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作者 | 來自鎂客星球的曉霧
隨著時間進入2023年，距離“智能制造2025”交出答卷的節(jié)點也越來越近。其中在建設和發(fā)展方向上，以實踐工業(yè)化和信息化的智能工廠已經(jīng)成為“智能制造2025”的核心。
與此同時，十四五規(guī)劃綱要也提出，要在2025年完成建設500個以上智能制造示范工廠。
留給智能制造企業(yè)的時間不多了。
移動機器人，智能工廠建設關鍵一步
在智能工廠建設這個問題上，有企業(yè)曾表示一共需要三步：
第一步是打通物流。應用機器人技術，即用工業(yè)機器人、搬運小車、傳輸線從物理上連接離散系統(tǒng)；
第二步是打通數(shù)據(jù)流。用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)自動化設備的數(shù)據(jù)相連，解決數(shù)據(jù)流中的軟硬件問題；
第三步是實現(xiàn)智能決策。用智能分析替代人的決策，解決數(shù)據(jù)處理應用的軟硬件應用問題。
可以看到，在智能工廠建設中，應用移動機器人技術打通整廠物流是底層基礎。
就在2021年12月，工信部等15部門聯(lián)合發(fā)布《“十四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，其中就提出重點推進工業(yè)機器人、服務機器人和特種機器人重點產(chǎn)品的研制及應用，提升性能、質量和安全性，推動產(chǎn)品高端化智能化發(fā)展。
多重背景交織下，以移動機器人為代表的一眾工業(yè)機器人也愈加受到關注。依據(jù)GGII（高工機器人產(chǎn)業(yè)研究所）發(fā)布的報告，2021年全球移動機器人市場規(guī)模達到了215.5億元，同比增長43.28%。其中中國市場更是迎來爆發(fā)式增長，整體銷量達到63769臺，銷量增速超57%，市場規(guī)模達到了78.21，規(guī)模增速超50%。
在其看來，疫情的沖擊的確導致全球經(jīng)濟受到嚴重影響，但在另一面，卻也實實在在地促使企業(yè)重新思考運營策略，以尋找新的、高效的生產(chǎn)運作方式，這對于移動機器人而言，就是一種利好，并且這種利好還是長期的。
也因此，GGII預計2022年全球移動機器人市場有望突破285億元，并在2026年突破1000億元，年復合增速超35%。
而在中國市場，新戰(zhàn)略移動機器人產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計數(shù)據(jù)保守估計，未來5年工業(yè)應用移動機器人銷售的復合增長率將保持在30%左右，中國工業(yè)移動機器人市場將在今年超過200億元。
此外，這一利好也反映在了資本層面。數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2022年機器人領域發(fā)生的融資事件共298起，總融資金額超300億。而依據(jù)新戰(zhàn)略移動機器人產(chǎn)業(yè)研究院的統(tǒng)計，工業(yè)應用移動機器人行業(yè)的融資事件就發(fā)生有22起，融資總額超過30億人民幣。作為工業(yè)機器人其中的一個分支，這個體量不可謂小。
而面對極具想象力的增長空間，當前的移動機器人準備如何呢？
工欲善其事，必先利其器
“新一代的智能型移動機器人借助深度學習技術和計算機視覺感知技術深度理解環(huán)境，可以通過自然導航方式穿行于更為復雜度環(huán)境，通過加載智能模塊完成更為復雜度任務。從一個走來走去的慢烏龜，轉變?yōu)橐粋€有手有腳的聰明兔?！?/strong>清湛人工智能研究院執(zhí)行副院長楊磊博士表示。
可以說，在工廠智能化改造過程中，移動機器人也算得上是第一批落地工業(yè)場景的硬件設備了。早之前，國外如亞馬遜、國內如阿里京東等就已經(jīng)在自家物流倉庫部署倉儲物流機器人，主要用于貨架搬運等等。
這一發(fā)展背后，有一個最為根本的推動因素就是人力成本問題。正如前文所言，過去3年疫情對全球經(jīng)濟造成了影響，其中在工業(yè)場景中，最為明顯的體現(xiàn)就是招工難、用工荒、從業(yè)人員流動性增加，在原本人力成本增加的基礎上再次增加管理成本，進一步壓縮利潤空間。
也因此，帶著降本增效的目的，在工業(yè)場景，尤其是自動化流水線改造過程中，移動機器人替人的現(xiàn)象逐漸出現(xiàn)。
只是有一點需要注意，因為場景復雜、多元化等因素，傳統(tǒng)自動化方案已經(jīng)逐漸不能滿足制造業(yè)柔性生產(chǎn)的需求。
比如路徑規(guī)劃問題，在傳統(tǒng)自動化方案中，移動機器人的移動路徑多為固定的，依賴地面上部署的磁條和二維碼，一方面不能做到靈活變動，另一方面還沒有正式落地實施，就要先行改造基礎設施，于廠商而言降本增效成果有所打折。
此外，消費重構、定制化、多品化、場景多元化，產(chǎn)業(yè)升級、小批量、多批次、快速迭代，以及復雜的傳輸線系統(tǒng)等等，都對傳統(tǒng)自動化方案中的移動機器人提出了新的嚴苛要求。也因此，“柔性”成為工業(yè)移動機器人的“新標配”。
這一背景下，以激光、視覺SLAM為主的多傳感器融合方式，以及機器人集群智能規(guī)劃成為當下移動機器人軟硬件技術的主流。
“純視覺導航和激光+視覺導航的機器人逐漸成為新一代移動機器人的主流?！?/strong>這一背景下，楊磊進一步補充道，機器人如何能夠通過廉價的傳感器單元（視覺或激光雷達），快速準確地理解環(huán)境的技術將逐步落地，讓機器人走進更為復雜的場景。
與此同時，“包括機械臂等上部結構的增加，可以讓移動機器人從一個走來走去的載具，變成一個更加智能化的工具平臺，進而讓移動機器人走入更多的場景?！?/p>
這方面肉眼可見的，由“機械臂+移動機器人”組合的復合型移動機器人近幾年來已經(jīng)成為賽道的“寵兒”——在被稱為復合移動機器人元年的2021年，賽道內共發(fā)生14起融資事件，金額超過了11億元，在當年移動機器人整體融資中的占比超過了25%。
此外，結合軟件層面的智能決策與控制，移動機器人也可進一步加快適應環(huán)境，并保證機器人集群的高效運轉。
而截至目前，國內移動機器人賽道上也已經(jīng)有多家代表性公司嶄露頭角，比如極智嘉、未來機器人、優(yōu)艾智合、清湛人工智能研究院等等。
其中，有著清華大學背書的清湛人工智能研究院雖然成立才兩年多，但已經(jīng)研發(fā)有4款柔性機器人產(chǎn)品，包括背負式、舉升式、輥筒式，以及極為受關注的復合式柔性移動機器人。
通過獨立自主研發(fā)的TSINGZHAN SLAM算法，清湛人工智能研究院的移動機器人能夠完成自主建圖、定位、自主導航避障和路徑規(guī)劃，有效保證了機器人的安全穩(wěn)定、可靠運行。同時，結合TSINGZHAN FMS機器人調度系統(tǒng)以及適配搬運、倉儲等應用場景的針對性軟硬件，清湛人工智能研究院最終提供的是一整套完整的柔性機器人解決方案。
移動機器人走向哪里？
因為時代因素，從工業(yè)1.0的機械制造到工業(yè)3.0的信息化，這三次工業(yè)革命中國都沒能趕上。如今的工業(yè)4.0時代，是智能制造時代，正值中國制造業(yè)瘋狂增長、人才培養(yǎng)與技術研發(fā)不斷提升，是抓住工業(yè)4.0機遇的好時候。
當“工業(yè)4.0”概念落地國內，就變成了“智能制造”。隨著國內工業(yè)智能化步伐加快，移動機器人的應用也得到了飛速的發(fā)展，在汽車、醫(yī)藥、食品、化工、印刷等各賽道制造業(yè)場景中，我們往往都能夠看到它們的身影。
與此同時，中國也逐步成為全球移動機器人領先國家，占比全球出貨量達到40%左右。而面對未來百億、千億的市場成長規(guī)模，當下的移動機器人在技術等多個層面也有著長足的優(yōu)化空間。
比如智能性，“移動機器人僅僅作為一個單純的移動載具，已經(jīng)很難滿足客戶需求?？蛻粝Ｍ苿訖C器人更為智能，具有多用途、方便部署、可以編組和協(xié)同任務、較高的定位精度等各種智能化因素，而市場上很少有企業(yè)真正具有自頂向上的全部機器人技術。”
另外“廉價”的呼聲也是當前移動機器人面臨的挑戰(zhàn)，性價比關乎著移動機器人是否能夠快速投放到產(chǎn)業(yè)。“當前使用移動機器人的工業(yè)企業(yè)仍然是頭部企業(yè)，海量的中小制造業(yè)由于成本考量無法使用移動機器人?！币惨虼?，“2023年初很多機器人產(chǎn)業(yè)觀察家都看好‘機器人即服務’的業(yè)務模式，這種采用靈活租用的機器人使用模式，也許在中國市場上有更多的機會?！睏罾诒硎尽?/p>
不過從整體來看，他認為移動機器人產(chǎn)業(yè)在2023年仍然會高速發(fā)展、受到高度熱捧，除了前面提到的純視覺導航和激光+視覺導航、復合型移動機器人等等逐步落地，叉車AGV、裝載機器人等垂直場景形態(tài)的移動機器人也會在市場海量需求的推動下，迎來更高的技術需求。
在應用層面，楊磊則尤為看好3C、汽車與新能源領域的制造業(yè)，并表示它們將會是2023年移動機器人需求的主要拉動力。以新能源為例，依據(jù)GGII的統(tǒng)計預測，該行業(yè)在未來3年將延續(xù)高增長態(tài)勢，其對移動機器人的需求占比有望突破24%。
此外值得注意的是，雖然最初落地工業(yè)，但楊磊也指出，如今的移動機器人在服務業(yè)也正處于一個激烈競爭的狀態(tài)，同樣面臨著人物復雜、人機交互程度高等因素。這也意味著，競爭者需要有更高、更強的技術投入，如此才能給整個行業(yè)帶來更多的實際有效應用。
