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AI赋能工业剧变,他们是主角!

2018-11-29
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阅读关键词:AI应用、机器人、零部件、本体、系统集成 

最近,被Yann LeCun diss过的“机器人”索菲娅又出来搞怪了,靠皱眉、做鬼脸在俄罗斯收获了一大票大众媒体的关注。

 

 

但就像大牛Yann LeCun所diss的那样,从专业性上来说,索菲娅就是一场骗局。而真正的机器人产业比索菲娅要复杂的多,也远没有那样奇幻。


下面,就和机器人文明来一起了解下,究竟什么才是真正的机器人。

 


机器人与AI

最大的应用之一


在人工智能技术赋能产业链上,机器人处在下游应用层,和智慧金融、智能家居、智能驾驶,以及智慧医疗等一样,运用到NLP、计算机视觉、传感器等通用技能。


机器人文明制图


在机器人的操控上,NLP已经广泛应用于服务机器人领域,却还没有在工业生产线上普及开来。不过,也有一些尝鲜者开始使用这一技能,比如越疆科技就将人工智能语音识别系统创造性的赋能在机械手臂上,可以实现语言控制,降低工业机器人的操作门槛,大大降低学习成本。

 

机械臂具备语音识别功能,包括特征提取、模式匹配及模型训练,实现对话与思考

 

相较而言,计算机视觉在工业产线上的应用就非常普遍了。目前专做或兼做工业视觉的厂商也有不少,尤其是3D视觉,做的比较好的厂商包括易视智瞳,其自主研发的3D视觉应用在点胶工艺流程。此外,包括库波特3D相机、埃尔森机器人3D视觉定位系统、矩视智能3D智能分拣系统等已经在工业生产线上广泛使用。

 

视觉系统在码垛、上下料、理料、分拣工艺流程上的应用

 

尽管人工智能技术在机器人领域上得到了广泛应用,但机器人本身作为作为超千亿产值的新兴国民产业,也有自己完善的产业链。

 


产业展望

服务潜力大,工业沉淀好

 

机器人按照市场划分,分为服务机器人、工业机器人、农业机器人、军用机器人,以及特种机器人五大类。

 

机器人文明制图

 

其中,服务机器人主要应用在第三产业,包括商用、医用、政务等市场;工业机器人主要应用在第二产业,主要使用在自动化产线,智能仓储和物流等;农业机器人主要应用在第一产业,分为设施农业机器人、大田生产机器人和农产品加工机器人。

 

除了针对国民经济的生产服务型机器人,军用机器人和特种机器人主要应用于军事战备,以及一些特殊的公共服务领域,比如消防机器人、水下机器人等。

 

虽然服务机器人主要针对C端客户,看似市场更大,但由于核心技术难落地等难题,目前进展并不算顺利,有统计数据显示2018年上半年全球机器人市场规模279.8亿美元,其中,服务机器人86.74亿美元,占比31.1%;农业、军用、特种机器人的应用都还没有达到量级,占比大致百分之十几;剩下超半数占比都是工业机器人的市场,达到156.69亿美元。

 

据工信部昨天发布的数据显示,2018年1至10月,国内工业机器人产量为118452台(套),同比增长8.7%,10月当月产量为9590台(套),比上年同月下降3.3%。虽然单月整体有所下降,但从全年来看,整体还是呈增长趋势。



产业链

核心零部件、本体、系统集成为主

 

工业机器人的产业链从上游原材料和零部件开始,到中游的本体和系统集成,再到下游的品牌合作、代理等分销和售后层面。

 

机器人文明制图


  该产业链的重要环节在于核心零部件、本体,以及系统集成三个部分。

 

其中,核心零部件最主要的有精密减速机、伺服电机、控制器三个部分。

 

减速机在工业机器人的应用主要起到动力传达的作用,可以降低转速,增加转矩;伺服电机的作用是控制机械元件运转,辅助马达间接变速,能够控制速度和精度;控制器的功能是控制机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹,操作顺序及动作的时间等。

 

完成生产的核心零部件,要给到本体厂商,再进行机器人身体的生产。

 

本体主要分为四轴、六轴、SCARA、DELTA、协作机器人(单臂、双臂),以及AGV等子类。

 

从左至右,从上到下,分别是四轴、六轴、协作(单臂)、SCARA、DELTA,以及AGV

 

当机器人本体完成后,一个完整的成品就成型了,但如果只是裸机,还是做不了什么事情,这时候就需要系统集成。主要为终端客户提供应用解决方案,是工业机器人自动化作业的重要构成。

 

打个形象化的比喻,可以把工业机器人想象成人体。其中,核心零部件是人的脏器,对人体的各项机能运转起到关键作用;本体是骨骼和皮肤,主要将脏器发挥的功能统筹起来;最后系统集成是血脉和经络,让脏器和本体原本没有生机的部件通过连接“活”起来。

 

当然,工业生产线如果要真正“活”起来,和人类的指令产生直接关联,还是不能缺少人工智能这个大脑,所以也需要基于算法和基础层硬件的操作系统。

 

 

下面,我们就工业机器人的“脏器”、“骨架”,以及“血脉”做一个厂商盘点,看看各家的主营业务以及发展情况。



厂商盘点

“脏器”核心零部件


精密减速机、伺服电机和控制器三大核心零部件国内外厂商都有布局。总体来说,日系产品在整体性能上好过国产,时常供不应求至断货。但近年来,国内核心零部件企业也开始发力,出现了秦川、南通振康等头部企业。

 

机器人文明制图

 

纳博特斯克:元老级减速机厂商,拟扩建增产

 

纳博特斯克的精密减速机在工业机器人行业已有20年的应用历史,是元老级别的企业。2013年,上海机电股份有限公司和日本纳博特斯克株式会社组成一家面向中国市场的合资公司——上海纳博特斯克(Nabtesco)传动设备有限公司。


 纳博特斯克的主要产品

 

目前,上海纳博特斯克每年规划产量20万台,为进一步扩大产能,公司在今年8月对外公布计划投资二期项目,新增产能20万台/年,从而形成年产40万台精密减速机的产能。

 

官网:https://www.nabtesco-motion.cn/cn/

 

秦川机床:覆盖全系机器人产品,计划产能月2000台

 

秦川机床的主营产品是机床,集团包括秦川机床、宝鸡机床、汉江机床、汉江工具、 美国拉削系统公司等多家企业。但近年来,随着国内工业机器人市场的火热和核心零部件的市场短缺,也开始投身于工业机器人市场。

 

据其年中财报显示:“公司利用在专用装备领域的研发优势及齿轮传动领域的正向设计能力,自主开发了机器人减速器专用成套工艺装备和系列化机器人减速器产品,成为了目前国内产品系列最全的机器人减速器生产厂商,产品成功销往近200家国内外机器人生产企业,在市场上已能够部分替代进口产品。”

 

 秦川机床的机器人减速机产品

 

截至2018年底,秦川机床计划月产达到2000台生产能力。与它差不多同样规模的南通振康2017年有调查称达到1.5万台的出货量。但也可以看出,相较纳博特斯克,中国零部件企业的产能和出货量仍然差距很大。

 

官网:http://www.qinchuan.com/


英威腾:工业自动化成主营来源,伺服产品市场反响良好

 

英威腾主营业务服务于工业自动化和能源电力两大领域,核心零部件生产包括伺服系统、控制器、 变频器、高效能电机等,2018年中报工业自动化占营业收入比重61.42%,同比增长11.49% 。

 

伺服产品上,高性能DSV200系列伺服主轴驱动器获得市场反响良好,扩大盈利。

 

 英威腾伺服系统

 

官网:http://www.invt.com.cn/


 

厂商盘点

“骨架”本体


本体的制造和组装没有核心零部件的技术要求高,国内有更多生产企业进入。传统上,国际上有“ABB、发那科、安川、库卡“四大家”的说法,国内则把新松、埃夫特、埃斯顿和广数称为“四小龙”。但随着美的收购库卡,以及各家发展水平开始拉开差距,目前这一说法已经渐渐淡漠。尤其是国内,新时达、拓斯达、威洛博这些后起之秀也越来越在工业机器人市场上绽放光彩了。

 

机器人文明制图

 

ABB:全球工业机器人老大,加强与中国合作

 

工业机器人界谁是第二可能尚无定论,但老大ABB是无人质疑的。1988年,ABB由两个历史100多年的国际性企业阿西亚公司和布朗勃法瑞公司合并而成,主营电力和自动化技术。截至目前,公司前三季收入267.73亿美元,较去年同期增长7%。数百亿美元的营业额,将ABB推向世界500强。

 

在工业机器人产品上,ABB推出了迄今最轻量的六轴机器人IRB 1100,以及IRB 910inv倒装SCARA机器人,两者均可轻松集成到有限空间内,高精度与快节拍可大幅提升小件装配单元的生产效率。另外,ABB还推出了人机协作的YuMi双臂和单臂机器人。

 

 

ABB近期的最大动向是和广东省政府签订全面战略合作框架协议。在工业机器人业务上,通过ABB机器人(珠海)有限公司支持广东制造业升级,打造未来工厂。

 

官网:https://new.abb.com/cn/

 

新松:工业机器人全产线覆盖,天津落户子公司

 

新松在国内工业机器人领域的老大位置无人能撼动,甚至它的股票名称就是“机器人”。产品线上,新松覆盖了工业机器人和服务机器人的绝大部分品类。

 

 

其中,生产包括负载范围在4kg到500kg的30余种产品,面向点焊、弧焊、搬运、喷涂、装配、研磨等多个领域。

 

日前,新松成立了子公司天津新松机器人自动化有限公司,落户在天津港保税区,建立以工业机器人为主导的大型研发生产基地。

 

官网:http://www.siasun.com/

 


厂商盘点

“血脉”系统集成


系统集成商可以分为单项系统集成商、综合系统集成商。和国外系统集成商规模较大不同,国内市场的系统集成普遍规模较小,年产值不高,面临强大的竞争压力。

 

机器人文明制图


发那科:第一家集成视觉系统,在广州开设子公司

 

发那科起家时是世界上最大的专业数控系统生产厂家,占据了全球70%的市场份额。在工业机器人领域,是世界上第一家集成视觉系统的机器人企业。目前,发那科既生产本体,也做系统集成。

 

发那科点焊应用方案

 

今年3月,发那科在广州新成立了子公司——广州发那科机器人有限公司。新公司将整合上海发那科机器人有限公司位于广州和深圳两家分公司的资源和业务,并建设集机器人销售、展示、培训、技术支持及仓储等业务于一体的华南基地。


http://www.shanghai-fanuc.com.cn/

 

埃斯顿:收购特定领域集成公司,筹备集成商大会

 

目前,埃斯顿的主营业务涵盖了自动化核心部件及运动控制系统、工业机器人到机器人集成应用的全产业链。产品包括六轴通用机器人、四轴码垛机器人、SCARA机器人、行业专用及定制机器人等。

 

在系统集成上,已广泛应用在汽车及零部件、3C、新能源及新型建材、家电等领域。除了公司自己做,也收购特定领域拥有系统集成经验的公司。

 

埃斯顿汽车集成生产线

 

目前,公司的营收主要在智能装备核心部件及运动控制系统,以及工业机器人及智能制造系统两大部分。


官网:http://www.estun.com/

 

本文由“机器人文明”出品

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