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国产工业机器人快速发力,向具身智能时代迈进

更新时间:2024-11-19点击次数:

作为“制造业皇冠上的明珠”之一,工业机器人在AI时代正在向具身智能迈进。


从下游应用来看,MIR睿工业统计数据显示,光伏、汽车电子、半导体等领域的工业机器人出货量增速最快。


国产工业机器人市占率趋升


全球工业机器人主要由日本发那科(FANUC)、日本安川电机(Yaskawa)、德国库卡(被美的收购)、瑞士ABB主导,“四大家族”凭借在机器人

核心技术领域的深厚积淀,也一度把控着中国工业机器人市场的大部分份额。


不过,随着国产厂商如埃斯顿(002747.SZ)、汇川技术(300124.SZ)等兴起,“四大家族”近年在中国市场的占有率有所下滑,从70%下滑至40%

左右。根据 MIR、CRIA 数据,2023 年我国工业机器人国产化率达 45%,同比提升9个百分点。



根据睿工业统计数据,2023年,埃斯顿工业机器人在国内的市场份额约为8.5%,汇川技术约为6.5%,分别位居第二、四名。


“需要承认的是,虽然中国是工业机器人的全球最大市场,但国产厂商主要占据中低端市场,高端市场仍以国际品牌为主。”具身智能机器人企业中科

光电创始人、董事长吴易明在接受第一财经采访时表示。


吴易明认为,国内机器人产业发展,首先是要提升核心零部件的国产化能力。


工业机器人的核心零部件包括控制器、伺服系统、减速器,这些决定了工业机器人的精度、稳定性、负荷能力等重要性能指标。其中,控制器是工业

机器人的“大脑”,一般占总成本的15%左右;伺服系统是工业机器人的“动力源”,一般占总成本的20%左右;减速器是工业机器人的“关节”,

一般占总成本的35%左右。


据悉,由于核心零部件的生产技术壁垒较高,大多关键技术被少数公司垄断,使得国内机器人生产商在采购时议价能力不足,采购价格较高。



“据我了解,控制器、伺服系统、减速器的国产化率都在10%~20%。”吴易明告诉第一财经,核心零部件的迭代处于线性发展阶段,国内品牌正在

不断替代国外品牌的市场份额,这个趋势已经非常明显。”


随着国内厂商技术逐步积累进步,目前控制系统与国外产品的差距在逐步缩小。国内部分厂商自主研发了自家的控制系统,包括埃斯顿、华中数控、

新时达、广州数控、汇川技术等,也诞生了一批专业的控制系统服务商如固高科技、英威腾、卡诺普等。


在伺服系统领域,汇川技术在年报中表示其2023年国内市场份额达28.2%。



埃斯顿告诉第一财经,公司拥有完全自主化的机器人控制器、操作系统、伺服系统三大核心技术,机器人核心部件自主化率已经达到90%以上,拥有

覆盖3-700kg负载的87款工业机器人,机器人品类数量位列全球第二,出货量位列国产第一。


向具身智能迈进


“创新能力是工业机器人产业的核心竞争力。”吴易明表示,国内机器人厂商总体上都在拼成本和营销能力,缺乏技术创新;国际范围内,工业机器

人的技术进步已经至少停滞了二十年,在用途没有大幅扩大的情况下,需求端已开始饱和。这两点造成了国内机器人厂商很难实现盈利的局面。


目前,国内工业机器人头部厂商埃斯顿、汇川技术已实现盈利,机器人(300024.SZ)2023年扣非净利润仍然为负、埃夫特(688165.SH)2023年

暂未实现盈利。


“最关键的就是要提高工业机器人的智能特性,具身智能理论和技术的突破将引领机器人智能特性跨越发展。”吴易明表示,智能特性的核心是视觉

感知与工业机器臂运动的融合,由大脑基于结构和空间感知、测量信息指挥机械臂的操控做业,以破除传统认知中机械臂本体的主体地位。具身智能

机器人由智能算法驱动,基于智能算法的智能机器人是由大脑指挥手,而不是把大脑、眼睛镶嵌在手上。随着智能性的发展,未来的工业机器人将能

够面对更有挑战性的场景。


根据中科光电对具身智能的定义,“具身智能”是指主体(机器)在自体、对象与环境等要素间相互作用(信息感知、转化和响应)的过程中建构符

合各要素物理实存及其关系演化趋势的认知模型,达成问题解决或价值实现的人工智能方法。


吴易明解释称,在具身智能下,大脑基于眼睛感知能力,指挥机械手做不同工件,不是识别工件(标记信息)后根据人为不同工件设定好的不同工件

的程序执行任务,而是有眼睛感知到工件后,基于自主理解的任务要求,智能分析工件的结构,各要素空间关系,再自主生成工艺、动作和各种运动

参数,甚至进行交互和迭代,实现自主作业。“这样的机器人就类似于一个熟练工,拿到了工件的图纸,知晓任务目标就能干了。”


不过,吴易明认为,世界范围内的现有所有工业机器人都没有达到所谓的智能突破。“我们在具身智能上的突破是唯一的。我们基于现代数学方法(

微分几何、拓扑、群论等)构建全新的智能理论底层算法架构,基于小样本数据实现精细识别,是智能装备和智能机器人实现自主识别、自主移动、

自适应作业的根技术。”


吴易明介绍称,在民用领域,目前中科光电“仝人”系列已产出智能焊接机器人,能够自主识别多品种小批量工件,自主规划复杂作业轨迹及形成机

械臂的驱动程序,目前总出货量在50台套左右;军工领域预计今年能够形成7000万~1亿元营收,相关技术突破在国家重大任务中已经得到验证。