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本文作者: 韓永昌 | 2022-12-29 10:37 |
協(xié)作機(jī)器人作為工業(yè)機(jī)器人的一門(mén)新興品類,自出現(xiàn)以來(lái)一直保持著高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。
回望過(guò)去,自 1996 年J.Edward Colgate和Michael Peshkin教授首次提出協(xié)作機(jī)器人概念以來(lái),協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展無(wú)論是在產(chǎn)品類型多樣化方面,還是下游應(yīng)用拓展方面,亦或是市場(chǎng)規(guī)模的增長(zhǎng)方面,都處于高歌猛進(jìn)的態(tài)勢(shì)。
2008 年,Universal Robots 推出第一款協(xié)作機(jī)器人 UR5,彰示了全球范圍內(nèi)出現(xiàn)真正意義上的協(xié)作機(jī)器人。
2010 年,全球協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)開(kāi)始真正起步,傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人巨頭以及眾多創(chuàng)業(yè)型企業(yè)開(kāi)始涌入?yún)f(xié)作機(jī)器人賽道。
2015 年,我國(guó)協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)起步,下游行業(yè)對(duì)于柔性化需求的不斷提升,為國(guó)產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。新進(jìn)企業(yè)不斷涌入,下游需求持續(xù)釋放,協(xié)作機(jī)器人賽道熱度持續(xù)上升,眾多資本亦開(kāi)始關(guān)注協(xié)作機(jī)器人賽道。
譬如,順為資本、紅杉資本、聯(lián)想之星、金沙江創(chuàng)投、中金資本、高瓴創(chuàng)投、經(jīng)緯中國(guó)、聯(lián)想創(chuàng)投等投資機(jī)構(gòu)先后入局,并加速了協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域的持續(xù)融資輪次。
據(jù)高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)不完全統(tǒng)計(jì),2015-2021年,國(guó)內(nèi)協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)共計(jì)58例融資案例,其中2018融資案例共14例,達(dá)到歷史高點(diǎn),2019年與2020年均為7例;2021年全年,行業(yè)內(nèi)共有13例融資事件,融資總額50.28億元,創(chuàng)歷史新高;2022年上半年共有6例融資事件。
12月14日,由高工咨詢聯(lián)合艾利特機(jī)器人、大族機(jī)器人、中科新松、慧靈科技、坤維科技、珞石機(jī)器人六大參編單位聯(lián)合編寫(xiě)的《2022協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書(shū)》,正式對(duì)外發(fā)布。
該藍(lán)皮書(shū)結(jié)合過(guò)往以及當(dāng)下的行業(yè)發(fā)展節(jié)奏,透過(guò)市場(chǎng)現(xiàn)狀、技術(shù)發(fā)展、資本布局、場(chǎng)景應(yīng)用、企業(yè)案例和未來(lái)前景等多個(gè)角度的梳理,為我們客觀、真實(shí)地還原了協(xié)作機(jī)器人行業(yè)的整個(gè)發(fā)展脈絡(luò)以及走勢(shì)。
旨在幫助協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上的相關(guān)企業(yè)及投資機(jī)構(gòu)了解當(dāng)前協(xié)作機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的最新態(tài)勢(shì),把握市場(chǎng)機(jī)會(huì),做出正確經(jīng)營(yíng)決策。
近六年,協(xié)作機(jī)器人銷量年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)51.94%
據(jù)工信部披露數(shù)據(jù)顯示,2021 年全年,中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量366044臺(tái),同比增長(zhǎng)約 44.9%;我國(guó)連續(xù)八年成為全球最大工業(yè)機(jī)器人消費(fèi)國(guó),市場(chǎng)占有率穩(wěn)步提升。
在國(guó)內(nèi)機(jī)器人消費(fèi)市場(chǎng)節(jié)節(jié)攀升的同時(shí),作為垂直細(xì)分領(lǐng)域的協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng),近幾年也憑借高速發(fā)展,在銷量和融資等方面均有強(qiáng)勢(shì)表現(xiàn)。
GGII數(shù)據(jù)顯示,2021年中國(guó)協(xié)作機(jī)器人銷量18623臺(tái),同比增長(zhǎng)87.62%;市場(chǎng)規(guī)模20.39億元,同比增長(zhǎng)76.84%,增長(zhǎng)顯著。其中,2016-2021年,協(xié)作機(jī)器人銷量及市場(chǎng)規(guī)模年均復(fù)合增長(zhǎng)率分別為51.94%和41.46%。
協(xié)作機(jī)器人下游應(yīng)用滲透加速
協(xié)作機(jī)器人的快速發(fā)展,與其下游應(yīng)用有著莫大關(guān)系。譬如,在工業(yè)領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)協(xié)作機(jī)器產(chǎn)品主要應(yīng)用于3C電子、汽車零部件、機(jī)械加工等行業(yè)。2021 年,3C 電子、汽車零部件行業(yè)依然是協(xié)作機(jī)器人的主要流向,其他行業(yè)領(lǐng)域滲透率持續(xù)提升,如機(jī)械加工、新能源、醫(yī)療保健等細(xì)分市場(chǎng)均同比増長(zhǎng)。
GGII 數(shù)據(jù)顯示,2021年協(xié)作機(jī)器人在3C電子行業(yè)市場(chǎng)的應(yīng)用占比為 30.31%,較上一年略有提升;在汽車及其零部件行業(yè)市場(chǎng)的應(yīng)用占比為 27.20%,相比于2020年提升明顯。其中,2021年協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)的增量主要來(lái)自于汽車及零部件行業(yè)和醫(yī)療保健等服務(wù)行業(yè)。
以汽車及相關(guān)行業(yè)為例,艾利特機(jī)器人、中科新松、珞石機(jī)器人等優(yōu)秀協(xié)作機(jī)器人企業(yè)在該領(lǐng)域均有亮眼表現(xiàn)。
譬如成立于2016年的艾利特機(jī)器人,聚焦于平臺(tái)級(jí)協(xié)作機(jī)器人研發(fā)。
在汽車和汽車零部件行業(yè),協(xié)作機(jī)器人主要應(yīng)用于人力需求較大且重復(fù)性勞動(dòng)占比較高的場(chǎng)景,艾利特機(jī)器人可用于中控屏擰緊、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋檢測(cè)、汽車座椅打磨、汽車門(mén)板條卡扣安裝、汽車電池蓋板涂膠。
金屬加工是典型的產(chǎn)品種類豐富、生產(chǎn)批次多、批量小的行業(yè),產(chǎn)品生產(chǎn)工藝經(jīng)常變更,生產(chǎn)計(jì)劃變動(dòng)頻繁,這也為協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用提供了廣闊的舞臺(tái)。艾利特機(jī)器人用于沖壓機(jī)床上下料、攻絲應(yīng)用、端蓋裝配等。
基于“漸次自動(dòng)化”的概念,艾利特通過(guò)單工位改造、功能性增加、減人提質(zhì)等循序漸進(jìn)的方式來(lái)完成自動(dòng)化部署,加之協(xié)作機(jī)器人安全、高效、易用、靈活四大特點(diǎn),讓協(xié)作機(jī)器人在應(yīng)對(duì)產(chǎn)線需求的變化時(shí),具有更大的適應(yīng)性。
目前,艾利特機(jī)器人主要推出兩個(gè)系列產(chǎn)品。一是面向中端和國(guó)內(nèi)客戶為主的EC系列,包含了從3kg到20kg負(fù)載的協(xié)作機(jī)器人,滿足3C、汽車、醫(yī)療、電力等多種應(yīng)用場(chǎng)景;二是面向高端和海外客戶的CS系列,在運(yùn)行系統(tǒng)和編程系統(tǒng)等軟件方面,機(jī)器人關(guān)節(jié)模組等結(jié)構(gòu)及硬件方面,以及頂層算力庫(kù)方面進(jìn)行了全面升級(jí)。
中科新松成立于2014年,是新松機(jī)器人集團(tuán)在上海設(shè)立的國(guó)際總部,中科新松業(yè)務(wù)包括多可協(xié)作機(jī)器人及新松智慧工廠。多可協(xié)作機(jī)器人聚焦于協(xié)作機(jī)器人系列化產(chǎn)品的自主研發(fā)和生產(chǎn);新松智慧工廠提供集核心制造技術(shù)開(kāi)發(fā)、工藝流程研究及系統(tǒng)規(guī)劃于一體的數(shù)字化工廠自動(dòng)化系統(tǒng)解決方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施。
以中科新松的協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品為例,基于可協(xié)作、易操作、拓展性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),其產(chǎn)品已可被用至裝配、上下料、擰釘、涂膠、檢測(cè)等多個(gè)汽車行業(yè)的生產(chǎn)場(chǎng)景中,并服務(wù)了上汽大眾、奔馳、寶馬、福特、一汽、博格華納、長(zhǎng)城汽車、華域汽車等國(guó)內(nèi)外知名品牌。
此外,中科新松的多可?GCR20協(xié)作機(jī)器人有效解決了電池包擰緊難題,具體來(lái)看,負(fù)載20公斤的GCR20提供了大扭矩?cái)Q緊的能力,保證了擰緊質(zhì)量。機(jī)器人+視覺(jué)的組合能夠?qū)﹄姵匕鼣Q緊點(diǎn)進(jìn)行二次定位,提高擰緊速度和良率。
珞石機(jī)器人成立于2015年,依靠核心控制技術(shù)起家,如今已經(jīng)成長(zhǎng)為同時(shí)擁有工業(yè)機(jī)器人、柔性協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品的企業(yè)。
珞石工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品覆蓋4kg-25kg負(fù)載,475mm-2013mm臂展,搭載珞石自主研發(fā)的高性能控制系統(tǒng),具備更高速、更可靠、更精巧、更好用的特點(diǎn)。珞石新一代柔性協(xié)作機(jī)器人xMate具備領(lǐng)先的安全性、優(yōu)異的運(yùn)動(dòng)性能以及核心的柔順力控能力,易于安裝部署,簡(jiǎn)單好操作,能應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜工藝、工況。
以某企業(yè)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的組裝生產(chǎn)線為例,由于空間狹小,前后道工序的設(shè)置要求人機(jī)協(xié)同作業(yè),安裝防護(hù)欄的傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人與原有產(chǎn)線布局沖突,無(wú)法滿足部署要求。珞石新一代柔性協(xié)作機(jī)器人xMate每個(gè)關(guān)節(jié)具備扭矩傳感器,可以實(shí)時(shí)測(cè)量關(guān)節(jié)力矩值,使用xMate完成力控打磨工藝時(shí),不需要在機(jī)器人末端額外增加六維力傳感器,就可實(shí)現(xiàn)精確的恒力打磨去毛刺,提高實(shí)際生產(chǎn)效率的同時(shí),極大降低企業(yè)的應(yīng)用擴(kuò)展成本。
經(jīng)過(guò)多年的細(xì)分行業(yè)探索,珞石機(jī)器人將最核心的機(jī)器人控制技術(shù)深度結(jié)合工藝應(yīng)用場(chǎng)景,目前已廣泛應(yīng)用在汽車及其零部件行業(yè)打磨、涂膠、裝配、擰緊、打磨、檢測(cè)、上下料、自動(dòng)充電等多個(gè)場(chǎng)景中,為汽車行業(yè)眾多生產(chǎn)階段增加價(jià)值,全面提高生產(chǎn)效率。
同時(shí),在3C電子領(lǐng)域,也有一大批表現(xiàn)突出的協(xié)作機(jī)器人企業(yè),如大族機(jī)器人、慧靈科技。
其中,大族機(jī)器人成立于2017年,由上市公司大族激光組建,是在大族電機(jī)機(jī)器人研究院100多人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)基礎(chǔ)上孵化而成,于2019年在德國(guó)斯圖加特成立了子公司,團(tuán)隊(duì)成員超過(guò)400人,聚集了來(lái)自25個(gè)國(guó)家的與地區(qū)的機(jī)器人和人工智能領(lǐng)域?qū)<摇?/p>
在3C電子行業(yè),大族協(xié)作機(jī)器人可以很好的配合目標(biāo)件和外圍設(shè)備的特點(diǎn),完成對(duì)瑕疵的檢測(cè)與分類。此外,大族機(jī)器人憑借高精度、更安全、易裝配的特點(diǎn),現(xiàn)已應(yīng)用于精密組裝、上下料、包裝等工作。
在一家主流手機(jī)屏制造廠商激光切割上下料應(yīng)用中,大族協(xié)作機(jī)器人替代了原來(lái)的伺服電機(jī),實(shí)現(xiàn)“一拖四”即一臺(tái)機(jī)器人給四臺(tái)激光切割機(jī)上下料,既節(jié)約了設(shè)備成本,最大限度的發(fā)揮機(jī)器人的優(yōu)勢(shì),同時(shí)產(chǎn)線的柔性化程度也得到了極大的提升。
大族機(jī)器人自機(jī)器人研究院至今發(fā)展近十年,致力于智能機(jī)器人在工業(yè)、醫(yī)療、物流、教育、服務(wù)等領(lǐng)域的研發(fā)、推廣和應(yīng)用。目前已深入3C、機(jī)加工、半導(dǎo)體、汽車、衛(wèi)浴、健康理療,精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)、鋰電新能源、新消費(fèi)及教育等眾多行業(yè)領(lǐng)域,應(yīng)用場(chǎng)景涵蓋上下料、螺絲鎖縛、打磨、涂膠、實(shí)訓(xùn)、診療等等。
慧靈科技成立于2015年,是小米生態(tài)鏈企業(yè),致力于“讓自動(dòng)化更簡(jiǎn)單”,打造了末端執(zhí)行器、協(xié)作機(jī)械臂和智能電缸等機(jī)器人產(chǎn)品,讓機(jī)器人不再成為自動(dòng)化行業(yè)的奢侈品,從成本、易用性等多個(gè)維度降低自動(dòng)化改造的門(mén)檻。
在3C電子行業(yè),慧靈科技有著豐富的項(xiàng)目應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),以國(guó)內(nèi)某知名手機(jī)回收生產(chǎn)商應(yīng)用為例,該生產(chǎn)商的需要點(diǎn)非常明確,1、手機(jī)自動(dòng)化組裝、測(cè)試、檢測(cè),最終達(dá)到黑燈工廠的效果;2、 通過(guò)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)提高產(chǎn)品數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確性;3、通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行提高產(chǎn)品的一致性;4、通過(guò)減少人工干預(yù)提高產(chǎn)品良率;5、通過(guò)系統(tǒng)集成提高效率來(lái)降低成本。
而慧靈科技針對(duì)需求痛點(diǎn),在組裝-硬件測(cè)試-屏幕測(cè)試-功能測(cè)試-外觀檢測(cè)等應(yīng)用工藝環(huán)節(jié) ,充分利用自身產(chǎn)品優(yōu)勢(shì),為客戶有效實(shí)現(xiàn)降本增效。譬如,數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確性提高10%;提高產(chǎn)品的一致性;提高產(chǎn)品良率1%;提高效率來(lái)降低成本37%;單線操作人員減少60%。
至今,慧靈科技的產(chǎn)品已出海至美、德、日、韓等數(shù)十個(gè)國(guó)家,在3C、醫(yī)藥生化、新零售、汽車、教育等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,服務(wù)了包括小米、華為、富士康、松下在內(nèi)的幾千家國(guó)內(nèi)外客戶。
除此之外,以坤維科技為代表的六維力傳感器企業(yè)也與協(xié)作機(jī)器人企業(yè)建立良好的生態(tài)合作關(guān)系,形成高效配合。
坤維科技成立于2018年,致力于向機(jī)器人及其它智能裝備、工業(yè)過(guò)程監(jiān)控、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、科研測(cè)試測(cè)量等領(lǐng)域提供專業(yè)的力覺(jué)測(cè)量解決方案及相關(guān)產(chǎn)品,其中,機(jī)器人用六維力傳感器是坤維科技的核心產(chǎn)品。坤維科技創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)全部來(lái)自國(guó)家級(jí)航天科研機(jī)構(gòu),掌握力覺(jué)測(cè)量核心技術(shù),并具備相關(guān)產(chǎn)品的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
坤維科技六維力傳感器,可用于實(shí)時(shí)測(cè)量機(jī)器人腕部所受到的力,并實(shí)現(xiàn)主動(dòng)力輸出控制,相當(dāng)于人類的感官神經(jīng)。在進(jìn)行高復(fù)雜度工作,以及限制性作業(yè)、協(xié)調(diào)作業(yè)等方面,是一種特別重要的傳感器,不僅能提高企業(yè)生產(chǎn)的柔性,還大大降低了因更換產(chǎn)品生產(chǎn)線導(dǎo)致的機(jī)器人再編程成本。
結(jié)合高精度力控算法,坤維科技已與節(jié)卡、遨博、睿爾曼、越疆、思靈、大族、法奧等國(guó)內(nèi)協(xié)作機(jī)器人著名廠商開(kāi)展了深度合作,廣泛應(yīng)用于防碰撞安全監(jiān)測(cè)、自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線、力控切削打磨、拖動(dòng)示教、精密裝配等多個(gè)領(lǐng)域,大幅提高協(xié)作機(jī)器人的安全性、易用性、柔性。
其中,在曲面恒力打磨應(yīng)用中,基于坤維六維力傳感器的打磨,可以確保打磨過(guò)程中正壓力和磨削力的恒定,通過(guò)力覺(jué)反饋可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的曲面打磨路徑的自適應(yīng),避免了曲面路徑編程的繁瑣工作。
寫(xiě)在最后
中國(guó)協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)在經(jīng)歷了2017年起量帶來(lái)的高增速(60%)以后,迎來(lái)了3年的平穩(wěn)期,2018-2020年增速均保持20%以上;2021年中國(guó)協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)迎來(lái)了第二個(gè)增長(zhǎng)的高峰,增速高達(dá)87.62%,相較全球協(xié)作機(jī)器人銷量增速高出36.17%;2021 年,中國(guó)協(xié)作機(jī)器人銷量在全球協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)整體銷量的占比達(dá)51.02%。GGII 預(yù)測(cè),作為協(xié)作機(jī)器人的主戰(zhàn)場(chǎng)之一,2026 年中國(guó)協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)銷量有望突破 10 萬(wàn)臺(tái)。
從中國(guó)協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)格局來(lái)看,通過(guò)計(jì)算行業(yè)集中度指標(biāo)可以發(fā)現(xiàn),2019年到2020年,CR4和CR8均有所上升。2020年到2021 年,CR4略有下滑,從65%下降到63%,CR8從83%小幅上漲到 84%。
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