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世界机器人大会后的思考与感悟工业机器人篇

2021-08-18 来源:乌兰察布机械信息网

世界机器人大会后的思考与感悟:工业机器人篇

作者:广发机械 罗立波、代川

第一部分:工业机器人

11月25日,世界机器人大会在北京圆满落幕。这次大会既是学界研讨前沿技术的良好机会,又是产业展示新产品的大舞台。盛宴过后,我们沉下来思考这次世界机器人大会传递出的几点信号,带给我们的反思及启示。

我们从这次机器人大会上观察到一个现象:KUKA展出了最新的协作机器人、ABB展示了YUMI机器人、新松的7自由度协作型机器人、遨博机器人发布新一代轻型人机协作机器人等,包括此前我们此前曾经在上海工博会参观纪要中提到的Rethink公司的Sawyer机器人等。从展出的产品来看,似乎全世界谈论的工业机器人焦点都是人机协作。

思考一:为何突然间人机协作被广泛关注?

这次大会主论坛和分论坛中,多位专家在演讲中都提到了未来机器人的趋势是人机协作、人机交互。其中,新松机器人总裁曲总指出了目前国内机器人的三大困境:(1)产业与技术空心化,性能和成本都不具备优势;(2)应用领域低端化,高端应用市场趋于稳态;(3)主流市场边缘化。虽然国内目前机器人的公司数量达到700-800家,上市公司涉及机器人业务的公司也超过50家,但是具备核心技术的公司非常少。

在现有的发展背景下,我们认为人机协作在这个阶段被广泛关注,原因有如下几点:

理由之一:行业需求变迁,从汽车到3C消费电子

过去我国工业机器人市场50%以上的应用领域在汽车行业,并且在这个领域,“四大家族”牢牢占据主流市场。随着汽车行业去库存加快及FAI增速放缓,市场逐渐趋于稳态,工业机器人增量需求同步减缓(我们我们从表观上看国内的众多本体厂商机器人业绩并不如预期)。未来的大市场可能是以3C为主导的消费级电子产业,日本和韩国电子行业机器人需求超过30%。

理由之二:对柔性化的提升——延展工序

虽然工业机器人相比于自动化时代的产品柔性化已经有极大的提升,但是在工位和工序替代方面,从事的替代工序也主要是在上下料、码垛、焊接等粗放型且动作相对单一的工位,交互方式仍然是通过再编程实现。从体型和吨位来看,汽车产业的机器人大多数是体型大、移动范围大、重型的机器人;而新兴的消费级电子行业,工序轻量化、小型化、精细化。这对机器人的柔性提出了新的要求,因此协作机器人应运而生。

理由之三:机器人环境感知能力提升,可示教

过去在工业制造过程中,95%的领域是机器人无法切入的,原因在于柔性化不够,机器人缺乏感知系统、视觉能力和力觉系统。所以,要为了开拓新的应用领域,对机器人的外界环境感知能力提升是必要环节。新的协作机器人,可以通过被示范训练来学习执行各类任务:人类可以控制机器人的手臂,并指定一系列动作,机器人会记住并重复,从而达到示范学习的目的。并且,其程序和算法是可编程的,可以进行可视化操作,没有任何技术背景或编程经验的普通员工都可以当场快速编程、调试并成功运行,而且精度可以达到0.05毫米级。

理由之四:安全性提升,解决人机共存的安全问题

过去工业机器人工作场所噪音较大,并且需要用围栏隔离,每年都会有工人因为机器人运行误伤的情况。而“人机协作”机器人功耗很低,不易对人产生伤害,可以和人一起完成一些轻量化的工作。“人机协作”机器人本身体积较小,每个轴采用的马达功率都是低于80W的;并且采用内骨格设计方式,外面包裹了软质材料,就算碰到人时不容易产生伤害。新型的协作机器人,从安全性的角度为人机互动提供了安全保障。

实际上人机协作也并不是突然间爆发的,过去四大家族一直在尝试推出新一代产品,ABB推出了双臂YuMi机器人、库卡公司推出了7轴LBRiiwa机器人、安川电机也研发出了36厘米的6轴机器人“MotoMINI”,Rethink robotics 推出了Sawyer机器人等。今年来,新松和遨博机器人也相继推出了带示教功能、多自由度、可编程的协作型机器人。虽然机器人1.0时代,我们起步比欧美国家晚了20年,但是2.0时代,国内企业目前距离并不远。

值得注意的是,在世界机器人大会开幕式上,国家主席习近平致信大会,指出“中国将机器人和智能制造纳入国家科技创新优先重点领域”。这也表明,最高决策层将机器人视为智能制造的关键抓手和重要基础,而此次大会热议的“人机协作”正是其中一种实现形式。

思考二:人机协作时代的投资机会梳理

我们认为工业机器人2.0时代,投资关注焦点不仅仅是设备商与集成商本身,更多应该关注工业机器人产品变化背后行业需求变迁的逻辑,即工业机器人柔性化和环境感知能力的提升,工业机器人可替代工序环节的渗透率正在提升。

从二级市场的角度来看,投资可以分成三条主线:

主线一:单机设备的创新具备先发优势的企业

我们建议关注已经或者正在研发新一代人机协作型机器人的公司,例如新松机器人、盾安环境、埃斯顿等。

主线二:3C行业生产环节的自动化设备及集成领域

透过人机协作,我们看到的是机器人行业需求结构的变迁,传统汽车产业需求饱和,可能致使工业机器人往轻量化的电子消费级领域转移,我们建议关注3C行业生产环节的自动化设备及集成领域,如雷柏科技、智慧松德、华中数控、黄河旋风、埃斯顿、海伦哲等。

主线三:视觉检测和包装环节的自动化企业

从3C生产环节向下游延伸的环节,会是机器换人的重要环节,例如视觉检测和包装环节的自动化企业,建议关注永创智能、华中数控、劲拓股份等。

风险提示

机器人下游需求波动风险;协作机器人应用推广不及预期;3C行业景气度下滑。

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