9月10日,2021世界機器人大會在北京開幕。接下來的10號至13號,在北京亦創國際會展中心舉行相關的項目。作爲機器人界的“奧林匹克”,世界機器人大賽自2015年起已成功舉辦了6屆,本屆大會以”共享新成果,共注新動能”爲主題,全面展示機器人領域新技術、新産品、新模式、新業態,圍繞機器人研究、應用領域及智能社會創新發展開展高水平交流活動,爲構建開放包容、互學互鑒的全球機器人生態體系貢獻力量,共吸引了全球20余個國家15萬余名選手參賽,是目前國內外影響廣泛的機器人領域官方專業賽事。
2021年世界機器人大會
近幾年,工業機器人的發展逐漸得到越來越多國家的重視,我們國家也是出台各種鼓勵措施,地方也爭相設立發展目標,核心內容是實現自主創新、加快國産替代進程。目前我國工業機器人行業正處于初步産業化階段,從發展期逐漸邁向成熟期。
一、工業機器人定義及行業概況
對于工業機器人,它的准確定義是“自動控制的、可重複編程、多用途、移動或固定式的操作機,可對三個或三個以上軸進行編程,應用于工業自動化”,主要用于焊接機、搬運、碼垛、包裝、噴塗、切割等,其中以搬運與上下料、焊接與釺焊、裝配與拆卸爲主,這三類合計都占了80%以上的市場份額;行業應用主要是汽車、電子等對自動化、智能化需求高的終端行業對工業機器人的應用。
在上遊領域,減速機、伺服電機、控制器是工業機器人的三大零部件,國外工業機器人大型企業往往通過掌握關鍵零部件技術打造核心競爭力。近年來,隨著國內技術的提升,自主品牌逐漸進入相關領域,在減速器、控制器制造領域,代表企業有綠的諧波、上海機電、中大力德等;在系統集成領域,代表企業有埃斯頓、彙川技術、雷賽智能、科力爾等。
在中遊工業機器人本體制造領域,從國內市場上來看,我國工業機器人本體制造市場仍以國外企業爲主,代表企業有發那科、ABB、庫卡、安川等。自主品牌工業機器人本體制造代表有新松機器人、埃斯頓、華中數控、新時達、亞威股份等。
在下遊工業機器人系統集成領域,代表企業有拓斯達、新松機器人、克來機電、博實股份、華昌達、埃斯頓等。
二、工業機器人行業發展曆程:正在從發展期進入成熟期
我國的工業機器人研究開始于20世紀70年代,大體可分爲4個階段,即理論研究階段、樣機研發階段、示範應用階段和初步産業化階段。
中國憑借強大的人口優勢快速的度過了自動化階段,目前國內已經有衆多工業機器人龍頭企業的機器智能階段業務成熟,例如曠世科技、海康威視等,這些公司在視覺應用領域的技術已經十分出衆。且老齡化社會的到來,人口紅利逐漸消散,人力成本提高,推動企業進行機器人換人措施。目前中國和日本、韓國等領先國家一樣處于機器智能向人工智能過渡階段;在人工智能技術積累方面中國也處于世界前列。可以初步判斷我國目前工業機器人行業正處于成長期進入成熟期的過渡階段。
三、工業機器人行業政策背景:政策加持,鼓勵行業積極發展
工業機器人應用領域廣,但是核心技術有待突破,國家在工業機器人行業相關的支持政策內容大多從鼓勵突破核心技術、進行自主創新、加快國産化進程的角度出發。
在9月11日上午的主論壇中,工信部副部長辛國斌透露,工信部正在編制“十四五”機器人産業發展規劃,重點提升産業創新能力,夯實産業發展基礎,加大高端産品供給,拓展應用深度廣度。另據辛國斌介紹,中國機器人行業産業規模已連續8年位居全球首位,其中2020年裝機量占全球的44%。
未來中國工業機器人在雲計算等新興技術的加持下將向著更加智能化、柔性化的方向發展,同時2020年新冠疫情的爆發讓衆多廠商看到了醫療領域工業機器人的發展潛力,未來將會激發工業機器人在更多領域、更多行業的應用場景。
從政策層面多方位鼓勵工業機器人行業大力提升科技創新能力,結合人工智能、大數據等技術實現突破,以期完成從”世界代工廠“向”世界制造工廠“的華麗升級和轉變,在世界市場競爭中爭取更多的主動權。
四、工業機器人行業發展現狀
2012-2020年我國工業機器人産量逐年上升,但近年來增速較之前有所下降,主要是因爲從2018年開始國內汽車、電子等機器人下遊行業發展受限,機器人需求增速放緩,但是近兩年新能源汽車大力發展帶動行業發展,工業機器人增速再次擡頭。2020年時我國工業機器人産量達到了237068台,累計增長19.1%。
2021年1-5月,我國工業機器人的産量爲136405台,與去年同期同比增加73.2%。
另外,中國工業機器人裝機量居世界首位,但人均密度較低,裝機密度較新加坡和韓國仍有不小的差距,遠落後于發達國家,未來仍有較大提升空間。
從行業應用上來看,目前中國的工業機器人主要應用于汽車行業以及3C,應用情況與全球市場上的基本一致。在具體的應用領域上,搬運與焊接依然是工業機器人的主要應用領域,自主品牌機器人在加工、焊接和釺焊、裝配及拆卸、潔淨室、塗層與膠封領域的市場占有率均有所提升。
我國工業機器人市場發展較快,約占全球市場份額三分之一,是全球第一大工業機器人應用市場。當前,我國生産制造智能化改造升級的需求日益凸顯,工業機器人的市場需求依然旺盛,據IFR(國際機器人聯合會)統計,2019年我國工業機器人銷量額達57.3億美元,初步估計2020年銷量額達到63億美元。
六、工業機器人發展展望
2020年受到疫情影響,但是由于中國措施采取及時,抗疫成效顯著,企業複工複産較快,因此對工業機器人的總體産量影響較小,2020年全國工業機器人市場規模約爲63億美元,預計2021-2025年複合增長率預計在15%左右,2026年市場規模可達172億美元。
目前我國工業機器人主要在結構化環境彙總執行確定性任務,在複雜動態環境中作業的情況並不足夠靈活,主要是因爲工業機器人在與環境的共融、與其他機器人之間協同方面感知能力較弱。隨著傳統工業機器人在機器視覺、智能傳感與雲技術等技術的發展下,未來工業機器人將更智能化,柔性化,即由傳統機器人向共融機器人優化。
隨著5G、AI、雲計算、大數據等技術的發展成熟,雲化機器人可以借助本地機載控制器對傳統機器人下達指令,雲機器人將打造新的價值鏈、技術、架構、體驗和新商業模式,可以預見,雲化機器人及工業機器人雲平台或將成爲新一輪的發展熱點。
上文也有提到,在疫情因素的影響下,已經有廠商看到了醫療領域工業機器人的發展潛力,未來在醫療領域,會有更多的應用場景,例如利用工業機器人組裝醫用注射器,幫助藥房提高配藥的效率和准確性,甚至幫助外科醫生以更高的精度和患者更快恢複時間執行各種手術等。
結 語
近年來,全球化進程出現倒退現象,中美貿易摩擦升級,世界經濟低迷不振,2020年新冠肺炎在世界範圍內的蔓延更是加劇了國際社會日漸複雜的經濟環境。面對國外動不動就“卡脖子”的做法,只有切實發展國內的先進制造業,打破技術壁壘,才能真正擺脫國外技術的掣肘,而工業機器人則是智能制造業最具代表性的裝備。
在雙循環新發展格局下,多項利好政策的出台,大大推動了工業機器人等高端裝備制造業的生産發展,帶動工業機器人市場、高端裝備市場加速産業升級,培育機器人創新應用的廣闊市場,促進技術創新加速和叠代升級,賦能傳統産業,催生新業態新模式,構建機器人創新應用高地。相信在不久的將來,我國制造業必將會獲得更加堅實和長足的進步。