国产工业机器人向具身智能时代迈进创新引领变革

facai369 2024-11-12 体育 2 次浏览 0个评论

工业机器人被誉为“制造业皇冠上的明珠”，在AI时代正朝着具身智能方向发展。根据国际标准ISO 8373:2021，工业机器人是自动控制、可重复编程的多用途操作装置，能够对三个或更多轴进行编程，既可固定也可移动，用于工业环境中的自动化应用。

中国是全球最大的工业机器人市场，安装量占据全球总量的一半。国内厂商正不断提升自主创新能力，缩小与海外领先企业的差距。在全球范围内，工业机器人需要提升其智能特性，向具身智能迈进，这将带来新的变革。

按照功能划分，工业机器人包括包装、上下料、喷涂、物料搬运、焊接、打磨、码垛和装配等类型。其中，物料搬运、焊接和装配机器人应用最为广泛。国际机器人联合会（IFR）发布的《2024世界机器人报告》显示，2023年全球有约428万台机器人在工厂运行，同比增长10%，创历史新高。同年新部署的工业机器人中，70%在亚洲，17%在欧洲，10%在美洲。

中国是目前工业机器人的全球最大市场，2023年保有量约180万台，占全球安装总量的51%。预计2024年下半年中国工业机器人需求将加速增长，长远来看，中国制造业对工业机器人的需求仍有很大潜力，年均增长率有望达到5%-10%。光伏、汽车电子和半导体领域的工业机器人出货量增速最快。

全球工业机器人主要由日本发那科、日本安川电机、德国库卡（被美的收购）和瑞士ABB主导。不过，随着国产厂商如埃斯顿、汇川技术的兴起，“四大家族”在中国市场的占有率从70%下滑至40%左右。2023年，中国工业机器人国产化率达45%，同比提升9个百分点。埃斯顿和汇川技术在国内市场份额分别为8.5%和6.5%。

尽管中国是全球最大的工业机器人市场，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。中科光电创始人吴易明认为，国内机器人产业发展需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、伺服系统和减速器，这些决定了机器人的精度、稳定性和负荷能力。由于关键技术被少数公司垄断，国内生产商采购价格较高。目前，控制器、伺服系统和减速器的国产化率在10%到20%之间。

随着国内厂商技术积累，控制系统与国外产品的差距逐步缩小。部分厂商自主研发了自家的控制系统，如埃斯顿、华中数控、新时达、广州数控和汇川技术。在伺服系统领域，汇川技术2023年国内市场份额达28.2%。埃斯顿表示，公司拥有完全自主化的机器人控制器、操作系统和伺服系统，核心部件自主化率超过90%。

吴易明指出，创新能力是工业机器人产业的核心竞争力。国内厂商总体上拼成本和营销能力，缺乏技术创新。国际范围内，工业机器人技术进步已停滞至少二十年，需求端开始饱和，导致国内厂商难以盈利。埃斯顿和汇川技术已实现盈利，但其他厂商仍在努力。

提高工业机器人的智能特性至关重要。具身智能理论和技术的突破将引领机器人智能特性的跨越发展。中科光电定义的具身智能是指主体在自体、对象与环境间相互作用过程中建构认知模型，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完成不同任务，类似于熟练工人拿到图纸后自主作业。