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拐点已至,机器人产业或迎来长达50年的发展期?
来源:互联网   发布日期:2022-12-19 19:48:10   浏览:16591次  

导读:作者 | 陈晨编辑 | 靖宇 2022 年 10 月 3 日,伊隆马斯克在特斯拉 AI 日上,正式亮相了特斯拉的人形机器人 Optimus 最新的原型机。为了舞台效果,原型机「冒险」第一次进行了不超过 10 秒、步履蹒跚的「无线行走」,随后就一直像武士盔甲一样安静地呆在架子...

作者 | 陈晨编辑 | 靖宇

2022 年 10 月 3 日,伊隆马斯克在特斯拉 AI 日上,正式亮相了特斯拉的人形机器人 Optimus 最新的原型机。为了舞台效果,原型机「冒险」第一次进行了不超过 10 秒、步履蹒跚的「无线行走」,随后就一直像武士盔甲一样安静地呆在架子上。

没有什么比双足人形机器人的出现和普及,更能代表人类科技进入科幻般未来的步伐。但无论是波士顿动力的 Atlas,还是马斯克的「擎天柱」,其表现都说明,人形机器人要走的路,还远。

另一方面,人形机器人那些没那么炫酷的「兄弟」,例如工业机械臂、工业物流小车(AGV,Automated Guided Vehicle 自动引导运输车);AMR(Automated Mobile Robot,自主移动机器人)和清洁机器人,却随着自身进化和能力提升,逐渐走入人类的生产生活之中。

相比前些年,机器人正开始摆脱「酷炫」概念,走向实际应用。

拐点已至,机器人产业或迎来长达50年的发展期?

2020 年2024 年中国机器人市场规模增长预计|数据来源:IFR(国际机器人联合会)、中国电子商学会、浙商证券研究所

根据 IT 桔子数据,2021 年中国智能机器人行业投资 197 起,金额超过 881 亿元。截至 2022 年 9 月底,机器人行业融资 103 起,虽然次数看似减少,但出现了更大的单笔过亿美元的投资。

资本的青睐背后,是市场的认可。根据可靠数据,头部商用清洁机器人公司销量已经突破万台大关,营收达到 10 亿元级别。

机器人产业的「拐点」已经显现。

和几十年前只能靠坐标信息进行往复运动的机械臂相比,随着硬件和产业链的成熟,机器人从单纯的「生产工具」,逐渐「进入」到生产关系之中。

如果说之前的商业,其底层代码是「人力」的话,更加智能的机器人的出现,则有可能成为新的「变量代码」,让商业规律的「重新编程」成为可能。

根据人社部「十四五」规划,我国劳动年龄人口从 2012 年开始出现下降,年均减少 300 万以上,并且减少幅度在加大。「十四五」期间,我国将会有超过 4000 万人退休,预计我国的劳动力人口将会减少 3500 万人。

一方面是劳力短缺,另一方面,重复性高、危险且劳累的体力劳动岗位将有望靠机器人与人类的协同来胜任。

投资者认为,机器人产业将迎来「长达 50 年的发展期」。正如当年互联网行业的爆发,诞生了众多风云人物和巨头企业,机器人产业的崛起,同样蕴含了无数机遇。

01 机器人,「动」起来

距今 5.41 亿年前的寒武纪,产生了持续两千万年的「物种大爆发」,今天大多数「门」的动物的化石,都在这一时期出现。

要想达到「物种大爆发」,必须具备特定条件,例如温度、湿度、空气成分、地壳变化、海洋酸度等等因素,缺一不可。

从这个角度来看,2019 年左右中国机器人产业的「物种大爆发」,恰恰是因为产业链、人才和政策等条件的成熟,而自然发生的事件。

时间推回到 2015 年,在火热的「双创」浪潮下,创业公司呈现井喷,但是机器人行业却不温不火。当时,蓝驰创投合伙人曹巍,曾经仔细观察和走访多家中国机器人创业公司,最终才在两年后,投出在机器人行业的第一单。

曹巍认为,当时工业机器人领域技术进化较慢;而移动和服务机器人,因产业链和场景不成熟,「仍不能真正商业化」。

而 2019 年前后,产业链,尤其是传感器、激光雷达和芯片等核心上游产业的成熟,为近三年的机器人物种大爆发提供了充足条件。

拐点已至,机器人产业或迎来长达50年的发展期?

3D 摄像头成为机器人重要的传感器|Zivid Robots

从对移动机器人最重要的感知元件3D 摄像头和低线激雷达来看,蓬勃发展的移动互联网和消费类电子,直接促成了两个元件价格的大幅下降。

2014 年之后的移动支付大战。当时,阿里和腾讯两大巨头,为争夺线下支付市场,找到 ISV(Independent Software Vendors,独立软件开发商)公司大量铺设扫码支付设备,其中就有用于身份识别的 3D 摄像头。于是,3D 摄像头在国产厂商的争夺中价格大幅下降。

激光雷达,则因为自动驾驶在国内近 8 年的发展进程中,中国激光雷达创业公司的白热化竞争,价格从十数万元,直接跳水至百元级别。其中,加用扫地机器人产品的风行,也让生产 C 端激光雷达企业开始向 B 端雷达产业进军,进一步降低了激光雷达的价格。

另外,除了激光雷达,自动驾驶行业还为机器人产业贡献了另一个重要元素人才。国内不少机器人公司的创始团队内,都有从自动驾驶行业「转行」过来的人士。因为归根结底,车辆的自动驾驶,和移动机器人,在技术底层有很多相似之处,都是自动驾驶技术在不同场景下的应用。

技术的发展,产业链的成熟,让机器人从之前的「不易移动」,进化到了基本可以自由移动,就为机器人真正进入到各个细分市场,奠定了基矗

02 机器人「渗透」生活

「未来已来,只是分布得并不均匀。」知名科幻作者威廉吉布森的这句名言,借由凯文凯利之口传遍科技圈。

用这句话来描述机器人目前在各行各业的渗透,也相当准确。

随着移动机器人技术逐渐成熟,在传统的工业、汽车、消费电子之外,更多贴近 C 端的使用场景已经逐渐成熟,例如商业清洁、酒店餐厅服务等;而在一些此前机器人渗透率较低的 B 端,例如工业物流、半导体以及动力电池行业,机器人也在逐渐崭露头角。

下面的这 5 个行业,可以说是目前机器人赛道最热门的 5 个场景:

拐点已至,机器人产业或迎来长达50年的发展期?

移动类机器人目前大多采用 3D 摄像头+激光雷达设计,图中为麦岩智能的商用清洁机器人。|图片提供:麦岩智能

商用清洁

保洁行业一直被认为是「老年人的行当」,高仙机器人 CTO 秦宝星观察到,即使最近两年不好找工作,愿意做清洁工的人还是非常少。

一个清洁工人标准的工作范式是:凌晨或者深夜,在大多数的一天开始之前或结束之后,在被分配的固定区域,重复着扫地、拖地、擦洗的工作。

木牛机器人的创始人郭林给了清洁这种工作一个概括性的表述没有人格属性的简单重复劳动。「其实在我们考虑机器人是否会抢走人的工作之前,一个更现实更紧迫的情况是,越来越多像这样的工作,没有人愿意做了。」

人社部发布的 2022 年第三季度全国「最缺工」的 100 个职业排行中,保洁员排名第五。

人力不够的情况下,让机器人代替人来工作,成为了社会上的某种共识。而且相比于人存在不稳定因素,机器人在某些岗位上能做得更好,雇佣机器人对于企业来说也能降低用工风险。

2018 年,蓝驰出手了高仙机器人公司 A 轮融资,这是他们在机器人领域的第一笔投资。从高仙取得的成绩来看,蓝驰的眼光很好高仙现在的出货量过万,年营收超过 10 亿元。

而且,商用清洁机器人的潜在市场也十分巨大。秦宝星透露,机器人在保洁行业的渗透率还很低,「大概在不到 1% 的水平」,而在国内,保洁行业的市场空间在千亿元级别。

2021 年 6 月,麦岩智能入局商用清洁,主攻高端精品场景,如北京的远洋国际中心等。在创始人李宇浩看来,公司仍能打开市场的原因是,智能硬件不会像互联网一样一家独大,在垂直细分场景里还有空间。成立至今,他们已经获得了近亿元融资。

李宇浩认为,现在商用清洁机器人还没有到「客户不是考虑买不买,而是买哪一个」的阶段,但这件事「三五年之内一定会发生」。

仓储物流

从功能上来看,AGV 和 AMR 搬运小车也有相似的逻辑。在仓储物流、工业物流等场景内,有大量的搬运需求。

传统物流仓储环节,工人的工作可能是拆码垛或者搬运。这样的工作强度高、重复性强,如果由人来完成,一是会对人造成不可逆的劳动损伤,二是经历长时间劳动后,工作效率会下降。

相比之下,机器人的优势在于,它能以稳定频率长时间工作,并且还可以通过算法对工作流的优化,提高整体效率。

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炬星科技的 FlexComet小白龙机器人在仓库中工作。|图片提供:炬星科技

根据 Logistics IQ 的报告,2025 年全球仓储自动化市场将达到 270 亿美元,年复合增长率超过 11.7%。这也意味着,机器人在仓储自动化里还有很大的发挥空间。

像极智嘉等国内创业公司,在 AGV、AMR 等低速自主物流小车市场,已经成为头部企业。根据官方数据,极智嘉 2021 年订单额超过 20 亿元,营收超过 10 亿元,市场潜力巨大。

更加细分的场景,例如拆垛、码垛、上下料等环节,此前仍需人工。但是 3D 摄像头及解决方案的成熟,扩展了传统机械臂的能力,能够在这些环节代替人工,进行重复操作。而在机器人 3D 视觉方向上深耕的公司如梅卡曼德,也在近年接连获得大量融资,较大一笔甚至近 10 亿元人民币。

据梅卡曼德创始人邵天兰在接受媒体采访时透露,公司 2022 年前 10 个月营收,已经相比 2021 年增长一倍。

线下服务

以外卖行业的劳动力缺口为例。据美团无人机云端数字化负责人透露,目前,美团已经雇佣了一线二线城市所有愿意送外卖的人,但每一年订单至少有 5%-10% 的增长,一天的订单都是好几千万,这意味着,每天都有几百万的劳动力缺口。

从餐馆送餐机器人,到酒店服务机器人,再到商场导览机器人,商用服务类机器人可能算是距离 C 端最近的机器人产品。和商用清洁机器人一样,这些产品有巨大市场空间。

拐点已至,机器人产业或迎来长达50年的发展期?

20172024 年中国服务机器人市场规模预测|数据来源:IFR(国际机器人联合会)、中国电子商学会、浙商证券研究所

根据 IFR 统计数据,服务机器人 2021 年市场规模超过 300 亿元,达到 302.6 亿元,较 2020 年增长 36.18%,处于快速增长阶段。在整个机器人市场中,服务类机器人占有 36% 的市场份额,仅次于工业机器人。

同时,经过几年的发展,在各个服务行业的垂直场景,已经出现了头部企业。例如酒店服务机器人赛道,云迹科技目前服务超过 2 万家酒店,在中高端酒店市场中占有率很高。

在送餐机器人赛道,根据 IDC 数据,擎朗智能占据了送餐赛道 48.6% 的份额,公司目前估值 65 亿元。

半导体制造

同时,2015 年以后,智能汽车的爆发,带动了包括动力电池、芯片在内行业的迅速发展。而这些行业,也成为机器人公司瞄准的「新兴行业」。

根据中国半导体行业协会数据,2021 年中国集成电路销售额首次突破了万亿元,达到 10458.3 亿元。其中制造环节占比 30% 左右,即 3000 亿元规模。

以优艾智合机器人为例,该公司近年来在半导体这个垂直行业深耕,获得了高速发展。

过去半导体晶圆段物料的转送,要么用人工,要么用造价昂贵的「天车」系统,即在厂房上方设置轨道,使用磁力装置吊起物料运输,其投入在百亿元规模。而使用优艾智合的物流机器人,则能用「低两个数量级」的成本完成运输,并且有实时信息的追踪。

优艾智合机器人市场总监关健透露,某个客户在内地的一个工厂中的一层,就采购了 120 台优艾智合机器人,这一单的营收就近一亿元。而国内半导体产业依然在快速发展,未来市场前景巨大。

动力电池

2022 年,以纯电车型为代表的新能源车,在国内市场渗透率已经达超过 30%。2021 年,中国新能源车销量达到 352 万辆,同比增长 160%。

新能源车需求的井喷,带动了上游产业的爆发,其中最显著的无疑是动力电池行业。根据高工产研锂电研究所(GGII)数据,2021 年中国动力锂电池出货量 220GWh,同比增长 175%。

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新能源车动力电池生产线|图片来源:比亚迪

然而,即便出货量增加了近 1 倍,仍难满足新造车和传统车企对于动力电池的需求。包括宁德时代在内,所有动力电池厂商都在近两年疯狂建厂,扩充产能。

关健透露,一个动力电池客户曾经吐槽,「同时间有 10 个工厂在开建」。

和半导体行业不同的是,动力电池产业更像传统制造产业,数字化程度仍然很低,「最简单的装卸铜箔的金属杆子,各家用的尺寸都不同。」

没有统一的生产标准,对于机器人创业团队反而可能是好事,因为所有动力电池厂商,都在和不同的机器人公司合作,摸索更适合自己的自动化生产方案。

03 机器人「重构」商业

如果说过去的机器人是不移动、与人类无协作的话,现在则进化到基本可自由移动,并且能与人类进行较弱的协同。而机器人未来发展的方向,必定是可移动和可协作。

同时,我们可以看到,在硬件上进化的机器人,因为能力的提升,逐渐摆脱了单纯的工具属性,正在进入到人类生产关系之中。

而当机器人不再是单纯的「工具」角色,他们能做的绝不是「替代人类」,甚至有可能成为未来商业社会「重构」的重要因素。

从工具到「协作者」

当机器人开始进入到生产生活中时,人们总是不可避免地担心,作为劳动力的自己是否有天会被机器人「抢了饭碗」。

但事实是,机器人并非要代替人工。在现阶段,反而是「人+机器人」的模式,效率更高。

在接受媒体采访时,曹巍曾经讲过一个故事在一个物流工业园,他倍感惊讶,因为凌晨的园区中,工作人员仍在紧张忙碌地工作。由于电商行业的繁荣,对于物流效率的追求达到极致,物流员工不得不每天两班倒,工作到凌晨。

因为工作实在太辛苦,以至于年轻人不愿意做,招工相当困难。

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木蚁机器人的无人叉车产品|图片来源:木蚁机器人

蓝驰投资的木蚁机器人公司,一家专注于无人叉车产品的创业团队,其产品可以自主地在园区内进行货物的拆卸和搬运。几乎可以 24 小时不间歇运行的无人叉车,为物流工人省下很多精力。

虽然木蚁的无人叉车技术在不断进化,但依然有一些特定场景,人工反而更有效率。所以目前无人叉车产品最高效的使用方式,并不是全部使用无人化,而是和人类员工一起完成物流工作。

机器人的加入,与其说是来代替人类,不如说是让人类劳动者,从繁琐的基础工作中脱身,去思考哪些才是更适合自己的工作。

机器人进入「生产关系」

如果机器人只是在固定场景和人类协作,替换部分人工,同时提升某些生产环节的生产效率,它的发展空间仍然很大,但这并不会是它的终局。

只有深入到具体场景的「工作流」,在「生产关系」中发挥作用,才能让机器人真正进入到人类生活之中。

以商用清洁市场为例,当清洁机器人已经能以 7x24 小时的效率来进行公共场所地面清洁的时候,这其实不代表本来拖地的保洁员被抢了饭碗,事实上他们可以和机器人进行互补,去做清洁货架、洗手间等机器人无法完成的工作。

高仙机器人正在研发一套「数字化智慧保洁平台」系统,清洁机器人不仅可以清扫地面,而且可以通过传感器感知到哪里需要打扫,通过云平台通知保洁员,来进行保洁工作。

这在某种程度上提高了保洁工作的效率,因为保洁人员不需要再呆板地困在一个岗位上,而是随需要进行清理,节省了大量时间。

另一个例子,酒店中的「送餐机器人」不少人都见过,它们可以把外卖或者饮用水送到指定客房,在一定程度上节省了客服人员的时间。

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云迹通过 HDOS 系统,将机器人和酒店住中服务打造成闭环。|图片提供:云迹机器人

专注于服务机器人的云迹科技,希望自己的产品不只是一个「送物机器人」,他们更希望能打造一个基于机器人的云平台,构建服务闭环。

以索要一双拖鞋为例,客人从房间打出的电话由 AI 接听,云端智能分派任务给机器人和前置仓,机器人至前置仓取物,然后送到客房门口。

通过机器人+云系统,前者摆脱了某些环节简单的执行工作,而成为整个工作流中的重要部分。在这样的工作流中,人不必要是其中最重要的一环,机器人与智能数字系统的配合,甚至可以独立完成一套完整的任务。

过去几百年的商业实践中,「人」作为劳动者,是整个商业体系中的基本元素。而机器人的加入,正在对过去的生产关系进行重构当机器人这样一个更能胜任简单和重复工作的物体,逐渐成为底层商业元素时,它将成为未来商业代码「重新编程」的关键因素。

04 机器人的进化方向

技术并不等待。

传感器、芯片等产业链的成熟,让机器人进化到移动和弱协作,并进入到服务、物流和工业制造等各个生产环节。新技术的研发依然在进行,它们或许在不远的未来,可以让机器人摆脱硬件的限制、甚至是核心「三大件」(减速机、控制器、驱动电机)的束缚,进入到更多生活场景之中。

而这些新技术,无疑正在创造机器人行业新的创业机会。

纯视觉方案:让机器人更智能

「国内车厂摸着特斯拉过河,我们其实也是摸着特斯拉过河。」特斯拉解决问题的思路,也在影响着秦宝星这样的机器人从业者。

作为纯电车型和自动驾驶领域的先行者,特斯拉以摄像头为主的「纯视觉」自动驾驶方案著称,其创始人马斯克不仅坚决反对使用激光雷达这样昂贵的配件,甚至在 Model 3 和 Model Y 车型中,将常见的超声波雷达直接砍掉。

移动机器人与自动驾驶一脉相承,如果「纯视觉」方案能解决后者的问题,那理论上它也能为机器人行业所用。

拐点已至,机器人产业或迎来长达50年的发展期?

河森堡的庭院服务机器人采用了全视觉路线。|图片提供:河森堡机器人

对于清洁机器人这样在室内服务的机器人来说,实现稳定可靠的定位一直是让业内十分头疼的问题。室内意味着卫星定位不可用,大型商尝工厂等非结构化、变量非常多的场景又可能会使激光雷达被行人遮挡,导致观测退化。

2022 年 2 月底,高仙将自创的「顶视视觉定位算法」应用在了数千台服务机器人上。「纯视觉成本更低,通用性更强。」在他们看来,纯视觉方案将会成为机器人领域的一个大方向。

「纯视觉」方案不仅能为机器人降低制造成本,更重要的是在移动和定位算法层面,能让机器人在行动上更加智能。

柔性机器人:降低功耗和成本

传统的工业机械臂,有一个不太「经济」的地方,就是持重和自重比(持重 / 自重)太校例如,机械臂要举起 1 公斤重的物品,其自身至少重达 3-5 公斤,因为机械臂除了本体,还要有底座、电机等元器件装备。

而材料学上的创新,让一种新型的机器人,即柔性机器人成为可能。

相比于传统机械臂,柔性机械臂可以将其持重和自重比提高到 1:2,即抓取 1 公斤物品,其自身重量只有 2 公斤。

拐点已至,机器人产业或迎来长达50年的发展期?

柔性机器人由于重量轻,可以与无人机结合进行作业|图片来源:万勋科技

更重要的是,柔性机器人,不再需要传统机械臂的核心元件例如电机和减速器。在传统的机器人构架中,电机减速器、编码器,以及电机结构件这部分的成本要占到 1/3 到 1/2 左右。由于采用了全新架构,柔性机器人的成本可以做到传统机械臂的 1/5 甚至 1/10。

软体机器人的价值,不仅在于它突破了核心元器件上的「专利壁垒」,能够降低机器人整机的成本,还在于新的机器人形态可以拓宽使用场景。柔软可弯曲的机体与人类的手臂更加类似,这也让它未来在生活服务领域有巨大的应用空间。

由于自重较轻,柔性机械臂可以和很多其他机器人产品结合,扩展机器人的能力和使用场景。

例如,将柔性机械臂和无人机结合,后者就从简单的物品「投递」,进化出可以「抓裙的能力。

另外,一些工业物流场景,已经有 AMR+ 协作式机械臂的结合产品,如果换成柔性机器人,无疑会让 AMR 移动更为平稳,降低功耗,同时降低成本。

05 结语

二十年前,互联网浪潮开启的数字化时代,改变了接下来两代人的工作和生活。而经过几十年的发展,机器人产业迎来了自己的拐点。在产业链和技术双双成熟的情况下,可移动、可协作的机器人开始进入到更广泛的人类生产和生活之中。

通过行业发展,我们可以清晰看到,机器人正在摆脱过去单纯工具的形象,开始进入到一些特定场景的工作流之中,通过重组工作流程,来提升局部工作效率。而沿着这样的进化趋势,可以预见,机器人将在未来,成为商业规则中的关键因素,从底层架构层面,重新塑造未来的商业规则。

而在这个过程中,机器人产业在硬件上下游以及应用等环节,蕴含了无数机会,等待人们去挖掘,和产业一起成长。


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