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新基建助力機器人市場逆周期增長

時間:2020-05-19

來源:控制工程網

導語:北航博導/教授、機器人研究所名譽所長王田苗表示:“這次國家‘新基建’建設對于機器人行業發展起到了很大的促進作用,尤其是”5G產業鏈上下游的產業的建設與發展,這會從底層影響到機器人架構、應用技術等,進一步提高機器人產品的穩定性、可靠性、靈敏性,提升toB與toC端用戶使用機器人的體驗感。”

  2020年,突如其來的疫情,再次將機器人推向“風口”。

  “疫情”期間,市場上對無人配送、無人巡檢等“無接觸工作”的需求大增,機器人得以廣泛應用在各類場所,對機器人行業而言,這是一次“化危機為商機”的機會。

  同時,國家“新基建“政策的重磅推出,也為機器人行業發展指明方向。

  北航博導/教授、機器人研究所名譽所長王田苗表示:“這次國家‘新基建’建設對于機器人行業發展起到了很大的促進作用,尤其是”5G產業鏈上下游的產業的建設與發展,這會從底層影響到機器人架構、應用技術等,進一步提高機器人產品的穩定性、可靠性、靈敏性,提升toB與toC端用戶使用機器人的體驗感。”

  機器人是“剛性需求”

  具體來說,“新基建”對于機器人行業發展的正面影響,主要表現在兩個方面:

  首先,5G技術的普及讓機器人的遠程操作成為可能。遠程遙控操作是未來機器人行業的發展趨勢,但遠程遙控對網絡的延時性和帶寬有較高的要求,5G技術具有高速率、低延時的特點,并且能夠大規模接入設備,為實現機器人遠程遙控提供了優質的網絡環境。

  此外,機器人工作過程中也會產生大量的數據,5G技術也有助于機器人快速傳輸、處理和分析數據。

  其次,5G技術可以使機器人反應更加靈敏,機器人之間的協作能力將增強。“協作”指的是多個機器人相互協作,它是組成定制化、柔性化機器人生產線的基礎。“協作”離不開實時操控,而實時控制的實現就離不開5G通訊技術。5G可以使機器人反應更加靈敏,加強機器人與機器人之間的協作能力。

  王田苗認為:“數字化、柔性化、協作化和智能化”這“四化”,是“新基建”的標志性發展趨勢,這些趨勢與AI、5G、IoT技術結合,會大大推動機器人行業的發展。這就是“新基建”對機器人行業起到的帶動作用。

  除了“新基建”建設影響外,國內就業人口下降、勞動力成本不斷上升,也是機器人市場需求增加的重要原因。

  截至目前,中國16歲到59歲年齡段的勞動力人數在不斷下降,最新數據為8.9億人,在8.9億人中,很大一部分人在大城市從事服務業。而勞動力成本方面,國內用人成本每年大約以11%的速度在增長。

  2008年,一位工人的年平均工資大概在2.4萬元左右,現在是7.2萬元左右。而機器人的造價目前正在以每年10%的速度遞減,比如,工業機器人的造價從60萬元/臺套,降到40萬元/臺套,再降到30萬元/臺套,如今的價格甚至低于15萬/臺套。

  “現在,有些國產機器人產品售價已經降低到5萬元/臺套。”王田苗稱,使用機器人,不失為一種企業降本增效的最優選擇。王田苗預計,2020年中國機器人行業主機、零部件以及集成商等市場規模將超過1000億元。

  王田苗說:新能源汽車、汽車電子、LED面板加工、機加(機械加工)和塑料化工;食品、包裝、物流、醫療、飯店連鎖、安防巡檢和農業,這些行業對“無人化”的需求增加,機器人行業接下來的增長空間也將來自這幾個行業。

  目前,按照行業劃分,機器人應用密度排在第一的是汽車行業,第二是電子制造與3C行業,第三是“機加”行業,第四是化工行業,第五是食品行業。這也是機器人應用的前五大行業。

  “機器人在行業的應用,從目前來看依然是剛性需求。”王田苗認為。

  機器人市場逆周期增長

  2019年全球工業機器人出貨量約在39.7萬臺,同比下降了6%左右。全球工業機器人保有量由2012年的123萬臺增長至2016年的183萬臺,復合增長率達11%,預計2020年,全球工業機器人保有量將超過300萬臺。

  “通過這個數據可以看出機器人發展的兩個現象。”王田苗說。

  第一,機器人是剛需產品。全球工業機器人銷量的增長率,連續10年維持在10-12%,中國工業機器人銷量增長速度已經連續8年保持全球第一,平均增長速率在25%左右。

  第二,2019年全球工業機器人出貨量出現下滑。主要原因有兩個:一是受到全球經濟周期的影響,機器人市場的發展也隨之受到波動;二是受中美貿易摩擦的影響,工業機器人在進出口方面都受到了制約。

  汽車行業是工業機器人應用的主戰場。2019年國外汽車行業應用工業機器人的比例達45%,國內汽車行業應用工業機器人的比例達50%。所以,汽車行業如果進入疲軟期,工業生產也會隨著進入疲軟期。2019年全球汽車同類產品需求平均下降了-8%到-10%,工業機器人的需求也隨之減少。

  除汽車行業外,電子制造、3C行業市場也出現疲軟。其中,電子制造的標志性行業,手機與家電整體下滑了5%左右,3C下滑約30%。

  汽車與3C產品需求的下滑導致整個工業機器人需求下滑,工業機器人出貨量因此銳減。

  王田苗表示:“汽車、電子制造與3C行業需求下滑,也有逆周期增長的行業,例如日用消費品、建材、化工、物流與倉儲、搬運與碼垛,這些行業對于工業機器人的需求依然在不斷上漲。其次,機器人新技術,也會帶動機器人行業的逆周期增長,主要包括機器視覺或觸覺、AGV、并聯、機器人協作等技術。”

  “2018年,中國自主品牌機器人銷量是13萬臺套,占全球的比重約1/3。2018年,中國工業機器人市場銷量雖然出現首次下滑,但從裝機量來說,中國仍占據全球36%的市場份額。這也說明我國自主品牌機器人在茁壯成長,走出國門。此外,在價格與服務上國產機器人比國外一線品牌更有優勢。”

  王田苗說:從中外機器人在中國行業的應用占這一角度觀察,一定程度上能夠看到“機器人的品質和它產業的分布情況”。

  如汽車行業,中國國產機器人在汽車行業的應用比例為11%,而國外機器人的比例高達89%。汽車行業應用國產機器人比例較低的原因,是“中國工業機器人在多機成套性、高可靠性方面的經驗不足,切入汽車制造等工業場景需要一個時間”。

  國外機器人廠商,打造汽車行業的機器人解決方案的經驗比較豐富,他們已經走過了“坎坷”的時期,所以他們提供的整體解決方案較為成熟,可以直接拿來就用。國內企業在這個方面相對落后。

  建設汽車智能流水化生產線,僅有機器人還不足夠,還需要機器人傳感器、傳送帶、上下料搬運與碼垛、AGV等設備高度集成的一體化整體解決方案。

  更重要的是,“汽車焊接生產線對機器人的整體要求特別苛刻”。

  汽車生產線,目前全智能化生產一輛車的平均時間是1.5-3分鐘。任何一個環節出現故障,企業都會造成巨大損失。所以,在汽車行業,整體解決方案必須是高度集成,并安全可靠的。

  攻克“一軟兩硬”

  目前,我國機器人產業經過近10年的蓬勃發展,已初具規模話。行業創新能力顯著增強,關鍵技術實現重要突破,關鍵零部件研制也取得了重大進展,行業發展秩序日益規范。但是從整個產業發展情況來看,與國外先進水平相比仍然存在差距。

  中國機器人產業依然存在核心技術有待突破、產業基礎薄弱、關鍵零部件性能和可靠性不穩定、現有產品不能滿足細分市場的應用需求、自主品牌推廣應用難、企業市場競爭力不強、研發資金與人才緊缺、標準檢測認證體系尚不完善、市場競爭秩序亟需規范等問題。

  王田苗表示:“我們與國外在前沿技術與核心部件上有較大差距,前沿技術上是美國領先,工業和工藝零部件是德國和日本領先。如果中國通過新基建、通過特定的一些‘量大面廣’的行業來拉動整個機器人產業發展,大約再過5年時間,中國就有可能在國際舞臺上與外國企業進行競爭和較量。“

  中國的工業機器人企業達到能夠與外國企業較量的水平有三個標志:第一,龍頭企業生產機器人必須要過萬套;第二,加強核心零部件研發力度,如“一軟兩硬”。第三,能夠出現一批原創性基礎,且基礎性技術有所突破。

  在技術上,我國更加側重應用技術層面,集成應用就是中國的優勢。在核心部件,我國在“一軟兩硬”上與國外差距較大。

  “一軟”,指機器人的工業軟件,包括正向設計軟件、系統集成成套工藝應用設計軟件、工業互聯網應用軟件等,中國都相對比較落后。中國在形態上比較落后的表征就在“四高”,相對來說在高端需求上都比較差。這四高指的是:高速、高負載、高精度、高可靠性。

  “兩硬”,指減速器與電機。減速器主要是諧波減速器和RV減速器。國產諧波減速器的市場銷量已達40%,但是RV減速器發展較為落后。電機在國內發展較快,但是高技術含量和高附加值產品品種少、產量低。

  王田苗告訴億歐:需要從五大方面提升國內機器人行業在“一軟兩硬”上的能力。

  第一,以行業應用牽引,繼續攻克“卡脖子”關鍵技術,提高機器人“四高”性能——高速度、高負載、高精度、高可靠性。

  第二,加大機器人產業共性關鍵技術研發,如互聯網平臺操作系統、智能材料操作執行器、多機及機器人與人之間的協作等關鍵技術。

  第三,注重交叉學科基礎性創新,包括開放OS與專用AI芯片、人工肌肉與皮膚、機器人的認知與情感交互等。

  第四,發展柔性定制化智能車間示范工程,基于新能源汽車、3C顯示與電子、農副食材、醫藥醫美等客戶訂單的柔性無人化生產線,促進工業物聯網、AGV、3D打印、高端數控機床等技術的相互集成與應用。

  第五,探索創造新的機器人服務模式,增加對社會服務機器人和家用服務機器人的關注,探索租賃、共享等新的機器人使用模式,重點開拓清潔、物流配送、接待、新零售、養老等服務機器人應用場景。

  “現在,我國特種機器人與國外特種機器人的發展在同一個水平線;工業機器人是跟隨狀態;服務機器人的行業應用相對分散,國內服務機器人的發展還是有相當機會的,基本與國際水平保持一致。”王田苗表示。

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