工业机器人攀高向“新”聚链成群

发布时间:2024-12-22 20:52:37 来源: sp20241222

原标题:工业机器人攀高向“新”聚链成群

本报记者 刘 钊

见习记者 刘晓一

在近期举行的2024年世界机器人大会上,工业机器人打破传统流水线自动化装备的形象,向外界展示了前沿科技落地的成果。

工业机器人是新兴技术的载体以及制造业转型升级的重要装备。我国是全球工业机器人第一大生产国和消费市场,工业机器人产量由2015年的3.3万套增长至2023年的43.0万套,8年增长超13倍,工业机器人装机量也稳居全球第一。

快速发展的工业机器人,是中国智能制造和数字化转型的缩影,以此为代表的“高精尖”技术,也正成为中国新质生产力的亮眼名片。那么,产业端冷暖几何?有哪些转型突破?未来又将如何进化?

产业集群加速形成

我国工业机器人产业虽起步较晚,但完备的工业体系、庞大的制造业体量,已孕育出全球最大规模市场。国家统计局数据显示,今年上半年,我国工业机器人产量为28.3万套,同比增长9.6%。行业咨询机构MIR睿工业数据显示,上半年我国工业机器人整体销量约为14万套,同比增长约5%,产销整体稳中有进。

近年来,我国工业机器人实现了由大到强的历史性跨越。“工业机器人中的精密减速器、高性能伺服驱动器、智能控制器等关键核心零部件如今已形成丰富的产品谱系,技术水平和产业化能力大幅提升,国际竞争力显著增强。”中国电子学会理事长徐晓兰表示。

从市场竞争格局来看,2024年上半年,有4家国产机器人厂商进入全球TOP10行列,比2023年上半年多1家;内资品牌占国内市场份额攀升至50.1%,创历史新高,并在第二季度首次超过外资品牌。

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。根据相关上市公司公告,新松机器人、埃斯顿、埃夫特、迈赫股份、瑞松科技等多家机器人企业密集收获汽车自动化生产线重大订单,绿的谐波、双环传动、汇川技术、雷赛智能等公司生产的核心零部件也进入全球头部企业供应链体系。

与此同时,产业集群也在加速形成。《中国机器人技术与产业发展报告(2023)》显示,我国机器人优质企业重点分布在京津冀、长三角、珠三角地区,形成了以北京、上海、深圳等为代表的多核心产业集群。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。

应用场景“全面开花”

国产化率不断攀升、高端领域强势崛起的背后,是工业机器人技术的深刻变革。

“随着新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起,人工智能、传感等新一代数字技术正与机器人产业加快融合。”高工机器人产业研究所(GGII)所长卢瀚宸向《证券日报》记者表示。

软件方面,大模型的接入为工业机器人打开新窗口。随着工业机器人应用场景逐渐扩大,AI大模型落地有望产生“智能”和“体能”双剑合璧的乘数效应。“AI大模型能够赋予机器人‘最强大脑’,更全面地感知周围环境并根据环境变化做出相应调整,更高效地分解和执行复杂任务。”新松机器人相关负责人向记者表示。

在新松机器人AI大模型展示区,上述负责人通过一块显示屏,以口语、文字、画图等不同方式向机器人下达摆放七巧板的指令,机器人便能够自主进行指令分析、分解、规划,将小小的七巧板自主摆放成口令所要求的形状,实现了AI技术加持下的“耳、脑、眼、手”高效协同。据介绍,该技术在智能拆码垛、物料识别与拣选、物品缺陷检测与剔除等领域都有广阔的应用前景。

在汽车制造场景中,传统点焊作业高度依赖人工操作,不仅劳动强度大,且难以保证焊接质量的一致性。随着产品更新换代速度加快,生产线也需要频繁调整以适应不同车型的焊接需求。

“机器人的免示教焊接技术,可以很好地应对制造业生产模式从单一品种的大规模生产,逐步向小批量、多品种生产的转变。”京城机电旗下配天机器人市场品牌总监房瀚园告诉《证券日报》记者,该新技术利用计算机3D视觉技术和深度学习算法来自动识别和跟踪焊枪,自动规划焊接路径并优化焊接参数,确保多工件焊接路径最短、能量消耗最少。极大简化了焊接流程,无需人工示教和校正,实现了焊接过程的高度自动化与智能化。

硬件方面,工业机器人正从单一形态走向“三头六臂”的复合体。库卡机器人相关人士向记者透露,公司计划在高载重移动机器人上安装机械臂,使其能独自完成抓取搬运一体化作业。

材料方面,中科光电精密工程有限公司创始人、董事长吴易明向《证券日报》记者表示,目前工业机器人的材料一般是钢、铝、铝合金等,未来会演化到更高级的自组织等生物制造材料。材料演进的大方向最终可能会是仿生,预计时间在15年至20年。

工业机器人的应用场景已“全面开花”。除了传统的流水线作业,工业机器人正成为替代制造业各类高危工种劳动者的“主力军”。“公司的能源高空高危爬壁机器人本体能够通过吸附行走,在复杂多变的高空高危场景中自由穿梭检测,直接接触火电锅炉水冷壁管、风电风机叶片等检测目标的表面。”吉泰智能创始人兼CEO徐光平对《证券日报》记者表示,在AI加持下,爬壁机器人可以自主执行检测任务,其检测效率为人工检测的150倍;凭借高精确缺陷识别算法,设备缺陷检测的准确率可达95%。

走向高质量发展

尽管行业整体稳中向好,但从破“量”的上半场进入到攻“利”的下半场,工业机器人“内卷”问题也逐渐显现。

“上半场,大批厂商涌入机器人赛道,部分厂商确实依靠前瞻布局和市场策略(如牺牲利润抢份额)获得了一定的销量,但也无形中加剧了行业的无序性,加上外部环境的变化,行业‘内卷’持续加剧。”卢瀚宸表示,下半场,存量市场的竞争更为激烈,成本压力贯穿全产业链,机器人企业的盈利正经历着更为严峻的挑战。

究其原因,卢瀚宸认为,一是产品的同质化严重,缺乏真正的创新驱动;二是多数厂商未真正突破高端应用领域,如半导体、汽车整车等,还在中低端应用领域扎堆。这种“内卷—不盈利—研发难—创新难—突破难”的恶性循环,在一定程度上限制了整个行业的向上发展。

如何破局?“技术始终是核心竞争力。”吴易明认为,当前制约机械臂应用的最大难点是智能化,即机器人如何适应非结构化场景。对此,中科光电另辟蹊径,以有别于AI大模型的数学方法,打通了信息的存储与传递,该技术现为全球首例,为企业构建了宽阔的护城河。

此外,卢瀚宸建议企业应在市场上下功夫。“一是积极出海,去国外寻求增量市场;二是深耕细分领域,过往通用类机器人市场基本已趋于红海,但对于部分细分领域,如船舶制造、钢结构等非标属性突出的领域,依然有较大的空间。”卢瀚宸说。

值得一提的是,政策端对于市场的规范也助力行业走向高质量发展。工业和信息化部近日发布《工业机器人行业规范条件(2024版)》和《工业机器人行业规范条件管理实施办法(2024版)》,在技术能力和生产条件、质量要求、销售和售后服务等方面提出了全面要求。

两份文件将促进工业机器人全产业链提质增效,加速行业规范化发展,推动企业更加注重研发投入,摆脱无序价格战。国内头部厂商将在竞争中获得优势,加速产业链各环节向中高端突破。

(责编:杨曦、陈键)