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人形机器人的供应链机会

2023-09-25 13:31
来源:澎湃新闻·澎湃号·湃客
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文| 星船知造,杨璇

正文共计 :4362字

预计阅读时间 :5分钟

车间的遐想总是围绕着“机器人进厂”展开。

国际机器人联盟(IFR)将机器人分为两大类:服务机器人和工业机器人。服务机器人汇入日常生活,现阶段以扫地机器人、送餐机器人等为代表。

进厂的主要是工业机器人,它承担生产制造任务,以强悍之姿伫立全球制造业,改变中国工业自动化智能化的进程,是当下我国制造向智造升级最具体的抓手。工业机器人中又有——

六轴工业机器人:目前中国市场已成为全球工业机器人第一大市场,其背后,是我国新兴产业蓬勃发展带来的工业机器人下游应用市场扩张、中国制造升级、劳动力成本上升等多个因素,共同为工业机器人提供了增长需求。

全球工业机器人下游应用主要集中在:汽车零部件、整车制造、金属制品、家用电器等行业。以六轴机器人为例,一半以上的订单量都来源于这几个行业。

移动机器人:主要分为AGV(自动导引车)与AMR(自主移动机器人)。前者依靠辅助标志导航和软件系统调度;后者能自主规划路径、避障、决策。

移动机器人在车间中替代“搬运工”。一台具备“稳定性”和“适配性”的移动机器人,能保证生产过程中的配送效率和配送的准确度

AGV、AMR带来仓库、车间的流通革命

协作机器人:某种程度上,也是当今万亿级机器人赛道最热门、最卷的产业(可点击星船知造《万亿级机器人赛道里:为什么它最卷?》)。它兼具了工业机器人的生产力和服务机器人安全性高、简单易上手的特点。

把它安插到移动机器人身上,就能实现物料的自动分拣、上下料和搬运等功能,成为一台功能复合的机器人。

新松协作机器人涂胶

协作机器人无需像传统工业机器人一样重构整条生产线,直接放到已有产线就能使用。其“灵活性”颇类似我们今天的主角——人形机器人。(更多定义和产业内容,可点击星船知造《人形机器人,一场事先张扬的反常识》)

波士顿动力人形机器人

人形机器人的未来有无限可能。可以如同ABB、库卡的机械臂一样强悍有力进入制造场景;也可能如节卡的协作机器人一样灵活被按插入各个生产环节;又可能如追觅的扫地机等服务机器人一样,进入日常生活场景。

IFR数据,2022年全球机器人市场规模已经达到了513亿元的高点,2017-2022 年CAGR达 14%。

其中工业机器人市场规模195亿美元,服务机器人市场规模达217亿美元,特种机器人市场规模超100亿美元。到2024年,全球机器人市场规模有望超650亿美元。

Markets and markets预测,全球人形机器人市场规模(仅考虑单机)将从2022年15亿美元提升至2027年的173亿美元(约合人民币1038亿元),千亿市场的容量指日可待。

目前,受制于人形机器人高昂的制造成本、尚不完善的软硬件协同能力等原因,其大规模落地工业场景还是一个较为遥远的展望。

松禾资本执行董事朱明、优必选科技副总裁付春江、追觅科技人形机器人负责人喻超、星船知造创始人、主编唐晓园

虎嗅2023工业AI大会上,星船知造创始人唐晓园与三位机器人业内专家展开对话:松禾资本执行董事朱明、优必选科技副总裁、人形机器人事业部负责人付春江、追觅科技人形机器人负责人喻超,共同探讨——

●智能时代下,新的机器人产品形态和新的交互方式即将酝酿而出。眼下,如何理解人形机器人的应用潜力?

●它率先引爆了什么?

●供应链各环节当下情况?

●人形机器人未来的工业场景畅想。

Q

星船知造唐晓园:

未来,人形机器人可能会有一些什么样的应用场景?它可能先替代具体哪类机器人?

松禾资本执行董事朱明:

这个问题目前为止还是没有一个太好的答案。

我们这么长时间看到人形机器人能够落地使用的,我觉得更多还是在教育上。比如中小学生或者大学生,在学习机电一体化、学习机械结构或人工智能相关的知识时,需要一个教具、一个设备。这方面能够产生一定规模市场的细分赛道。

但如果是在工业领域,我们目前在工厂里看到的人形机器人很少很少。核心还是因为经济的账现在算不太过来,没有必要。毕竟能用一个胳膊就完成的工作为什么需要四肢呢?

在消费场景的话,我觉得可能未来5到10年会有一定的市场机会。

优必选科技副总裁、人形机器人事业部负责人 付春江:

在工业领域引进人形机器人,比如在整车制造的总装车间等,就要去考虑他们的人力成本是不是已经到了可以增加人形机器人渗透率的时刻。

比如当前一线城市和周边地区的相关人力成本是10万人民币一年,如果使用机器人进车间,整车厂可以接受的整体回报率一般在3-5年左右。未来还是要随着用工成本的上升,以及人形机器人量产规模化、成本不断下降等,未来机器人涌入车间会进一步加速。

追觅科技人形机器人负责人 喻超:

按照追觅科技内部我们对人形机器人落地场景的规划,首先,相对容易、直接能够落地的是教育场景,会是我们首先会去做的事。

其次,会结合人形机器人本身的特点来陆续补齐各类消费、教育场景存在的一些短板,将机器人整体的使用价值发挥到最大。

然后,在工业场景,因为追觅有自己的智能工厂,所以完成这两步之后,我们会让机器人进入现有工厂,在工厂车间的不同应用场景中尝试落地。

Q

星船知造唐晓园:

人形机器人产业前进过程中,会给供应链带来哪些机会?

优必选科技副总裁、人形机器人事业部负责人 付春江:

我对中国的供应链是抱有非常大的信心的。因为即便是特斯拉,在未来想要追求性能与成本的平衡的话,也要用中国的供应链。

A

松禾资本执行董事 朱明:

谐波减速机大家关注可能比较多,并不是说全部都国产,目前主要用的还是日本的产品。只是说我们现在有能力生产制造,如果之后日本供应不上,那么国产就可以换上。

上游产业中比较明确的一个机会是在力控上。因为机器人无论是要做动力去控制,还是做人机交互,还是做人类动作的精细化执行,都需要一个比较精确的反馈。

以前我们自己做工业机器人力控的时候,是买一个国外的产品,差不多3万块,但放在人形机器人上,如果每个关节的力控都需要3万块来运作,这个产品的价格就会高到很离谱。在这样的应用诉求下,最近几年有看到一些公司在这一赛道上逐渐显露,然后慢慢就会有一个国产替代的过程。

A

Q

星船知造创始人唐晓园:

现场观众很关心未来的工业场景。不如我们暂时走出“实验室阶段”,畅想下人形机器人未来的工业场景会是怎么样的?

追觅科技人形机器人负责人 喻超

目前来说没有看到太多人形机器人在工业场景的落地。大约18、19年时,我们在中山的一家工厂调研过一家国外品牌的人形机器人。但当时工人的使用感不好,机器人做一个动作都要等半天,而且购入费用高达80多万。毕竟在工业领域,要追求极致性价比。工厂关心的是引入人形机器人要花多少钱,能提高多少效率,替代多少人。

从更长远的未来来看,随着整个人形机器人产品能力升级和应用场景越来越多,以及劳动力成本的提升,人形机器人进入工业场景是大趋势,能做的事情、落地的场景是非常丰富的,比如我们现在工业场景需要人的灵活运动能力、感知分析与交互执行能力等等。但这些,不是说短时间内能够实现的。因为人形机器人要解决的问题确实很多。

人形机器人首先应该去尝试落地的场景,一定是偏消费场景的,而且不是单纯的一个“讲解员”或者“导览员”,还是在与人交互的同时提供一部分的工具价值,去替代有一定技能的工作人员。

优必选科技副总裁、人形机器人事业部负责人付春江

我想从三个方面来说。第一个场景拓展,包括我们现在的汽车总装、3C,还有物流搬运,以及未来的新能源等,这些场景会不断拓展。

第二个是垂域智能。大模型应用在具体场景中肯定会进行垂域化适配,会形成相应的数据门槛,这些数据门槛与通用机器人会形成正向迭代、正向激励反馈效应,从而促进头部较有优势的玩家,他们的进步速度会更快。

第三个就是人机、多机的互动联动。在具体的产品任务中,人形机器人只是一个牵引者,可以与其他机器人配合,与人配合得更好来完成工作。

A

松禾资本执行董事 朱明:

人形机器人与工业机器人相比,要复杂太多。工业机器人是“一个胳膊”,人形机器人是“两个胳膊、两条腿,还加个身体和头”。但并不是每个腿、每一个胳膊都做好了,就意味着一个人形机器人做好了。它涉及到姿态控制等很多方面。而且随着重量、形态等变化,动力学模型也是不断变化着的。控制算法我觉得是目前来说是比较难解决的事。

基本上动力学的东西国外解决得还可以。但国内目前人形机器人“小脑”协调能力还要加油。

另外一个最致命的事,是现在硬件上的难度还未突破,导致生产制造成本昂贵,所以就限制了很多应用场景。即使应用在某一个场景下,它的维修保障也很难满足。万一出了问题,换一个传感器就几万块——这样很难有一个可持续的市场。

新需求的话,今年其实有个很大的变化,就是AIGC整个的后端算力和大模型的发展,导致交互的感觉比以前好很多。这一切也会辐射到人形机器人这个交互终端上。所以一个趋势是,人形机器人的能力会越来越强,陪伴感也会更强,但人形机器人怎么把这个势头延续或利用起来,这个问题我们还在持续观察。

尾声

任何产业崛起的前提,都是通过市场的检验。

比如制造业企业选择是否使用移动机器人会首先考虑投资回报周期。而每座自动化智能工厂的建设都是一个系统工程,涉及到不同行业、不同生产环节的生产特点,不存在一个放之四海而皆准的“是否要机器人换人”标准答案。在星船知造此前的调研中,AGV、AMR在汽车行业的零配件流通场景中,投资回报周期约“2-3年”。到了汽车行业零配件的制造场景中,投资回报周期延长为“3-5年”。

中国崛起为全球机器人大国,既离不开多个制造业、服务业、生活使用场景撑起了机器人需求的骨架、又离不开中国本土机器人品牌在市场占有率上的不断提升,更高的产品性价比进一步拓阔了应用市场。

人形机器人作为一门集机、电、材料、计算机、传感器、控制技术等多门学科于一体的产业,只有产业链各环节的协同发力和技术攻坚——才能逐渐降低制造成本,真正实现大规模商业化。

在可以预见的未来,它在产业端必定会有以下趋势——

更强的数智融合和创新驱动:与工业机器人主要取代工厂里重复、危险的劳动定位不同,人形机器人一定是更适合用来替代与人类直接接触、更智能、贴身的工作。

虽然目前的人形机器人距离具身智能还很遥远,但推动人工智能、5G、大数据、云计算等技术与工业机器人的融合应用是不变的大趋势。

补齐核心部件短板:高端伺服电机、RV减速机等核心部件的研发和国产化替代进程会加速。国产机器人厂商、机器人整机企业和零部件企业的合作会加强。同时通过“专精特新”等政策鼓励、扶持有研发、创新能力的企业。进一步巩固中国机器人产业链。

场景突破现有想象:除了正在进入的产业化落地场景——工业制造、家庭陪伴、商用服务等,作为最像人的机器人,人形机器人也必将替代人类前往各种未知的险境——深海、外太空、核辐射区。作为人类的子民,它的硅基双足将替代人类步履不停。走出蜗居于宇宙角落的太阳系,带着人类永不磨灭的智慧与野心,开启恢弘的星际航行。

它也同时意味着,人类永远放弃对“确定性”的追求,“机器人三定律”不过是作家对人类未来的温柔想象。一个充满未知的,人类与人工智能共处的时代到来了。

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