工業(yè)機(jī)器人攀高向“新”聚鏈成群

    本報(bào)記者 劉釗

    見習(xí)記者 劉曉一

    在近期舉行的2024年世界機(jī)器人大會(huì)上，工業(yè)機(jī)器人打破傳統(tǒng)流水線自動(dòng)化裝備的形象，向外界展示了前沿科技落地的成果。

    工業(yè)機(jī)器人是新興技術(shù)的載體以及制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要裝備。我國是全球工業(yè)機(jī)器人第一大生產(chǎn)國和消費(fèi)市場，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量由2015年的3.3萬套增長至2023年的43.0萬套，8年增長超13倍，工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)量也穩(wěn)居全球第一。

    快速發(fā)展的工業(yè)機(jī)器人，是中國智能制造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的縮影，以此為代表的“高精尖”技術(shù)，也正成為中國新質(zhì)生產(chǎn)力的亮眼名片。那么，產(chǎn)業(yè)端冷暖幾何？有哪些轉(zhuǎn)型突破？未來又將如何進(jìn)化？

    產(chǎn)業(yè)集群加速形成

    我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)雖起步較晚，但完備的工業(yè)體系、龐大的制造業(yè)體量，已孕育出全球最大規(guī)模市場。國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，今年上半年，我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量為28.3萬套，同比增長9.6%。行業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)MIR睿工業(yè)數(shù)據(jù)顯示，上半年我國工業(yè)機(jī)器人整體銷量約為14萬套，同比增長約5%，產(chǎn)銷整體穩(wěn)中有進(jìn)。

    近年來，我國工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了由大到強(qiáng)的歷史性跨越。“工業(yè)機(jī)器人中的精密減速器、高性能伺服驅(qū)動(dòng)器、智能控制器等關(guān)鍵核心零部件如今已形成豐富的產(chǎn)品譜系，技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化能力大幅提升，國際競爭力顯著增強(qiáng)。”中國電子學(xué)會(huì)理事長徐曉蘭表示。

    從市場競爭格局來看，2024年上半年，有4家國產(chǎn)機(jī)器人廠商進(jìn)入全球TOP10行列，比2023年上半年多1家；內(nèi)資品牌占國內(nèi)市場份額攀升至50.1%，創(chuàng)歷史新高，并在第二季度首次超過外資品牌。

    當(dāng)前，我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已從單項(xiàng)冠軍成長為全能高手，形成了一條從核心零部件到機(jī)器人本體、再到系統(tǒng)集成的完整產(chǎn)業(yè)鏈。根據(jù)相關(guān)上市公司公告，新松機(jī)器人、埃斯頓、埃夫特、邁赫股份、瑞松科技等多家機(jī)器人企業(yè)密集收獲汽車自動(dòng)化生產(chǎn)線重大訂單，綠的諧波、雙環(huán)傳動(dòng)、匯川技術(shù)、雷賽智能等公司生產(chǎn)的核心零部件也進(jìn)入全球頭部企業(yè)供應(yīng)鏈體系。

    與此同時(shí)，產(chǎn)業(yè)集群也在加速形成。《中國機(jī)器人技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告（2023）》顯示，我國機(jī)器人優(yōu)質(zhì)企業(yè)重點(diǎn)分布在京津冀、長三角、珠三角地區(qū)，形成了以北京、上海、深圳等為代表的多核心產(chǎn)業(yè)集群。其中，長三角地區(qū)機(jī)器人產(chǎn)能占全國50%以上；珠三角憑借雄厚的工業(yè)基礎(chǔ)和新一代信息技術(shù)的先發(fā)優(yōu)勢，積極培育未來智能裝備產(chǎn)業(yè)集群，推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)向智能化、高端化、一體化邁進(jìn)。

    應(yīng)用場景“全面開花”

    國產(chǎn)化率不斷攀升、高端領(lǐng)域強(qiáng)勢崛起的背后，是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的深刻變革。

    “隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓬勃興起，人工智能、傳感等新一代數(shù)字技術(shù)正與機(jī)器人產(chǎn)業(yè)加快融合。”高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）所長盧瀚宸向《證券日報(bào)》記者表示。

    軟件方面，大模型的接入為工業(yè)機(jī)器人打開新窗口。隨著工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用場景逐漸擴(kuò)大，AI大模型落地有望產(chǎn)生“智能”和“體能”雙劍合璧的乘數(shù)效應(yīng)。“AI大模型能夠賦予機(jī)器人‘最強(qiáng)大腦’，更全面地感知周圍環(huán)境并根據(jù)環(huán)境變化做出相應(yīng)調(diào)整，更高效地分解和執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)。”新松機(jī)器人相關(guān)負(fù)責(zé)人向記者表示。

    在新松機(jī)器人AI大模型展示區(qū)，上述負(fù)責(zé)人通過一塊顯示屏，以口語、文字、畫圖等不同方式向機(jī)器人下達(dá)擺放七巧板的指令，機(jī)器人便能夠自主進(jìn)行指令分析、分解、規(guī)劃，將小小的七巧板自主擺放成口令所要求的形狀，實(shí)現(xiàn)了AI技術(shù)加持下的“耳、腦、眼、手”高效協(xié)同。據(jù)介紹，該技術(shù)在智能拆碼垛、物料識(shí)別與揀選、物品缺陷檢測與剔除等領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景。

    在汽車制造場景中，傳統(tǒng)點(diǎn)焊作業(yè)高度依賴人工操作，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，且難以保證焊接質(zhì)量的一致性。隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快，生產(chǎn)線也需要頻繁調(diào)整以適應(yīng)不同車型的焊接需求。

    “機(jī)器人的免示教焊接技術(shù)，可以很好地應(yīng)對制造業(yè)生產(chǎn)模式從單一品種的大規(guī)模生產(chǎn)，逐步向小批量、多品種生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變。”京城機(jī)電旗下配天機(jī)器人市場品牌總監(jiān)房瀚園告訴《證券日報(bào)》記者，該新技術(shù)利用計(jì)算機(jī)3D視覺技術(shù)和深度學(xué)習(xí)算法來自動(dòng)識(shí)別和跟蹤焊槍，自動(dòng)規(guī)劃焊接路徑并優(yōu)化焊接參數(shù)，確保多工件焊接路徑最短、能量消耗最少。極大簡化了焊接流程，無需人工示教和校正，實(shí)現(xiàn)了焊接過程的高度自動(dòng)化與智能化。

    硬件方面，工業(yè)機(jī)器人正從單一形態(tài)走向“三頭六臂”的復(fù)合體。庫卡機(jī)器人相關(guān)人士向記者透露，公司計(jì)劃在高載重移動(dòng)機(jī)器人上安裝機(jī)械臂，使其能獨(dú)自完成抓取搬運(yùn)一體化作業(yè)。

    材料方面，中科光電精密工程有限公司創(chuàng)始人、董事長吳易明向《證券日報(bào)》記者表示，目前工業(yè)機(jī)器人的材料一般是鋼、鋁、鋁合金等，未來會(huì)演化到更高級的自組織等生物制造材料。材料演進(jìn)的大方向最終可能會(huì)是仿生，預(yù)計(jì)時(shí)間在15年至20年。

    工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用場景已“全面開花”。除了傳統(tǒng)的流水線作業(yè)，工業(yè)機(jī)器人正成為替代制造業(yè)各類高危工種勞動(dòng)者的“主力軍”。“公司的能源高空高危爬壁機(jī)器人本體能夠通過吸附行走，在復(fù)雜多變的高空高危場景中自由穿梭檢測，直接接觸火電鍋爐水冷壁管、風(fēng)電風(fēng)機(jī)葉片等檢測目標(biāo)的表面。”吉泰智能創(chuàng)始人兼CEO徐光平對《證券日報(bào)》記者表示，在AI加持下，爬壁機(jī)器人可以自主執(zhí)行檢測任務(wù)，其檢測效率為人工檢測的150倍；憑借高精確缺陷識(shí)別算法，設(shè)備缺陷檢測的準(zhǔn)確率可達(dá)95%。

    走向高質(zhì)量發(fā)展

    盡管行業(yè)整體穩(wěn)中向好，但從破“量”的上半場進(jìn)入到攻“利”的下半場，工業(yè)機(jī)器人“內(nèi)卷”問題也逐漸顯現(xiàn)。

    “上半場，大批廠商涌入機(jī)器人賽道，部分廠商確實(shí)依靠前瞻布局和市場策略（如犧牲利潤搶份額）獲得了一定的銷量，但也無形中加劇了行業(yè)的無序性，加上外部環(huán)境的變化，行業(yè)‘內(nèi)卷’持續(xù)加劇。”盧瀚宸表示，下半場，存量市場的競爭更為激烈，成本壓力貫穿全產(chǎn)業(yè)鏈，機(jī)器人企業(yè)的盈利正經(jīng)歷著更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

    究其原因，盧瀚宸認(rèn)為，一是產(chǎn)品的同質(zhì)化嚴(yán)重，缺乏真正的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)；二是多數(shù)廠商未真正突破高端應(yīng)用領(lǐng)域，如半導(dǎo)體、汽車整車等，還在中低端應(yīng)用領(lǐng)域扎堆。這種“內(nèi)卷—不盈利—研發(fā)難—創(chuàng)新難—突破難”的惡性循環(huán)，在一定程度上限制了整個(gè)行業(yè)的向上發(fā)展。

    如何破局？“技術(shù)始終是核心競爭力。”吳易明認(rèn)為，當(dāng)前制約機(jī)械臂應(yīng)用的最大難點(diǎn)是智能化，即機(jī)器人如何適應(yīng)非結(jié)構(gòu)化場景。對此，中科光電另辟蹊徑，以有別于AI大模型的數(shù)學(xué)方法，打通了信息的存儲(chǔ)與傳遞，該技術(shù)現(xiàn)為全球首例，為企業(yè)構(gòu)建了寬闊的護(hù)城河。

    此外，盧瀚宸建議企業(yè)應(yīng)在市場上下功夫。“一是積極出海，去國外尋求增量市場；二是深耕細(xì)分領(lǐng)域，過往通用類機(jī)器人市場基本已趨于紅海，但對于部分細(xì)分領(lǐng)域，如船舶制造、鋼結(jié)構(gòu)等非標(biāo)屬性突出的領(lǐng)域，依然有較大的空間。”盧瀚宸說。

    值得一提的是，政策端對于市場的規(guī)范也助力行業(yè)走向高質(zhì)量發(fā)展。工業(yè)和信息化部近日發(fā)布《工業(yè)機(jī)器人行業(yè)規(guī)范條件（2024版）》和《工業(yè)機(jī)器人行業(yè)規(guī)范條件管理實(shí)施辦法（2024版）》，在技術(shù)能力和生產(chǎn)條件、質(zhì)量要求、銷售和售后服務(wù)等方面提出了全面要求。

    兩份文件將促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人全產(chǎn)業(yè)鏈提質(zhì)增效，加速行業(yè)規(guī)范化發(fā)展，推動(dòng)企業(yè)更加注重研發(fā)投入，擺脫無序價(jià)格戰(zhàn)。國內(nèi)頭部廠商將在競爭中獲得優(yōu)勢，加速產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)向中高端突破。