作者/盛麗艷
一個理想的未來里，所有勞力的工作都可以交接給機器人，讓它們?yōu)槲覀儧_鋒陷陣。但這并不容易，機器人領域和芯片領域一樣，都存在被歐美“卡脖子”的問題。
應用最廣泛、與產業(yè)結合最深的工業(yè)機器人，它的核心零部件，都掌握在“機器人四大家族”手中。四大家族是日本的發(fā)那科(fanuc)、安川電機(yaskawa)、瑞士的ABB和德國的庫卡，如你所見——沒有一家是中國的。而它們吃下了中國機器人產業(yè)70%以上的市場份額，全球市場的50%。
背后的原因很簡單，機器人的核心部件控制器、伺服電機和減速器，歐美多年積累的技術鴻溝，并不是那么容易跨越的。
想要改變這一現(xiàn)狀，機器人產業(yè)振興勢在必行。這條路上，依然遍布荊棘。
造車、掃地、送外賣…你已經離不開這些機器人了
你知道自己有多依賴機器人嗎？
當你在電商平臺上下了一單，機器人就開始為你所下的單子工作了。系統(tǒng)計算出商品所在位置后，智能倉儲機器人鉆入貨架底下，把整個貨架背起來，送到分揀員面前。分揀員原地站著不動，就能輕松完成分揀。
這套“貨架到人”的方案，最早由亞馬遜的KIVA機器人完成落地，工作效率是傳統(tǒng)模式的2-4倍，準確率提升到99.99%。此后國內公司Geek+、快倉、?？禉C器人等，紛紛入局。
部分頭部電商還自研了智能倉儲機器人體系，以自建物流的京東為例，它為自己打造了涵蓋分揀、搬運、巡檢的倉儲系統(tǒng)，十余種機器人各有分工，無人化程度更高。其中，貨物分揀由六軸機械臂來完成；貨物搬運依靠AGV搬運機器人，巡檢機器人還替代了安保人員，能對粉塵、煙霧、溫感等即時測量，及時警報。
機器人完成倉庫貨物搬運
假如你說，你從不網購。沒關系，機器人依然滲入了你的生活。
當你購買了一輛汽車，它背后的諸多生產環(huán)節(jié)其實都依賴于機器人，尤其是組裝。汽車行業(yè)人類與機器人的比例約為10:1，當主機廠收到各類配件后，會交由機器人完成焊接、噴漆等工序。
盡管名字里有個“人”字，但工業(yè)機器人往往不具備“人形”，它們更像是一個個觸手。多關節(jié)的機械手造成了它們類人的特性，也因此能完成更多高精度的工作。
多關節(jié)協(xié)作運動，還要保證作業(yè)精度，這不簡單，國內相關技術落后機器人四大家族約15年左右。尤其是工業(yè)機器人的三大核心零部件，控制器、伺服電機和減速器。
這三個零部件可謂多關節(jié)機器人的靈魂。機器人的每個關節(jié)都需裝上伺服電機，它是發(fā)力的“肌肉”，能把收到的電信號轉換成角位移或角速度輸出。控制器則擔任了“木偶師”的職責，它在收到工作指令后，向每一個伺服電機發(fā)出精準運動的電信號。減速器則是運動傳導裝置，把伺服電機的轉速降到工業(yè)機器人各部位需要的速度。
機器人完成汽車自動化組裝
除了有廣泛應用案例的工業(yè)與倉儲物流，機器人正加速進入服務領域——比如酒店服務，承擔送餐、清掃工作；比如家庭使用，有掃地機器人、娛樂機器人；比如醫(yī)療領域，應用于智能假肢、抓藥……機器人的繁榮日，到來了。
同質化價格戰(zhàn)背后，國產機器人利潤一直受擠壓
中國工業(yè)機器人的生產能力乍看不低，總體份額達45%。但國內廠商更多地集中在產業(yè)鏈下游，相應地，利潤率嚴重受到擠壓。
按產業(yè)鏈來看，上游是核心零部件，控制器、伺服電機和精密減速器，分別占據(jù)成本的12%、22%、32%；中游是機器人本體，也就是機器人的整體架構，包括機座和執(zhí)行機構，占成本的22%左右——也就是說，下游的集成應用，只能分到12%。
而中國的機器人生產，主要就集中在集成應用領域，比例高達9成。系統(tǒng)集成商們購買本體和核心零部件后，安裝配套系統(tǒng)以完成特定功能，并銷售給工廠，利潤率不高。
即便是做中游本體制造的企業(yè)，技術能力也不強。根據(jù)2018年中信部的數(shù)據(jù)，當時我國的200家機器人本體制造企業(yè)，多以組裝和代工為主，議價權不強。
此外，實體經濟下滑，導致市場需求在2018年和2019年連續(xù)下滑，需求萎縮也讓產業(yè)鏈壓力驟增。
因此，國內工業(yè)機器人的日子并不好過。
同質化價格戰(zhàn)，也發(fā)生在智能倉儲機器人領域。據(jù)甲子光年的報道，2012年～2020年期間，行業(yè)毛利率從80%左右下降到基本沒錢賺。而類Kiva“貨架到人”方案中單臺AGV的售價，也從2012年的約25萬元降到了約5萬元。
找彎道來超車，可以。但還是得下“苦功夫”
國產機器人趕超有兩條路子——第一條路是“拓展增量”，加長板，造六軸工業(yè)機器人不行，服務機器人不香嗎？另一條則是做“國產替代”，補短板，也就是在工業(yè)機器人領域花工夫。
四軸分揀機器人1、拓展增量。測溫機器人已成功，更多服務機器人正在蓄力。
新冠疫情出現(xiàn)后不過兩三個月，機器人行業(yè)已經回過味來，消殺機器人、測溫機器人迎來爆發(fā)。單單中智衛(wèi)安一家公司，去年測溫門崗機器人的銷量就達到了1萬臺。
而如果你認真觀察，會發(fā)現(xiàn)越來越多服務機器人，開始與我們直接接觸了。
以酒店機器人為例，2017-2018年期間，出貨量能達到百臺的廠商，已算是了不起。但2019年酒店機器人增速迅猛，全年出貨量近千臺，超過前兩年總和，2020年又持續(xù)爆發(fā)。
智能分揀機器人多長時間充一次電此類配送機器人也進入了醫(yī)院等場景，京東科技的室內運送AI機器人，就已落地上海公共衛(wèi)生臨床中心，節(jié)約醫(yī)院50%的人力。“運送”功能從物流配送衍生出來，可謂京東的老本行，而它其實可以被運用于多個場景，比如運送卷宗、藥品，解決掉非專業(yè)性的職場工作，未來可能會成為人類的日常工作伙伴。
盤點一下服務機器人領域的國內企業(yè)，名單很長，且遍及各個領域。樓宇配送領域，有YOGOROBOT；餐廳送餐，有擎朗機器人；娛樂機器人，優(yōu)必選廣受盛譽；教育機器人，有roobo等等；家庭機器人更是使用廣泛，科沃斯、小米等已進入千家萬戶。
服務機器人的上游核心零部件與工業(yè)機器人不同，工業(yè)機器人講究精細化操作，服務機器人看重互動、在人流密集場所避障移動，它的上游核心是芯片、算法、激光雷達。
快遞分揀機器人公司從這個產業(yè)鏈來看，中國其實沒有明顯劣勢。
算法方面，人臉識別、自然語言等技術國內已經非常成熟。激光雷達實現(xiàn)了導航功能，它也在工業(yè)機器人、無人駕駛領域使用，現(xiàn)國內有思嵐科技、禾賽科技等成熟企業(yè)。就算是芯片，中國缺的是先進制程技術，尤其是10nm以下，倘若只實現(xiàn)簡單服務，如擦窗機器人，對制程要求不高，產能其實極充沛。
目前服務機器人的蛋糕還在不斷變大。
2、國產替代。有進步，但與國際水準依然差距明顯。
知乎搜索“國產工業(yè)機器人目前發(fā)展到了什么水平？”，高贊第一的答案直接放了視頻，外國廠商ABB十年前的工業(yè)機器人，控制精度高于國內廠商2018年的水平。
不過換個角度想，目前核心零部件都能找到國產替代，只是性能上與國際廠商存在差距。
伺服電機領域，匯川技術和禾川科技近年來發(fā)展較快，市占率為6.2%與1.5%。相比國外產品，國內伺服電機的動力輸出功率基本相同，但產品的響應速度和穩(wěn)定性依然不足，體積也無法做到極小巧。
工業(yè)機器人領域的減速器又可分為兩塊，諧波減速器簡單緊湊，用于低載荷部位；RV減速器承載能力強，但結構復雜，體積較大。前者有頭部廠商綠的諧波，它在2020年上市，現(xiàn)并向全球第一大協(xié)作機器人公司UniversalRobots供貨。而上海機電、南通鎮(zhèn)康、秦川發(fā)展等公司則實現(xiàn)了RV減速器的量產。
自研控制器的國內廠商有埃斯頓、新松、埃夫特、廣州數(shù)控等，它們在機器人運動算法上與國外尚存差距，如抑震算法，轉矩波動補償?shù)取?/p>
尾聲：機器人市場將迎來黃金時代
智能的分揀機器人介紹過去，機器人成本昂貴，維護繁瑣。某國內車企產線曾經使用進口工業(yè)機器人，設備故障時，不得不請國外專家千里迢迢前來支援，不少配件也需從海外調貨，維修期間產線只能暫停，隱性支出巨大。而今，我們有了自研的配件，給機器人使用者吃下定心丸。
老齡化社會正加速到來，未來十年，必將是機器人的黃金時代。
北京市藥品分揀機器人建筑垃圾分揀機器人分揀機器人結構圖