近日,国际机器人联合会(IFR)发布的【2024年世界机器人报告】数据显示,全球有约428万台机器人在工厂运行,同比增长10%。
工业机器人年安装量连续第三年超过50万台,在2023年新部署的工业机器人中,有70%在亚洲,17%在欧洲,10%在美洲。
其中,中国是目前全球最大的市场。2023年全球共安装27.6万台工业机器人,中国占全球安装总量的51%。
2023年中国的工业机器人保有量约180万台,成为世界上第一个也是唯一一个拥有如此庞大工业机器人保有量的国家。预计2024年下半年中国工业机器人需求量将加速增长。
据头豹研究院预测,到2025年中国工业机器人本体行业市场规模将达840.4亿元。
而与此同时,近期美国一家名叫自动化推进协会的机器人产业组织发布的数据显示,美国的工场机器人订单不断下滑,去年北美工厂机器人订单较前年下滑近三分之一,今年上半年订单量较去年同期又出现进一步下滑。
【华尔街日报】也有报道称,随着美国制造业的失速,美国工厂里的机器人都「没活可干」了。该报援引多名企业高管表态称,随着工厂生产放缓,机器人等自动化技术设备的采购被踩了刹车。
那为何中国工业机器人发展势头劲猛呢?工业机器人未来的前景在哪里呢?
01 认识工业机器人
——工业机器人发展现状
工业机器人的发展横跨半个多世纪,自1962年美国Unimate公司制造出首台工业机器人并在通用汽车实施以来,工业机器人逐渐成为制造业自动化的重要组成部分。
在新一轮技术革命和产业变革的时代背景下,全球各主要经济体积极围绕以工业机器人为主的智能制造业展开激烈竞争。
作为打造从「制造」到「智造」的关键基础设施,工业机器人扮演者愈加重要的角色。
按照中国国家标准GB/T12643-2013的定义:工业机器人是一种「能够自动定位控制,可重复编程的,多功能的、多自由度的操作机,能搬运材料、零件或操持工具,用于完成各种作业。」
工业机器人按照其应用领域,可以划分为焊接、搬运、装配、处理、喷涂等机器人。
图片来源于:工业机器人公众号
其中,搬运领域是迄今为止最大的应用领域。
荣裕智能旗下的智能协作码垛机器人正属于搬运机器人下的码垛机器人。
它采用六轴协作,在三维空间中可全方位灵活运动,自动识别、精准抓取并高效堆垛多种尺寸和重量的货物。
并且支持多种码垛配方,零编程,即便是非专业操作人员也能快速上手,实现高效作业。
工业机器人可以将工人从繁重或有害的体力劳动中解放出来,同时解决劳动力短缺、人力成本高、工作效率等问题。
当前,我国工业机器人产业已从单项冠军成长为全能高手,形成了一条从核心零部件到机器人本体、再到系统集成的完整产业链。
具备从上游核心零部件到中游本体制造再到下游系统集成与应用全产业链自主生产与配套能力。
同时以北京、上海、深圳等为代表的多核心产业集群也在加速形成。
其中,长三角地区机器人产能占全国50%以上。
珠三角凭借雄厚的工业基础和新一代信息技术的先发优势,积极培育未来智能装备产业集群,推动工业机器人产业向智能化、高端化、一体化迈进。
02 适逢其时
——我国工业机器人的发展契机
工业机器人的迅速发展,首先来源于政策的导向性。
目前我国机器人行业发展已经处于关键阶段,机器人产业的发展受到我国政府的高度重视,已成为国家政策重点支持领域。对此,国家提出了一系列与机器人相关的发展战略与规划。
其中,2021年12月工业和信息化部等15部门联合印发的【「十四五」机器人产业发展规划】(以下简称【规划】)指出:到2025年,我国成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地;机器人产业营收年均增速超20%。到2035年,机器人将成为人民生活重要组成部分。
为了响应国家号召,各省市积极推动工业机器人行业的发展,纷纷出台关于促进工业机器人行业发展的地方建设规划。
从广东来看,2023年12月还发布了广东省培育智能机器人战略性新兴产业集群行动计划(2023-2025年),计划中明确未来工作目标:到2025年,智能机器人产业营业收入达到800亿元,其中服务机器人行业营业收入达到200亿元,无人机(船)行业营业收入达到500亿元,工业机器人年产量超过18万台(套)。
4月26日,第五届粤港澳机器人与人工智能大会暨广东省机器人协会2023年会员大会发布了【2023广东省机器人产业发展报告】显示,2023年广东全省工业机器人产量已有16.88万台,连续4年位居全国第一。
今年上半年,广东工业机器人产量同比增长37.6%,成为全省经济新增量。
从中央到地方,层层推动机器人产业的蓬勃发展。
企查查数据显示,目前全国机器人相关企业已超百万家。
另外,各地正在或已经建设多个机器人产业园,截至2024年7月,中国机器人相关产业园数量超100个,其中长三角地区,尤其是江苏的产业园区数量全国领先。
其次,劳动力短缺以及劳动力成本的上涨,使得机器替代人类由「可选项」变成「必选项」。
2020年第七次人口普查数据显示,制造业从业人员约为1.14亿,占全部从业人员(不含农业)的27%左右,比2010年末净减少两千多万人,比重下降了10个百分点。
此外,根据国家统计局每年的抽样调查结果显示,我国适合制造业工作的20-40岁年龄区间的占比在不断下降,且该年龄段的人更倾向于不选择「体力劳动」需求较大的制造业工作,
同时还面临着人口老龄化的问题。截至2023年末,全国60周岁及以上老年人口29697万人,占总人口的21.1%。
与此同时,我国劳动力成本持续上涨,根据国家统计局的数据,2013-2020 年,我国制造业规模以上单位从事生产、运输设备操作及有关人员的平均工资增长了 59.60%。
种种因素导致「机器替人」大势所趋。
再者,机器视觉、传感器、大负载技术、焊接技术、AI与3D视觉、具身智能等相关技术的发展为工业机器人发展赋能。
以大负载技术为例,大负载机器人已逐渐应用于大负载搬运、码垛、打磨等场景中。
截至2023年,10kg及以上负载的协作机器人市场份额已突破40%,15kg及以上负载协作机器人市场份额也接近20%。
荣裕智能研发出负载(含载具)25-35kg与负载(含载具)40-50kg的RYBOSS-20与RYBOSS-40两款机型的智能协作码垛机器人,垛型和码垛层数任意设置,最高满足2.5m垛高需求。
最后,我国是全球最大的工业机器人应用市场,占全球装机量占比不断提升,销量不断创新高,市场前景广阔吸引众多企业入局。
企查查数据显示,当前我国现存工业机器人相关企业约48.4万家,其中2023年新增注册企业9.8万余家,相较于2020年的4.1万家,增长5.7万家。
在政策导向、劳动力因素、技术、市场等多种因素的综合作用下,我国工业机器人产业一片繁荣。
03 洞见未来
——工业机器人发展趋势
内外部双驱动的智能化。外部智能化主要是通过外置设备进行智能决策,进而驱动工业机器人的执行,如视觉检测、视觉定位。而内部智能化则是由核心零部件本身走向智能化,以及内部整体协调、运行的智能化,例如通过AI算法,对工业机器人自身所处状态进行检测,进而预判执行任务的状态情况。
与场景、需求更适配的平台化。随着制造业的快速发展,企业对工业机器人的需求日益多样化。平台化也即通用化,指机器人系统具备通用性、可扩展性和可重构性。这就需要工业机器人平台具备标准化的接口和协议,能够与不同的设备和系统进行集成和互联,可根据需求添加新的功能模块和传感器等等。
适应高质量发展的精细化。出于对产品质量和精度的要求越来越高,工业机器人需要具备更高的精度和稳定性来满足生产需求。例如通过先进的传感器和控制器实现精确的运动控制和定位,提高生产精度和稳定性。
能够快速适应不同产品生产的柔性化。市场需求的多样化和个性化,使得传统固定式、单一品种的生产线已无法满足现代制造业的需求。因此,柔性化生产成为制造业转型升级的重要方向。「位置VS功能场景VS交互与编程」是工业机器人助力柔性生产的关键,即位置可变、功能场景可变、交互及编程门槛降低。
参考资料:
1. 前瞻产业研究院:预见2024:【2024年中国工业机器人行业全景图谱】(附市场规模、竞争格局和发展前景等)
2. 21世纪经济报道:【2023广东省机器人产业发展报告】发布,广东成为国内最大的智能机器人产业集聚区
3. 华福证券:机械行业工业机器人深度报告:成长与周期共振,加速工业机器人国产替代
4. 国际机器人联合会(IFR):【2024年世界机器人报告】
5. 预见2024:【2024年中国工业机器人行业全景图谱】(附市场规模、竞争格局和发展前景等)