近日,國際機器人聯合會(IFR)釋出的【2024年世界機器人報告】數據顯示,全球有約428萬台機器人在工廠執行,同比增長10%。
工業機器人年安裝量連續第三年超過50萬台,在2023年新部署的工業機器人中,有70%在亞洲,17%在歐洲,10%在美洲。
其中,中國是目前全球最大的市場。2023年全球共安裝27.6萬台工業機器人,中國占全球安裝總量的51%。
2023年中國的工業機器人保有量約180萬台,成為世界上第一個也是唯一一個擁有如此龐大工業機器人保有量的國家。預計2024年下半年中國工業機器人需求量將加速增長。
據頭豹研究院預測,到2025年中國工業機器人本體行業市場規模將達840.4億元。
而與此同時,近期美國一家名叫自動化推進協會的機器人產業組織釋出的數據顯示,美國的工場機器人訂單不斷下滑,去年北美工廠機器人訂單較前年下滑近三分之一,今年上半年訂單量較去年同期又出現進一步下滑。
【華爾街日報】也有報道稱,隨著美國制造業的失速,美國工廠裏的機器人都「沒活可幹」了。該報援引多名企業高管表態稱,隨著工廠生產放緩,機器人等自動化技術器材的采購被踩了剎車。
那為何中國工業機器人發展勢頭勁猛呢?工業機器人未來的前景在哪裏呢?
01 認識工業機器人
——工業機器人發展現狀
工業機器人的發展橫跨半個多世紀,自1962年美國Unimate公司制造出首台工業機器人並在通用汽車實施以來,工業機器人逐漸成為制造業自動化的重要組成部份。
在新一輪技術革命和產業變革的時代背景下,全球各主要經濟體積極圍繞以工業機器人為主的智能制造業展開激烈競爭。
作為打造從「制造」到「智造」的關鍵基礎設施,工業機器人扮演者愈加重要的角色。
按照中國國家標準GB/T12643-2013的定義:工業機器人是一種「能夠自動定位控制,可重復編程的,多功能的、多自由度的操作機,能搬運材料、零件或操持工具,用於完成各種作業。」
工業機器人按照其套用領域,可以劃分為焊接、搬運、裝配、處理、噴塗等機器人。
圖片來源於:工業機器人公眾號
其中,搬運領域是迄今為止最大的套用領域。
榮裕智能旗下的智能協作碼垛機器人正屬於搬運機器人下的碼垛機器人。
它采用六軸協作,在三維空間中可全方位靈活運動,自動辨識、精準抓取並高效堆垛多種尺寸和重量的貨物。
並且支持多種碼垛配方,零編程,即便是非專業操作人員也能快速上手,實作高效作業。
工業機器人可以將工人從繁重或有害的體力勞動中解放出來,同時解決勞動力短缺、人力成本高、工作效率等問題。
當前,中國工業機器人產業已從單項冠軍成長為全能高手,形成了一條從核心零部件到機器人本體、再到系統整合的完整產業鏈。
具備從上遊核心零部件到中遊本體制造再到下遊系統整合與套用全產業鏈自主生產與配套能力。
同時以北京、上海、深圳等為代表的多核心產業集群也在加速形成。
其中,長三角地區機器人產能占全國50%以上。
珠三角憑借雄厚的工業基礎和新一代資訊科技的先發優勢,積極培育未來智能裝備產業集群,推動工業機器人產業向智能化、高端化、一體化邁進。
02 適逢其時
——中國工業機器人的發展契機
工業機器人的迅速發展,首先來源於政策的導向性。
目前中國機器人行業發展已經處於關鍵階段,機器人產業的發展受到中國政府的高度重視,已成為國家政策重點支持領域。對此,國家提出了一系列與機器人相關的發展戰略與規劃。
其中,2021年12月工業和資訊化部等15部門聯合印發的【「十四五」機器人產業發展規劃】(以下簡稱【規劃】)指出:到2025年,中國成為全球機器人技術創新策源地、高端制造集聚地和整合套用新高地;機器人產業營收年均增速超20%。到2035年,機器人將成為人民生活重要組成部份。
為了響應國家號召,各省市積極推動工業機器人行業的發展,紛紛出台關於促進工業機器人行業發展的地方建設規劃。
從廣東來看,2023年12月還釋出了廣東省培育智能機器人戰略性新興產業集群行動計劃(2023-2025年),計劃中明確未來工作目標:到2025年,智能機器人產業營業收入達到800億元,其中服務機器人行業營業收入達到200億元,無人機(船)行業營業收入達到500億元,工業機器人年產量超過18萬台(套)。
4月26日,第五屆粵港澳機器人與人工智能大會暨廣東省機器人協會2023年會員大會釋出了【2023廣東省機器人產業發展報告】顯示,2023年廣東全省工業機器人產量已有16.88萬台,連續4年位居全國第一。
今年上半年,廣東工業機器人產量同比增長37.6%,成為全省經濟新增量。
從中央到地方,層層推動機器人產業的蓬勃發展。
企查查數據顯示,目前全國機器人相關企業已超百萬家。
另外,各地正在或已經建設多個機器人產業園,截至2024年7月,中國機器人相關產業園數量超100個,其中長三角地區,尤其是江蘇的產業園區數量全國領先。
其次,勞動力短缺以及勞動力成本的上漲,使得機器替代人類由「可選項」變成「必選項」。
2020年第七次人口普查數據顯示,制造業從業人員約為1.14億,占全部從業人員(不含農業)的27%左右,比2010年末凈減少兩千多萬人,比重下降了10個百分點。
此外,根據國家統計局每年的抽樣調查結果顯示,中國適合制造業工作的20-40歲年齡區間的占比在不斷下降,且該年齡段的人更傾向於不選擇「體力勞動」需求較大的制造業工作,
同時還面臨著人口老齡化的問題。截至2023年末,全國60周歲及以上老年人口29697萬人,占總人口的21.1%。
與此同時,中國勞動力成本持續上漲,根據國家統計局的數據,2013-2020 年,中國制造業規模以上單位從事生產、運輸器材操作及有關人員的平均薪金增長了 59.60%。
種種因素導致「機器替人」大勢所趨。
再者,機器視覺、傳感器、大負載技術、焊接技術、AI與3D視覺、具身智能等相關技術的發展為工業機器人發展賦能。
以大負載技術為例,大負載機器人已逐漸套用於大負載搬運、碼垛、打磨等場景中。
截至2023年,10kg及以上負載的協作機器人市場份額已突破40%,15kg及以上負載協作機器人市場份額也接近20%。
榮裕智能研發出負載(含載具)25-35kg與負載(含載具)40-50kg的RYBOSS-20與RYBOSS-40兩款機型的智能協作碼垛機器人,垛型和碼垛層數任意設定,最高滿足2.5m垛高需求。
最後,中國是全球最大的工業機器人套用市場,占全球裝機量占比不斷提升,銷量不斷創新高,市場前景廣闊吸引眾多企業入局。
企查查數據顯示,當前中國現存工業機器人相關企業約48.4萬家,其中2023年新增註冊企業9.8萬余家,相較於2020年的4.1萬家,增長5.7萬家。
在政策導向、勞動力因素、技術、市場等多種因素的綜合作用下,中國工業機器人產業一片繁榮。
03 洞見未來
——工業機器人發展趨勢
內外部雙驅動的智能化。外部智能化主要是透過外置器材進行智能決策,進而驅動工業機器人的執行,如視覺檢測、視覺定位。而內部智能化則是由核心零部件本身走向智能化,以及內部整體協調、執行的智能化,例如透過AI演算法,對工業機器人自身所處狀態進行檢測,進而預判執行任務的狀態情況。
與場景、需求更適配的平台化。隨著制造業的快速發展,企業對工業機器人的需求日益多樣化。平台化也即通用化,指機器人系統具備通用性、可延伸性和可重構性。這就需要工業機器人平台具備標準化的介面和協定,能夠與不同的器材和系統進行整合和互聯,可根據需求添加新的功能模組和傳感器等等。
適應高質素發展的精細化。出於對產品質素和精度的要求越來越高,工業機器人需要具備更高的精度和穩定性來滿足生產需求。例如透過先進的傳感器和控制器實作精確的運動控制和定位,提高生產精度和穩定性。
能夠快速適應不同產品生產的柔性化。市場需求的多樣化和個人化,使得傳統固定式、單一品種的生產線已無法滿足現代制造業的需求。因此,柔性化生產成為制造業轉型升級的重要方向。「位置VS功能場景VS互動與編程」是工業機器人助力柔性生產的關鍵,即位置可變、功能場景可變、互動及編程門檻降低。
參考資料:
1. 前瞻產業研究院:預見2024:【2024年中國工業機器人行業全景圖譜】(附市場規模、競爭格局和發展前景等)
2. 21世紀經濟報道:【2023廣東省機器人產業發展報告】釋出,廣東成為國內最大的智能機器人產業集聚區
3. 華福證券:機械行業工業機器人深度報告:成長與周期共振,加速工業機器人國產替代
4. 國際機器人聯合會(IFR):【2024年世界機器人報告】
5. 預見2024:【2024年中國工業機器人行業全景圖譜】(附市場規模、競爭格局和發展前景等)