隨(sui)著(zhu)時間進入2023年(nian)，距離“智(zhi)能制造2025”交出答卷(juan)的節點也越(yue)來越(yue)近。其(qi)中在建(jian)設(she)和發(fa)展方向上，以(yi)實踐工業化(hua)和信息(xi)化(hua)的智(zhi)能工廠(chang)已經成(cheng)為“智(zhi)能制造2025”的核(he)心(xin)。
與此同時，十四五規劃綱要也(ye)提出，要在(zai)2025年完成建設500個以上智能制造示范工廠(chang)。
留給(gei)智能制造企業的時間(jian)不多了。
移動機器人，智能工廠建設關鍵一步
在智(zhi)能工廠建設這個問題上，有企業曾表示一(yi)共(gong)需(xu)要三(san)步：
第一(yi)步是打通物流。應用機器人(ren)技(ji)術，即用工業(ye)機器人(ren)、搬運(yun)小車、傳輸線(xian)從物理上連接(jie)離散系統(tong)；
第二(er)步是打通數(shu)據流(liu)。用工業互(hu)聯(lian)網實現自動化設(she)備的數(shu)據相連(lian)，解決數(shu)據流(liu)中的軟硬件問(wen)題(ti)；
第三步是實現智能(neng)決(jue)(jue)策。用智能(neng)分析替代人的(de)(de)決(jue)(jue)策，解決(jue)(jue)數據處理應用的(de)(de)軟硬件(jian)應用問題(ti)。
可(ke)以看到，在智能工廠建設中，應用移動機(ji)器人技術打通整(zheng)廠物流是底層基礎。
就(jiu)在2021年12月，工信部等15部門(men)聯(lian)合發布(bu)《“十四五”機器(qi)人(ren)產業(ye)發展規(gui)劃》，其中就(jiu)提出重點(dian)推(tui)(tui)進(jin)工業(ye)機器(qi)人(ren)、服務機器(qi)人(ren)和特種機器(qi)人(ren)重點(dian)產品的研(yan)制(zhi)及應用，提升(sheng)性(xing)能、質量(liang)和安全性(xing)，推(tui)(tui)動產品高端化智能化發展。
多(duo)重背(bei)景交織(zhi)下，以移動(dong)機(ji)(ji)器人(ren)為代表的一眾工業機(ji)(ji)器人(ren)也愈加(jia)受到關注(zhu)。依(yi)據(ju)GGII（高工機(ji)(ji)器人(ren)產業研究(jiu)所）發布的報(bao)告(gao)，2021年全球移動(dong)機(ji)(ji)器人(ren)市場規模達到了215.5億元(yuan)，同比增長43.28%。其(qi)中中國市場更是迎來爆發式(shi)增長，整體銷量(liang)達到63769臺，銷量(liang)增速(su)超57%，市場規模達到了78.21，規模增速(su)超50%。
在(zai)其看來，疫情的(de)沖擊的(de)確(que)導致(zhi)全球經濟受(shou)到嚴重影(ying)響(xiang)，但在(zai)另一面，卻也(ye)實(shi)實(shi)在(zai)在(zai)地促使(shi)企業重新思考運營策略(lve)，以尋找新的(de)、高效的(de)生(sheng)產運作(zuo)方(fang)式(shi)，這對(dui)于移動機器人而(er)言(yan)，就是(shi)一種(zhong)利好(hao)，并且這種(zhong)利好(hao)還(huan)是(shi)長期(qi)的(de)。
也因此(ci)，GGII預計2022年全球移動機器人市場有望突破285億元，并(bing)在2026年突破1000億元，年復合(he)增速超(chao)35%。
而在中國市場(chang)，新戰略(lve)移(yi)動機器人(ren)(ren)產業(ye)研究院統計數據保(bao)(bao)守估計，未(wei)來5年(nian)(nian)工業(ye)應用移(yi)動機器人(ren)(ren)銷售(shou)的復合增長率(lv)將保(bao)(bao)持在30%左(zuo)右，中國工業(ye)移(yi)動機器人(ren)(ren)市場(chang)將在今年(nian)(nian)超過200億元。
此外，這一(yi)利好也(ye)反映在了資(zi)(zi)本(ben)層面(mian)。數(shu)據統(tong)計，2022年機(ji)器(qi)(qi)人(ren)領(ling)域發生的(de)融資(zi)(zi)事件(jian)共298起，總融資(zi)(zi)金額超300億。而依據新戰略(lve)移動(dong)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)產業(ye)(ye)(ye)研(yan)究院(yuan)的(de)統(tong)計，工業(ye)(ye)(ye)應(ying)用(yong)移動(dong)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)行業(ye)(ye)(ye)的(de)融資(zi)(zi)事件(jian)就發生有22起，融資(zi)(zi)總額超過(guo)30億人(ren)民幣。作為工業(ye)(ye)(ye)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)其(qi)中的(de)一(yi)個分支，這個體量(liang)不(bu)可謂小(xiao)。
而面(mian)對極具(ju)想象力的增長空(kong)間，當前的移動機器人準備如何呢(ni)？
工欲善其事，必先利其器
“新一(yi)(yi)代(dai)的(de)智(zhi)能型移動機器人借(jie)助深度(du)學習技術(shu)和計算機視覺(jue)感知技術(shu)深度(du)理解環境，可以通(tong)過自然導航方式穿行于更為(wei)復雜度(du)環境，通(tong)過加載智(zhi)能模(mo)塊完成更為(wei)復雜度(du)任(ren)務。從(cong)一(yi)(yi)個走來走去的(de)慢烏龜，轉變(bian)為(wei)一(yi)(yi)個有(you)手(shou)有(you)腳的(de)聰明兔。”清湛(zhan)人工智(zhi)能研究院執行副院長楊磊(lei)博士(shi)表示。
可(ke)以說(shuo)，在工(gong)廠智能(neng)化改造過程中，移動機(ji)器(qi)人(ren)也算得上(shang)是第一批落(luo)地工(gong)業(ye)場景的硬件設備了(le)。早之前，國(guo)外如亞馬遜、國(guo)內如阿(a)里京東等就已經在自家物流(liu)倉庫部署倉儲(chu)物流(liu)機(ji)器(qi)人(ren)，主要(yao)用于(yu)貨架(jia)搬運等等。
這一發展(zhan)背后，有一個(ge)最為根(gen)本(ben)的推(tui)動因素就是(shi)人力(li)成(cheng)本(ben)問(wen)題。正(zheng)如前文所言，過去3年疫情對(dui)全球經濟造成(cheng)了(le)影響，其中在(zai)工(gong)業場景中，最為明(ming)顯的體現就是(shi)招工(gong)難(nan)、用工(gong)荒、從業人員流(liu)動性增(zeng)加，在(zai)原本(ben)人力(li)成(cheng)本(ben)增(zeng)加的基(ji)礎上再(zai)次增(zeng)加管理(li)成(cheng)本(ben)，進一步(bu)壓縮(suo)利潤空間(jian)。
也(ye)因(yin)此，帶著降本增效的(de)目的(de)，在工(gong)業場(chang)景，尤其是自動(dong)化流水(shui)線(xian)改造過程中，移(yi)動(dong)機器人(ren)替人(ren)的(de)現(xian)象逐漸出現(xian)。
只是(shi)有一(yi)點需要注(zhu)意(yi)，因為場景復雜、多元化(hua)等(deng)因素，傳統自動化(hua)方案已經逐(zhu)漸(jian)不能(neng)滿足制造業柔性生產的需求(qiu)。
比如(ru)路(lu)徑規劃(hua)問題，在傳統自動化(hua)方(fang)案中(zhong)，移(yi)動機器人的移(yi)動路(lu)徑多為固(gu)定的，依賴地面上部署的磁條和二維碼，一方(fang)面不(bu)能做到靈(ling)活變動，另(ling)一方(fang)面還沒(mei)有(you)正式(shi)落地實施，就要先(xian)行改造基礎(chu)設施，于廠商而言(yan)降本增效(xiao)成(cheng)果有(you)所(suo)打折。
此(ci)(ci)外，消(xiao)費重構、定制化(hua)(hua)(hua)、多(duo)品化(hua)(hua)(hua)、場(chang)景多(duo)元(yuan)化(hua)(hua)(hua)，產業(ye)升級、小(xiao)批量、多(duo)批次、快速迭代，以(yi)及復(fu)雜的(de)傳輸線系(xi)統(tong)等(deng)等(deng)，都對傳統(tong)自動(dong)化(hua)(hua)(hua)方案中的(de)移動(dong)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)提出了新(xin)的(de)嚴苛要(yao)求。也因(yin)此(ci)(ci)，“柔性”成為工業(ye)移動(dong)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)的(de)“新(xin)標配(pei)”。
這(zhe)一背景下(xia)，以激光、視覺SLAM為(wei)主的多傳感器融(rong)合方式，以及機器人集群智能規(gui)劃成為(wei)當下(xia)移(yi)動機器人軟硬件技術的主流。
“純視(shi)覺導航和(he)激光(guang)+視(shi)覺導航的機(ji)器(qi)(qi)人逐漸成為(wei)新(xin)一代(dai)移動(dong)機(ji)器(qi)(qi)人的主流。”這(zhe)一背景(jing)(jing)下，楊(yang)磊進一步補充道，機(ji)器(qi)(qi)人如何(he)能夠通過(guo)廉價的傳感器(qi)(qi)單(dan)元（視(shi)覺或激光(guang)雷達），快速(su)準確(que)地理解(jie)環(huan)境的技術將逐步落地，讓機(ji)器(qi)(qi)人走進更為(wei)復雜的場景(jing)(jing)。
與此同時，“包括機械臂(bei)等上部(bu)結構的增加(jia)，可(ke)以讓移動(dong)(dong)機器人從一個走來(lai)走去的載具(ju)，變成一個更加(jia)智能化(hua)的工具(ju)平(ping)臺(tai)，進而讓移動(dong)(dong)機器人走入(ru)更多(duo)的場景。”
這方面肉眼可(ke)見的，以(yi)“機械臂+移動(dong)機器人”為主(zhu)流的復合型移動(dong)機器人近幾年(nian)來已經成(cheng)為賽(sai)道的“寵(chong)兒(er)”——在被稱為復合移動(dong)機器人元年(nian)的2021年(nian)，賽(sai)道內(nei)共發生14起融資(zi)(zi)事件，金(jin)額超(chao)過了11億元，在當年(nian)移動(dong)機器人整(zheng)體融資(zi)(zi)中的占比(bi)超(chao)過了25%。
此外，結合軟件層面的智(zhi)能決策與控制，移(yi)動機器(qi)人也可進一(yi)步加快適應環境(jing)，并(bing)保證機器(qi)人集(ji)群的高效運轉。
而截至目(mu)前，國內移(yi)動機器人賽(sai)道上也(ye)已經有多家代(dai)表性公司(si)嶄(zhan)露頭(tou)角(jiao)，比(bi)如極智(zhi)嘉、未來機器人、優艾智(zhi)合、清湛人工智(zhi)能研究院等等。
其中，有(you)(you)著清(qing)華大學背書的(de)清(qing)湛(zhan)人(ren)(ren)工智能研(yan)究院雖然成立才(cai)兩年多，但已(yi)經研(yan)發有(you)(you)4款柔(rou)性機器人(ren)(ren)產品，包括背負式(shi)、舉升式(shi)、輥筒式(shi)，以及極為(wei)受關注的(de)復合式(shi)柔(rou)性移動機器人(ren)(ren)。
通過(guo)獨立自主研(yan)發(fa)的TSINGZHAN SLAM算法，清湛(zhan)人工(gong)智能研(yan)究(jiu)院(yuan)的移動機器人能夠完成自主建圖、定位、自主導航(hang)避障和(he)路(lu)徑(jing)規劃，有效保證了(le)機器人的安(an)全穩定、可(ke)靠(kao)運(yun)行(xing)。同時，結合TSINGZHAN FMS機器人調度系統以及適配搬運(yun)、倉儲等應用(yong)場景的針對性(xing)軟硬件，清湛(zhan)人工(gong)智能研(yan)究(jiu)院(yuan)最終提(ti)供的是(shi)一整套完整的柔性(xing)機器人解決方案。
移動機器人走向哪里？
因為時代因素，從(cong)工(gong)業1.0的(de)機(ji)械制造(zao)到工(gong)業3.0的(de)信(xin)息化，這三次工(gong)業革命中(zhong)(zhong)國都沒(mei)能趕上。如今的(de)工(gong)業4.0時代，是(shi)智能制造(zao)時代，正值(zhi)中(zhong)(zhong)國制造(zao)業瘋狂增長(chang)、人才培養(yang)與技(ji)術研發不斷提升，是(shi)抓(zhua)住(zhu)工(gong)業4.0機(ji)遇的(de)好(hao)時候。
當“工業4.0”概念落地國(guo)內(nei)，就(jiu)變成了“智(zhi)(zhi)能制造”。隨(sui)著國(guo)內(nei)工業智(zhi)(zhi)能化步伐加快，移動機器人的應用也(ye)得到了飛速的發展，在汽(qi)車、醫(yi)藥、食品、化工、印刷等各賽(sai)道制造業場景中，我們(men)往(wang)往(wang)都能夠看到它們(men)的身影。
與此(ci)同時，中國也逐步成為全(quan)球移(yi)動機(ji)器人領(ling)先(xian)國家，占(zhan)比全(quan)球出(chu)貨量達到40%左右。而面(mian)對未來(lai)百億、千億的(de)(de)市場成長規模，當(dang)下的(de)(de)移(yi)動機(ji)器人在(zai)技(ji)術等多個層面(mian)也有(you)著長足的(de)(de)優(you)化(hua)空間。
比如智(zhi)能(neng)性，“移(yi)動(dong)(dong)機器人(ren)僅僅作為一(yi)個單純的(de)(de)移(yi)動(dong)(dong)載具(ju)，已經很(hen)難(nan)滿足客戶(hu)需(xu)求(qiu)。客戶(hu)希望移(yi)動(dong)(dong)機器人(ren)更為智(zhi)能(neng)，具(ju)有(you)多用途、方便部(bu)署(shu)、可以編組(zu)和(he)協(xie)同任務、較高(gao)的(de)(de)定位精度等各(ge)種智(zhi)能(neng)化因(yin)素，而市場(chang)上很(hen)少有(you)企業真正具(ju)有(you)自頂向上的(de)(de)全部(bu)機器人(ren)技(ji)術(shu)。”
另外(wai)“廉價(jia)”的(de)呼聲也(ye)(ye)是(shi)當前移(yi)動(dong)機器(qi)人面臨的(de)挑戰，性價(jia)比(bi)關乎(hu)著移(yi)動(dong)機器(qi)人是(shi)否能夠快速投(tou)放到產業(ye)(ye)。“當前使用(yong)(yong)移(yi)動(dong)機器(qi)人的(de)工業(ye)(ye)企業(ye)(ye)仍(reng)然(ran)是(shi)頭部企業(ye)(ye)，海量(liang)的(de)中小制造業(ye)(ye)由于成本考量(liang)無法使用(yong)(yong)移(yi)動(dong)機器(qi)人。”也(ye)(ye)因此，“2023年初(chu)很多(duo)機器(qi)人產業(ye)(ye)觀察家都看好‘機器(qi)人即服務’的(de)業(ye)(ye)務模式(shi)，這(zhe)種采用(yong)(yong)靈(ling)活租用(yong)(yong)的(de)機器(qi)人使用(yong)(yong)模式(shi)，也(ye)(ye)許在(zai)中國市場上(shang)有(you)更多(duo)的(de)機會。”楊磊表(biao)示。
不過從整(zheng)體來看，他認為移(yi)(yi)(yi)動機(ji)(ji)器(qi)人(ren)產(chan)業在2023年仍然(ran)會高(gao)速發展、受(shou)到(dao)高(gao)度(du)熱(re)捧，除了前面提到(dao)的(de)純視(shi)(shi)覺(jue)導航和激光+視(shi)(shi)覺(jue)導航、復合型移(yi)(yi)(yi)動機(ji)(ji)器(qi)人(ren)等(deng)(deng)等(deng)(deng)逐步落(luo)地(di)，叉車AGV、裝載機(ji)(ji)器(qi)人(ren)等(deng)(deng)垂直場景形態的(de)移(yi)(yi)(yi)動機(ji)(ji)器(qi)人(ren)也會在市(shi)場海(hai)量需(xu)(xu)求的(de)推動下，迎來更高(gao)的(de)技(ji)術需(xu)(xu)求。
在應用層(ceng)面，楊磊則尤為(wei)看好(hao)3C、汽車與新(xin)能源(yuan)領域的(de)(de)制造業(ye)，并表(biao)示它們(men)將會(hui)是2023年(nian)(nian)移動機器(qi)人需求(qiu)的(de)(de)主要拉動力。以新(xin)能源(yuan)為(wei)例，依據GGII的(de)(de)統計預測，該行業(ye)在未來(lai)3年(nian)(nian)將延續(xu)高增長態勢，其對移動機器(qi)人的(de)(de)需求(qiu)占比(bi)有(you)望(wang)突破24%。
此外值得注意的(de)(de)(de)是，雖(sui)然最(zui)初落(luo)地(di)工業(ye)，但(dan)楊磊也(ye)指出，如(ru)(ru)今的(de)(de)(de)移動機(ji)器人(ren)(ren)(ren)在服務業(ye)也(ye)正(zheng)處于一個(ge)激烈競爭(zheng)的(de)(de)(de)狀態，同樣面臨著(zhu)(zhu)人(ren)(ren)(ren)物復雜、人(ren)(ren)(ren)機(ji)交互程度高等因素。這也(ye)意味著(zhu)(zhu)，競爭(zheng)者需要有(you)更(geng)高、更(geng)強的(de)(de)(de)技(ji)術投入，如(ru)(ru)此才能給整(zheng)個(ge)行業(ye)帶來更(geng)多的(de)(de)(de)實際有(you)效(xiao)應用(yong)。
