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专访王田苗:机器人是“刚需”,市场正处于逆周期增长

珍珍
2020-05-15 · 15:02
[ 亿欧导读 ] 汽车与3C行业需求的下滑导致整个工业机器人需求下滑,工业机器人出货量因此锐减。 王田苗表示:“汽车、电子制造与3C行业需求下滑,也有逆周期增长的行业”。
北航博导/教授、机器人研究所名誉所长王田苗,工业机器人,5G,新基建,北航博导/教授、机器人研究所名誉所长王田苗,机器人新材料

作者:珍珍,图片来自“特定授权”

【本文三大核心点】

一、未来老龄化社会的到来与新生代快节奏生活工作的方式让智能机器人处于长期刚性需求。

二、人工智能算法、软体材料、5G互联网开放软件平台、多机与人机协作、云服务租赁共享模式等技术给新一代机器人发展带来了大量的产业机遇。

三、中国机器人正在走向世界舞台,新能源车制造服务、智能IoT电子与化工注塑、农副食材、医药与医美、社会服务、家庭应用等领域将是竞争的主战场。

而若干中国龙头企业工业机器人销量突破万套、服务机器人销量达1000万台,软件与核心部件是否能形成良好生态链、人才与原创研究是否达标、专利标准是否形成体系,将成为中国机器人发展历程上的重要分水岭。


2020年,突如其来的疫情,再次将机器人推向“风口”。

“疫情”期间,市场上对无人配送、无人巡检等“无接触工作”的需求大增,机器人得以广泛应用在各类场所,对机器人行业而言,这是一次“化危机为商机”的机会。

同时,国家“新基建“政策的重磅推出,也为机器人行业发展指明方向。

北航博导/教授、机器人研究所名誉所长王田苗表示:“这次国家‘新基建’建设对于机器人行业发展起到了很大的促进作用,尤其是”5G产业链上下游的产业的建设与发展,这会从底层影响到机器人架构、应用技术等,进一步提高机器人产品的稳定性、可靠性、灵敏性,提升toB与toC端用户使用机器人的体验感。

机器人是“刚性需求”

具体来说,“新基建”对于机器人行业发展的正面影响,主要表现在两个方面:

首先,5G技术的普及让机器人的远程操作成为可能。远程遥控操作是未来机器人行业的发展趋势,但远程遥控对网络的延时性和带宽有较高的要求,5G技术具有高速率、低延时的特点,并且能够大规模接入设备,为实现机器人远程遥控提供了优质的网络环境。

此外,机器人工作过程中也会产生大量的数据,5G技术也有助于机器人快速传输、处理和分析数据。

其次,5G技术可以使机器人反应更加灵敏,机器人之间的协作能力将增强。“协作”指的是多个机器人相互协作,它是组成定制化、柔性化机器人生产线的基础。“协作”离不开实时操控,而实时控制的实现就离不开5G通讯技术。5G可以使机器人反应更加灵敏,加强机器人与机器人之间的协作能力。

王田苗认为:“数字化、柔性化、协作化和智能化”这“四化”,是“新基建”的标志性发展趋势,这些趋势与AI、5G、IoT技术结合,会大大推动机器人行业的发展。这就是“新基建”对机器人行业起到的带动作用

除了“新基建”建设影响外,国内就业人口下降、劳动力成本不断上升,也是机器人市场需求增加的重要原因。

截至目前,中国16岁到59岁年龄段的劳动力人数在不断下降,最新数据为8.9亿人,在8.9亿人中,很大一部分人在大城市从事服务业。而劳动力成本方面,国内用人成本每年大约以11%的速度在增长。

2008年,一位工人的年平均工资大概在2.4万元左右,现在是7.2万元左右。而机器人的造价目前正在以每年10%的速度递减,比如,工业机器人的造价从60万元/台套,降到40万元/台套,再降到30万元/台套,如今的价格甚至低于15万/台套。

“现在,有些国产机器人产品售价已经降低到5万元/台套。”王田苗称,使用机器人,不失为一种企业降本增效的最优选择。王田苗预计,2020年中国机器人行业主机、零部件以及集成商等市场规模将超过1000亿元

王田苗说:新能源汽车、汽车电子、LED面板加工、机加(机械加工)和塑料化工;食品、包装、物流、医疗、饭店连锁、安防巡检和农业,这些行业对“无人化”的需求增加,机器人行业接下来的增长空间也将来自这几个行业。

目前,按照行业划分,机器人应用密度排在第一的是汽车行业,第二是电子制造与3C行业,第三是“机加”行业,第四是化工行业,第五是食品行业。这也是机器人应用的前五大行业

机器人在行业的应用,从目前来看依然是刚性需求。”王田苗认为。

机器人市场逆周期增长

2019年全球工业机器人出货量约在39.7万台,同比下降了6%左右。全球工业机器人保有量由2012年的123万台增长至2016年的183万台,复合增长率达11%,预计2020年,全球工业机器人保有量将超过300万台。

“通过这个数据可以看出机器人发展的两个现象。”王田苗说。

第一,机器人是刚需产品。全球工业机器人销量的增长率,连续10年维持在10-12%,中国工业机器人销量增长速度已经连续8年保持全球第一,平均增长速率在25%左右。

第二,2019年全球工业机器人出货量出现下滑。主要原因有两个:一是受到全球经济周期的影响,机器人市场的发展也随之受到波动;二是受中美贸易摩擦的影响,工业机器人在进出口方面都受到了制约。

汽车行业是工业机器人应用的主战场。2019年国外汽车行业应用工业机器人的比例达45%,国内汽车行业应用工业机器人的比例达50%。所以,汽车行业如果进入疲软期,工业生产也会随着进入疲软期。2019年全球汽车同类产品需求平均下降了-8%到-10%,工业机器人的需求也随之减少。

除汽车行业外,电子制造、3C行业市场也出现疲软。其中,电子制造的标志性行业,手机与家电整体下滑了5%左右,3C下滑约30%。

汽车与3C产品需求的下滑导致整个工业机器人需求下滑,工业机器人出货量因此锐减。 

王田苗表示:“汽车、电子制造与3C行业需求下滑,也有逆周期增长的行业,例如日用消费品、建材、化工、物流与仓储、搬运与码垛,这些行业对于工业机器人的需求依然在不断上涨。其次,机器人新技术,也会带动机器人行业的逆周期增长,主要包括机器视觉或触觉、AGV、并联、机器人协作等技术。”

“2018年,中国自主品牌机器人销量是13万台套,占全球的比重约1/3。2018年,中国工业机器人市场销量虽然出现首次下滑,但从装机量来说,中国仍占据全球36%的市场份额。这也说明我国自主品牌机器人在茁壮成长,走出国门。此外,在价格与服务上国产机器人比国外一线品牌更有优势。”

王田苗说:从中外机器人在中国行业的应用占这一角度观察,一定程度上能够看到“机器人的品质和它产业的分布情况”。

如汽车行业,中国国产机器人在汽车行业的应用比例为11%,而国外机器人的比例高达89%。汽车行业应用国产机器人比例较低的原因,是“中国工业机器人在多机成套性、高可靠性方面的经验不足,切入汽车制造等工业场景需要一个时间”。

国外机器人厂商,打造汽车行业的机器人解决方案的经验比较丰富,他们已经走过了“坎坷”的时期,所以他们提供的整体解决方案较为成熟,可以直接拿来就用。国内企业在这个方面相对落后。

建设汽车智能流水化生产线,仅有机器人还不足够,还需要机器人传感器、传送带、上下料搬运与码垛、AGV等设备高度集成的一体化整体解决方案。

更重要的是,“汽车焊接生产线对机器人的整体要求特别苛刻”

汽车生产线,目前全智能化生产一辆车的平均时间是1.5-3分钟。任何一个环节出现故障,企业都会造成巨大损失。所以,在汽车行业,整体解决方案必须是高度集成,并安全可靠的。

攻克“一软两硬”

目前,我国机器人产业经过近10年的蓬勃发展,已初具规模话。行业创新能力显著增强,关键技术实现重要突破,关键零部件研制也取得了重大进展,行业发展秩序日益规范。但是从整个产业发展情况来看,与国外先进水平相比仍然存在差距。

中国机器人产业依然存在核心技术有待突破、产业基础薄弱、关键零部件性能和可靠性不稳定、现有产品不能满足细分市场的应用需求、自主品牌推广应用难、企业市场竞争力不强、研发资金与人才紧缺、标准检测认证体系尚不完善、市场竞争秩序亟需规范等问题。

王田苗表示:“我们与国外在前沿技术与核心部件上有较大差距,前沿技术上是美国领先,工业和工艺零部件是德国和日本领先。如果中国通过新基建、通过特定的一些‘量大面广’的行业来拉动整个机器人产业发展,大约再过5年时间,中国就有可能在国际舞台上与外国企业进行竞争和较量。“

中国的工业机器人企业达到能够与外国企业较量的水平有三个标志:第一,龙头企业生产机器人必须要过万套;第二,加强核心零部件研发力度,如“一软两硬”。第三,能够出现一批原创性基础,且基础性技术有所突破

在技术上,我国更加侧重应用技术层面,集成应用就是中国的优势。在核心部件,我国在“一软两硬”上与国外差距较大。

“一软”,指机器人的工业软件,包括正向设计软件、系统集成成套工艺应用设计软件、工业互联网应用软件等,中国都相对比较落后。中国在形态上比较落后的表征就在“四高”,相对来说在高端需求上都比较差。这四高指的是:高速、高负载、高精度、高可靠性。

“两硬”,指减速器与电机。减速器主要是谐波减速器和RV减速器。国产谐波减速器的市场销量已达40%,但是RV减速器发展较为落后。电机在国内发展较快,但是高技术含量和高附加值产品品种少、产量低。

王田苗告诉亿欧:需要从五大方面提升国内机器人行业在“一软两硬”上的能力。

第一,以行业应用牵引,继续攻克“卡脖子”关键技术,提高机器人“四高”性能——高速度、高负载、高精度、高可靠性。

第二,加大机器人产业共性关键技术研发,如互联网平台操作系统、智能材料操作执行器、多机及机器人与人之间的协作等关键技术。

第三,注重交叉学科基础性创新,包括开放OS与专用AI芯片、人工肌肉与皮肤、机器人的认知与情感交互等。 

第四,发展柔性定制化智能车间示范工程,基于新能源汽车、3C显示与电子、农副食材、医药医美等客户订单的柔性无人化生产线,促进工业物联网、AGV、3D打印、高端数控机床等技术的相互集成与应用。

第五,探索创造新的机器人服务模式,增加对社会服务机器人和家用服务机器人的关注,探索租赁、共享等新的机器人使用模式,重点开拓清洁、物流配送、接待、新零售、养老等服务机器人应用场景。

现在,我国特种机器人与国外特种机器人的发展在同一个水平线;工业机器人是跟随状态;服务机器人的行业应用相对分散,国内服务机器人的发展还是有相当机会的,基本与国际水平保持一致。”王田苗表示。

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