十年爆增10倍,未來(lái)的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)是否會(huì)迎來(lái)爆發(fā)期?
機(jī)器人(Robot)是一種能夠半自主或全自主工作的智能機(jī)器。歷史上最早的機(jī)器人見于隋煬帝命工匠按照柳抃形象所營(yíng)造的木偶機(jī)器人,施有機(jī)關(guān),有坐、起、拜、伏等能力。 [1] 機(jī)器人具有感知、決策、執(zhí)行等基本特征,可以輔助甚至替代人類完成危險(xiǎn)、繁重、復(fù)雜的工作,提高工作效率與質(zhì)量,服務(wù)人類生活,擴(kuò)大或延伸人的活動(dòng)及能力范圍。
工業(yè)機(jī)器人是廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置,具有一定的自動(dòng)性,可依靠自身的動(dòng)力能源和控制能力實(shí)現(xiàn)各種工業(yè)加工制造功能。工業(yè)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于電子、物流、化工等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域之中。
20世紀(jì)50年代末,工業(yè)機(jī)器人最早開始投入使用。約瑟夫·恩格爾貝格(Joseph F.Englberger)利用伺服系統(tǒng)的相關(guān)靈感,與喬治·德沃爾(GeorgeDevol)共同開發(fā)了一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人——“尤尼梅特”(Unimate),率先于1961年在通用汽車的生產(chǎn)車間里開始使用。最初的工業(yè)機(jī)器人構(gòu)造相對(duì)比較簡(jiǎn)單,所完成的功能也是撿拾汽車零件并放置到傳送帶上,對(duì)其他的作業(yè)環(huán)境并沒(méi)有交互的能力,就是按照預(yù)定的基本程序精確地完成同一重復(fù)動(dòng)作?!坝饶崦诽亍钡膽?yīng)用雖然是簡(jiǎn)單的重復(fù)操作,但展示了工業(yè)機(jī)械化的美好前景,也為工業(yè)機(jī)器人的蓬勃發(fā)展拉開了序幕。自此,在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,很多繁重、重復(fù)或者毫無(wú)意義的流程性作業(yè)可以由工業(yè)機(jī)器人來(lái)代替人類完成。
20世紀(jì)60年代,工業(yè)機(jī)器人發(fā)展迎來(lái)黎明期,機(jī)器人的簡(jiǎn)單功能得到了進(jìn)一步的發(fā)展。機(jī)器人傳感器的應(yīng)用提高了機(jī)器人的可操作性,包括恩斯特采用的觸覺傳感器;托莫維奇和博尼在世界上最早的“靈巧手”上用到了壓力傳感器;麥卡錫對(duì)機(jī)器人進(jìn)行改進(jìn),加入視覺傳感系統(tǒng),并幫助麻省理工學(xué)院推出了世界上第一個(gè)帶有視覺傳感器并能識(shí)別和定位積木的機(jī)器人系統(tǒng)。此外,利用聲吶系統(tǒng)、光電管等技術(shù),工業(yè)機(jī)器人可以通過(guò)環(huán)境識(shí)別來(lái)校正自己的準(zhǔn)確位置。
自20世紀(jì)60年代中期開始,美國(guó)麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、英國(guó)愛丁堡大學(xué)等陸續(xù)成立了機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室。美國(guó)興起研究第二代帶傳感器的、“有感覺”的機(jī)器人,并向人工智能進(jìn)發(fā)。
到了20世紀(jì)90年代,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,第二代具有一定感覺功能的機(jī)器人已經(jīng)實(shí)用化并開始推廣,具有視覺、觸覺、高靈巧手指、能行走的第三代智能機(jī)器人相繼出現(xiàn)并開始走向應(yīng)用。
近年來(lái),隨著“工業(yè)4.0”和“中國(guó)制造2025”的相繼提出和不斷優(yōu)化,全球制造業(yè)正在向著自動(dòng)化、集成化以及綠色化方向發(fā)展。中國(guó)作為全球第一制造大國(guó),智能機(jī)器人的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,與此同時(shí),市場(chǎng)對(duì)機(jī)器人的要求也越來(lái)越高。這給機(jī)器人廠商帶來(lái)機(jī)遇的同時(shí),也帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn),如何最大程度地滿足市場(chǎng)和用戶的需求成了企業(yè)們思考的難題。
據(jù)該公司最新研究報(bào)告評(píng)估,2020年全球機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模大約250億美元左右。報(bào)告同時(shí)預(yù)測(cè),全球機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模在2030年將達(dá)到1600億至2600億美元。
當(dāng)越來(lái)越多人的家中用上了小小的掃地機(jī)器人,當(dāng)越來(lái)越多的商場(chǎng)里可以看到導(dǎo)航的智能機(jī)器人,過(guò)去存在于科幻小說(shuō)和科幻電影里的機(jī)器人,在現(xiàn)實(shí)中已經(jīng)逐漸融入人們的生活。
在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織看來(lái),機(jī)器人是指具有一定程度的自主能力,可在其環(huán)境內(nèi)運(yùn)動(dòng)以執(zhí)行預(yù)期任務(wù)的可編程執(zhí)行設(shè)備。
而國(guó)際機(jī)器人聯(lián)盟則將機(jī)器人分為工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人。其中,工業(yè)機(jī)器人是指應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程與環(huán)境的機(jī)器人;服務(wù)機(jī)器人是指除工業(yè)機(jī)器人以外,用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種機(jī)器人。
工業(yè)機(jī)器人是最早出現(xiàn)、也是最早得到大規(guī)模應(yīng)用的機(jī)器人產(chǎn)品。僅在2019 年,全球共新增工業(yè)機(jī)器人36.5 萬(wàn)套,亞洲地區(qū)的安裝量就占到了全球總安裝量的三分之二。
不過(guò),在幾種機(jī)器人中,波士頓咨詢報(bào)告尤其看好服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展。
作為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的新興領(lǐng)域,服務(wù)機(jī)器人高度融合了智能、傳感、網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算等創(chuàng)新技術(shù),與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的新業(yè)態(tài)、新模式相結(jié)合,為促進(jìn)生活智能化及推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型提供了重要的突破口。
波士頓咨詢報(bào)告稱,到2030年,專業(yè)服務(wù)機(jī)器人的全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到900億至1700億美元,遠(yuǎn)超400億至500億美元的傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模。
放眼整個(gè)市場(chǎng),在機(jī)器人行業(yè)內(nèi)擁有一定的口碑和影響力,但未來(lái)并非一勞永逸。尤其是在今天這個(gè)日漸智能化的時(shí)代里,市場(chǎng)也對(duì)機(jī)器人提出了更高的要求,面對(duì)這種趨勢(shì),伯朗特明顯地存著著差距,不僅產(chǎn)品種類需要豐富,產(chǎn)品功能也亟需升級(jí),這樣才能緊跟時(shí)代潮流,保持與時(shí)俱進(jìn)。
機(jī)器人商業(yè)化和實(shí)用性對(duì)于行業(yè)而言一直是個(gè)難題。雖然傳統(tǒng)制造業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的需求巨大,但由于生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜,對(duì)制造工藝的要求較高,目前市場(chǎng)上能滿足多樣化需求的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品非常有限。
“當(dāng)前機(jī)器人控制技術(shù)的發(fā)展與市場(chǎng)對(duì)機(jī)器人功能的要求存在錯(cuò)配?!辟惖项檰?wèn)智能制造產(chǎn)業(yè)研究中心總經(jīng)理張龍告訴記者,隨著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)快速發(fā)展,早期市場(chǎng)對(duì)于機(jī)器人代替簡(jiǎn)單勞動(dòng)力的需求已經(jīng)得到了充分滿足,但是隨著數(shù)字化、智能化進(jìn)程快速推進(jìn),對(duì)于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速率、準(zhǔn)確度的要求進(jìn)一步提高,并需要機(jī)器人從解決單一工序勞動(dòng)力代替演進(jìn)為實(shí)現(xiàn)多工序串聯(lián),使得工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)需求持續(xù)快速地升級(jí)。
“隨著工業(yè)機(jī)器人深入更多的工業(yè)場(chǎng)景,另一個(gè)問(wèn)題開始逐漸顯現(xiàn),即很多工藝流程需要人機(jī)的高度協(xié)作,難以通過(guò)簡(jiǎn)單的工序切割來(lái)分開機(jī)器人與工人,但是由于安全性等其他因素的影響,導(dǎo)致部分工業(yè)機(jī)器人的使用越發(fā)不便捷?!睆堼堁a(bǔ)充說(shuō)。
如何讓機(jī)器人更實(shí)用正成為行業(yè)下一步的發(fā)展方向。去年10月,聯(lián)想在2020聯(lián)想創(chuàng)新科技大會(huì)上,發(fā)布了首款自主研發(fā)工業(yè)機(jī)器人——晨星工業(yè)機(jī)器人。在一些人看來(lái),以晨星機(jī)器人為代表的“實(shí)用派”更能滿足當(dāng)前制造業(yè)發(fā)展的核心需求,能夠按照客戶的需求增加不同的功能,相對(duì)而言成本更低。
我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展迅速,約占全球市場(chǎng)份額的1/3,是全球第一大工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng)。預(yù)計(jì)到2020年,國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大到58.9億美元?!敝嘘P(guān)村融智特種機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長(zhǎng)魏法軍在1月12日于北京舉行的該聯(lián)盟年會(huì)上說(shuō)。
會(huì)上,專家表示,盡管近年來(lái)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在我國(guó)迅速發(fā)展,但每萬(wàn)名工人的人均機(jī)器人保有量?jī)H為49臺(tái),遠(yuǎn)低于世界平均水平。
同時(shí),我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展還面臨系列問(wèn)題,如部分高端核心零部件不具備制造能力、市場(chǎng)發(fā)展不完善、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范有待健全以及產(chǎn)品出口遭遇國(guó)外技術(shù)性貿(mào)易壁壘等。與此相對(duì),國(guó)外機(jī)器人具有先發(fā)優(yōu)勢(shì),“四大家族”瑞士ABB、日本發(fā)那科、日本安川、德國(guó)庫(kù)卡等外資品牌搶先一步占據(jù)了我國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)。
對(duì)此,有專家認(rèn)為,目前“四大家族”的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)范圍主要位于南方,北京機(jī)器人產(chǎn)業(yè)可以著重在醫(yī)療健康、倉(cāng)儲(chǔ)物流和特種機(jī)器人等特色行業(yè)發(fā)力,通過(guò)產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)突圍。