
△來源:德邦研究所
其中,上游核心零部件成本占比最大,尤其是減速器、伺服系統、控制器,占工業機器人整體成本的66%,直接決定著性能、可靠性與負載能力;其次是中游本體制造,成本占比可達25%。以上兩者凝聚了產業鏈的核心價值。
盡管工業機器人“四大家族”長期在中上游占據主導地位,但自2015年以來,國內工業機器人行業不斷加速擴產,以更高的成本優勢和更優質的服務質量,逐步向核心零部件領域發展,并已“鍛造”出一批實力較強的優秀企業。
截至目前,國產工業機器人在汽車電子/零部件、金屬加工等行業占據了較大的市場份額,與整體應用市場的發展趨向保持一致。
人機協作,成為“實力派”選手
隨著應用場景的不斷拓寬,工業機器人正向小型化、輕型化、柔性化發展,力爭實現更多精細化操作技能。而隨著易用性、穩定性及智能水平的提升,業機器人的應用場景也開始從搬運、焊接、裝配等“體力”型任務,向“腦力”勞動即加工型任務拓展。讓工業機器人在各場景靈活上崗也成為重要的研發方向。
產業浪潮之下,科技企業是賦能中國智造的排頭兵。針對各場景靈活應用的實際需求,聯想集團推出了晨星工業機器人。疊加5G、邊緣計算等前沿技術的運用,晨星工業機器人可具備遠程呈現、遠程控制、示范學習等功能,致力于成為推動中國“智”造的重要工具。
作為聯想集團首款自研工業機器人,晨星工業機器人具備人機協同模式和自主模式。
在人機協同模式下,工作區的工業機器人通過3D視頻將遠程環境實時傳輸給操作區的用戶;用戶則通過頭戴AR設備立體感知環境來下達控制指令。在自主模式下,工業機器人可以智能行動、智能建圖,采用3D物體識別來引導機械臂執行任務,并自主規劃路徑、實現避障功能。
強大的性能使晨星工業機器人適合替代人工,奔赴流水線、工作空間受限、危險等場所,典型應用場景包括:裝配流水線,噴涂車間,電力巡檢作業,核電站中進行放射性試驗或操作的熱室,核廢料搬運、處理以及高溫高壓環境等。
隨著“新基建”政策的逐步落地,傳統產業正爭分奪秒大步邁向數字化與智能化。工業機器人通過結合工業化和信息化,可連接單個生產設備和整個生產網絡,為自身打開廣闊的成長空間。
德邦證券研報顯示,預計到2023年,我國工業機器人市場規模將突破100億美元。而這一數字也意味著,工業機器人將為生產效率的提升和生產方式的變革提供更新更強勁的動力!