構筑新型工業化之基 科創板工業機器人產業鏈加速崛起
工業機器人主要由伺服系統、控制器與減速器三大核心零部件組成,被譽為制造業“皇冠上的明珠”,是新興技術的載體、制造業轉型升級的重要裝備。目前,我國已成為全球最大的工業機器人市場,工業機器人裝機量達全球第一。
我國加快發展工業機器人的機遇和路徑如何?3月29日,在上交所舉辦的科創板“新質生產力行業沙龍”第七期“工業機器人新演進”上,綠的諧波、埃夫特、步科股份、禾川科技4家工業機器人領域代表企業,深入探討工業機器人推進國產化進程中的機遇和挑戰。
與會企業認為,伴隨著人工智能技術以及AI多模態大模型的涌現,人形機器人有望成為工業領域新一代顛覆性產品。
國產工業機器人產業加速崛起
在我國深入實施制造強國戰略的大背景下,國家從整機、基礎部件、軟件等方面加大支持工業機器人技術突破及轉化應用力度,助力國產機器人產業駛入快車道。在這過程中,綠的諧波等科創板工業機器人產業鏈企業加速崛起,成為我國工業機器人“金名片”。
“作為機器人的三大核心零部件之一,減速器占機器人的成本可達1/3,具有降低輸出轉速、增大輸出扭矩的重要作用。長期以來,諧波減速器被哈默納科等日本企業壟斷,價格高昂且交貨周期較長,制約了機器人廠商生產及服務。”國產諧波減速器龍頭企業綠的諧波總經理張雨文表示。
綠的諧波成功研發出具有自主知識產權的諧波嚙合齒形“P型齒”結構,率先突破精密諧波減速器技術封鎖,實現工業化生產和規模化應用,成功打破國外品牌壟斷,帶動國產應用端成本大幅下降。目前,已實現減速器全產業鏈覆蓋和規?;a,國內市場占有率超60%。
在推進國產替代同時,綠的諧波積極布局海外,引領“中國制造”諧波減速器走向世界舞臺,目前出貨量排名全球第二。張雨文介紹,“從2015年開始,公司便陸續參加慕尼黑、芝加哥和東京等國際機器人展會,不斷提升國際知名度,目前已成為ABB、通用電氣、阿法拉伐等諸多國際高端裝備制造企業的精密零配件供應商。”
機器人整機龍頭埃夫特歷經17年的發展成長,如今則已躋身國產機器人第一梯隊,坐穩國產噴涂機器人頭把交椅。談及公司的發展歷程,總工程師肖永強表示:“公司從2007年開始研發工業機器人,并成功研制了第一臺國產165公斤大負載機器人用于汽車工業,創造了中國企業創新紀錄。”
據介紹,2015年,埃夫特迎來第一個重要轉折點,公司進行了混合所有制改制,正式成為一家完全自主獨立運營的企業,當時規劃了未來的工業機器人技術發展路線。第二個重要的轉折點是2021—2022年,公司對發展戰略進行了重新梳理,明確以工業機器人產品為核心,將資源聚焦于工業機器人業務,這一戰略推動了埃夫特近幾年工業機器人產銷量的持續快速提升。
目前,埃夫特已形成相對完整的產品體系,包括9個系列、60款工業機器人產品,在光伏、鋰電、電子等諸多行業進入頭部客戶并形成穩定復購,部分細分市場優勢明顯。
伺服系統是工業機器人的“動力系統”,是核心零部件中國產化率較高的部件。工業自動化控制領軍企業禾川科技董事長王項彬表示:“盡管禾川科技介入伺服市場的時間點不算早,但通用伺服系統國內占有率位居第二,打破了外資品牌在中高端伺服系統市場的壟斷格局。”
據悉,禾川科技經歷了逐步切入工業機器人的過程,2011年公司成立后以PLC控制器起家,進入國內工業自動化市場,2013年以后逐步延伸產品線至伺服、低壓變頻器領域,2015年突破磁編技術,是國內首家突破磁編技術編碼器的企業。
與禾川科技不同的是,步科股份深耕低壓伺服系統這一細分領域,如今在移動機器人應用端形成顯著優勢。該公司董事長兼總經理唐咚介紹:“公司最早從事自主研發人機界面研發,成功實現人機界面領域第一個國產替代,同時也是國內較早從事低壓伺服系統開發的公司之一。從醫療切入,到工業移動機器人等新興領域,公司持續推動產品升級迭代,向更多應用場景邁進。”
目前,步科股份在國內移動機器人核心動力部件的市場占有率超過40%,并占據國內低壓伺服領域市場份額第一。
為制造業高端化發展輸送動能
工業機器人智能化水平的提升,代表了行業新質生產力的發展方向。作為制造業重要的生產工具,工業機器人下游應用廣泛,可在汽車、新能源、電子、金屬、化學制品、食品等各個行業輸出動能,在搬運、碼垛、弧焊、點焊、噴涂、上下料等各場景中實現人工替代。因此,工業機器人新質生產力的發展,是制造業高端化發展、實現產業體系安全可控的重要基石。
結合在工業機器人行業的豐富經驗,肖永強表示:“工業機器人新質生產力的發展主要表現在實施制造業技術改造升級工程、制造業數字化轉型升級行動兩大方面。離散制造業生產中存在大量的工藝作業過程,如焊接、噴涂、裝配以及大量的轉運過程,這些作業過程一定程度上已具備機器人替代人工的優勢。因此,制造業優化升級的一項重要工作就是實現生產線的自動化,這離不開工業機器人的助力,可以說,工業機器人的使用以及機器人智能化水平的提升,都代表著新質生產力的發展。”
埃夫特正在做的即工業機器人賦能制造業高端化發展的一個縮影。比如,埃夫特自研的噴涂機器人AXPS視覺系統,能根據掃描的工件輪廓自動生成噴涂程序,全過程無需人工干預,是目前噴涂機器人領域最快捷的一種編程操作方式,能幫助客戶減少有毒有害環境下的工人數量,降低人工成本,減少油漆用量,幫助下游企業提質增效。2023年,公司在TOPP(時間最優軌跡優化)、防碰撞技術、振動抑制等核心技術上又有新突破,不斷推動機器人產品力迭代升級。
“新質生產力強調整合科技創新資源,引領發展戰略性新興產業和未來產業。”王項彬直言,“我們本身就是新質生產力的代表,公司一直是技術創新的推動者和踐行者,注重原創性技術與應用端技術的疊加,不斷推動下游企業的自動化進程。”
“工業自動化、機器人與數字化是步科重點打造的技術平臺,也是助力客戶發展新質生產力最重要的核心技術,”唐咚介紹,“公司始終圍繞先進制造發展需求持續進行技術升級,創新推出物聯型人機界面,業內首創的集成式伺服輪,無框力矩電機等一系列產品,不斷助力工業自動化技術、機器人技術和工廠數字化技術的發展。”
唐咚舉例稱,針對機器人關節動力需求,公司自主研發的第三代無框力矩電機,采用業內首創無框灌封技術,性能上提升了20%,減重達到30%。在工業移動機器人方向,公司創新推出的高度集成的模組伺服輪方案,能節約客戶30%的安裝空間和50%的安裝工時。
工業需求升級打開國產機器人新賽道
在我國制造業轉型升級、經濟高質量發展的大背景下,國產替代進程有望進一步加速。同時,復雜工業場景仍需要大量人工,亟待機器人行業智能化升級來破局。
談及國產工業機器人的下一步發展,與會嘉賓認為,通過工業機器人創新升級推動加快實現制造業產業鏈、供應鏈各環節自主可控,已成為行業共識,無論是進口替代還是新技術演進,都將為國產機器人帶來廣闊的發展空間。
綠的諧波表示,公司緊抓機電一體化趨勢,將諧波減速器與電機、傳感器等組合,不斷豐富和優化相關產品結構,帶動全產業鏈資源優化配置。同時,將緊跟下游市場需求,搶先布局旋轉關節、電液驅動關節兩大主流技術,滿足未來移動機器人一體化關節等領域的需求。
埃夫特表示,公司將繼續聚焦智能工業機器人產品的核心技術、質量控制和成本控制,抓住國產替代的窗口期和機遇期,實現市場占有率的穩步提升。同時,持續推進品牌和市場全球化開拓,依托目前初步建立的遍布全球的客戶、生產體系,重點推進客戶多元化,將機器人產品打入國際市場。
“步科股份已于2023年作進一步戰略升級,圍繞公司在機器人市場的核心優勢,洞察并切入N個相關行業,構建以機器人為核心的‘1’+N個相關行業的戰略版圖。”唐咚提到,“未來機器人核心部件朝著高度集成化的方向發展,公司還將在這個領域持續深耕,爭取實現‘哪里有機器人,哪里就有步科’的發展愿景。”
相較工業機器人,人形機器人有非常高的自由度,意味著能勝任更復雜、更柔性的任務。與會企業認為,人形機器人有望成為工業領域新一代顛覆性產品,將成為多方競逐未來產業的新賽道。
記者注意到,多家科創板公司已前瞻布局人形機器人這一未來產業。例如,綠的諧波主要布局于旋轉關節,包括輕量化、小型化的精密諧波減速器,高功率密度的無框力矩電機,高速高響應伺服系統等產品集成應用等;步科股份無框力矩電機已迭代至第三代,得到協作機器人市場充分驗證和認可,未來將進一步推廣至人形機器人關節應用中;禾川科技于2023年成立了人形機器人事業部,相關產品覆蓋驅動器、無框力矩電機、空心杯電機、編碼器、傳感器等多個類別。
“人工智能是目前看到的、最有可能使機器人具備較高智能水平的工具,人工智能和機器人的結合有望解決感知、認知、決策的問題,最后實現機器人的自主作業。”肖永強表示,“這樣的場景一定會到來,而且可能不需要太長時間。”
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