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  • 步入黄金发展期的移动机器人行业空间及趋势分析
    http://www.ic72.com 发布时间:2019-6-11 13:15:37

     

     行业空间分析:多领域应用前景广阔,超百亿市场可期

      从应用场景来看,移动机器人主要应用于搬运场景,凡是有搬运的地方就有移动机器人应用的可能。而从应用领域来看,汽车工业、3C电子、烟草行业、物流行业是移动机器人应用最为广泛而且前景最为广阔的几个行业。

      从未来市场规模来看,移动机器人(AGV)市场规模有望达140亿元。根据我国移动机器人(AGV)市场实际发展情况来看,2018年我国移动机器人(AGV)销量为29600台,市场规模达到42.5亿元。由于需求端的叉车替换需求、仓储机器人需求等都较为旺盛,保守估计未来五年移动机器人(AGV)销量的复合增长率大概率维持在25%左右,再考虑技术进步带来的产品每年约5%的降价水平,以此计算我国移动机器人市场在五年后将达到140亿元左右,产业发展空间巨大。

      1.1 汽车行业:传统移动机器人(AGV)应用领域需求巨大

      移动机器人(AGV)在汽车行业的应用源于瑞典汽车制造商沃尔沃。目前,在美国,汽车行业占到移动机器人(AGV)总用量的百分之八十以上,而在欧洲这个比例也超过五成。

      移动机器人(AGV)在汽车行业的典型应用主要在于发动机装配线,或者底盘和平台的对接。比如:①原材料的自动运输②总装线的运输③测试区的往来运输④生产车间与成品之间的自动运输无论是从使用量还是应用成熟度,汽车行业无疑是AGV最强大的市场和最大的支持力量。一个汽车企业往往要使用数百台甚至上千台AGV,如东风日产广州花都工厂就使用了超过1000台AGV。从目前国内汽车制造厂商的数据来看,大多数汽车企业都采用了国产的AGV作为厂内生产物流的一个流通硬件,国产化率较高。目前,我国成立时间较长的移动机器人(AGV)企业大都与汽车行业不可分割,且在汽车行业有了较大的影响力,拥有较为稳定的合作关系。

        1.2 电子行业:大体量+招工难造就AGV广阔前景

      2013年至2017年是我国3C电子制造业的爆发期。在这短短几年内,3C制造业产值从约1.43万亿元上升至2.46万元,保持了14.5%的年复合增长率。预计2018年3C电子行业将达到2.6万亿元。3C产业庞大体量给移动机器人(AGV)提供了巨大的市场容量;与此同时,3C产业大量人工需求与人口红利下降带来的招工难的矛盾,进一步造就了移动机器人(AGV)应用于3C产业的广阔前景。目前国内3C行业机器人密度仅为11台/万员工,而日韩国家的机器人密度早已超过1200台/万员工,机器人普及率存在极大差距,应用空间前景极大。

      目前3C行业在物流方面有以下3点要求:①3C电子产品普遍为大批量定制、生产周期短,对于柔性化、矩阵式生产的需求要求物流具备快速应变能力②生产线拆解更细分,物流频次上升,要求物流更高效率③可与MES系统对接,将生产信息准确映射为生产作业,精准控制供应链和生产节拍。针对3C电子行业的这三点要求,以柔性化为主的移动机器人(AGV)成为最优选择。例如无轨AGV机器人,搬运速度为传统磁条AGV的3-4倍,能够满足物流频次上升需求;单台AGV出现故障、产线变更,不会影响AGV系统运行,缩短停工频次时间提高效率;能与MES系统对接,精准控制物料供应和生产节拍。

      1.3 烟草行业:行业整合移动机器人(AGV)需求稳步提升

      烟草行业具有物料流量大,运送环节多,生产过程自动化、柔性化程度高,信息控制管理系统要求严等特点。移动机器人(AGV)作为现代化生产过程的标志性装备,具备了能较好满足上述特点的条件,加之烟草行业整体效益较好,有条件更新装备,因而移动机器人(AGV)在烟草行业很在就得到了推广应用。

      卷烟分拣、仓储1个项目在物流上至少需要40人左右,按每位工人的工资为3000元/月,全年所需人员工资144万元,约合国产移动机器人(AGV)3台的购买费用。如果选择用移动机器人(AGV)替代人工, 6至8台移动机器人(AGV)可以完成以上卷烟分拣过程。如此算来,约2—3年的人工成本即超过移动机器人(AGV)购买及维护的成本,因此通过使用移动机器人(AGV),员工劳动强度、装卸破损率和用工成本均得到了有效降低。目前烟草行业智能化已经较为成熟,移动机器人(AGV)在烟草行业的普及率较高,相关产品产销量增速较为稳定。

        1.4 物流行业:各大电商均已布局,智能化物流呼唤AGV

      物流行业上来看,移动机器人(AGV)最大的应用领域可能是电子商务物流服务。电子商务之间的竞争从很大程度上讲是物流之争,物流服务更好的商家将赢得更多的客户。因此,如何快速精准地送达快递,如何解决爆仓、错发、漏发、暴力分拣、快件丢失等问题,如何打造出拣货效率高、错发率低的电商仓库,成为了当下电商仓储物流行业的当务之急。移动机器人(AGV)很好地解决了这些问题,在工作效率上具有传统的人工作业或叉车作业无法具备的优势。

      目前各大电商物流公司都已经注意到了移动机器人(AGV)的独特优势并着手建立智能仓库以配适其发展。2015年,阿里就在天猫超市天津仓库布局了一款仓储机器人——曹操,整个系统都由阿里自主研发,造价上百万元,该机器人接到订单后,可以迅速定位出商品在仓库分布的位置,并且规划最优捡货路径,拣完货后会自动把货物送到打包台,减少仓管人员的步行距离,大大增加了仓库分拣打包的效率;2016年“双十一”期间,阿里旗下的菜鸟网络在海宁建设的“智能仓库”正式投入了使用,这是国内首家以机器代替人工完成商品分拣、装箱全程的智能仓库,其中包括此前曝光过的由菜鸟自主研发的智能AGV机器人;2017年,过半的电商平台开始采用AGV自动分拣机器人,上海邮政EMS在双十一期间率先使用AGV, 350台AGV每小时单个分拣量可达1.8万件,而且准确率高达99.99%。

        未来移动机器人行业发展趋势

      2.1 产品特点趋势:高性价比且易用

      我国国内工业机器人市场在呈现出较为明显的“长尾特征”,除3C等快速崛起市场占据一定份额外,其他应用市场均存在客户规模小、资金实力差、应用水平低、地理分布极其分散、整体数量巨大等特点。这样的客户特点也就决定了,大部分客户都是价格敏感型的客户,而且自身改造能力差,需要中游厂商给出稍作调整即可投入使用的产品。因此,中游的生产厂商若想占据更多的市场份额,生产出的产品必须具备高性价比且容易使用的特征。

      2.2 产品技术趋势:户外AGV技术、“大数据”技术成熟

      目前移动机器人(AGV)的应用案例主要集中于室内环境中,例如智能仓库、工厂车间等。但是事实上,搬运过程中有大量的流程是在户外进行的,例如快递的“最后一公里”、港口货物吞吐等。如果移动机器人(AGV)在此类纯户外或者半户外环节可以得到广泛的应用,必将带来物流行业的全新革命。快递的“最后一公里”目前由于导航系统技术尚未成熟发展较为困难,但是港口货物吞吐有望在未来成为户外AGV技术应用的最为广阔的领域。2016年我国规模以上港口货物吞吐量为118.3亿吨,庞大的吞吐量如果能通过移动机器人(AGV)实现智能化运输,工作效率必将极大提升。

      除了户外AGV技术的逐步成熟,互联网技术在移动机器人(AGV)上的应用也将进一步提升工作效率。通过互联网这一媒介,生产管理系统可以采集机器人的运行数据进行汇总,从而得到“大数据”。通过对大数据进行分析就可以知道机器人的稼动率、生产信息、故障信息等,从而根据实际情况实时调整生产方式,从而进一步提高生产效率。

      2.3 导航方式趋势:视觉导航成未来发展主流,混合导航方式进一步降低成本

      相比于磁线、磁钉、二维码和激光等AGV传统导航方式,视觉导航方式优势明显。其优势主要体现于以下三个方面:

      (1)低成本:视觉导航的低成本主要体现于传感器的低成本和运维的低成本。世界顶级品牌的工业级单目相机加镜头仅3000元,普通的商用相机售价百元左右,相比较于激光导航动辄万元的激光传感器成本较低。此外,未来机器人在自然环境下的视觉导航技术无需在环境中使用任何标记物,降低了客户现场的运维成本。综合以上两点,客户购买AGV设备的投资回报时间会大幅缩短。

      (2)无需改造现场环境:未来机器人的核心是在自然环境中的视觉定位导航技术,无需对客户现场进行任何改变、无需磁线、磁钉、激光反射板等人工标记,仅通过视觉自然特征即可实现高效的定位导航。降低项目实施难度、减少实施时间。

      (3)高性能:从原理上讲,视觉捕获二维图像信息,图像中不仅包含轮廓信息,还包含颜色信息。其中,颜色信息是不能通过其他传感器得到的。而颜色信息对于移动机器人自主定位、控制、避撞纠偏都非常有价值。通过丰富的视觉信息,未来机器人的AGV产品及改装方案可以实现高效(直线速度2m/s,过弯速度1.5m/s(过弯不停车))、高精度(位置误差<1cm)、高稳定性(失误率<0.1%)的自主导航。

      当然纯视觉导航也有缺点,主要是纯视觉导航技术目前成熟度一般,商业化应用较为困难。因此,目前更好的方式是多导航方式结合使用。在使用了视觉导航的基础上,移动机器人(AGV)可进一步添加惯性运行导航,以适应各类起伏和颠簸路径,保障运行时的精准性。与采用激光、惯性、磁条等导航方式的传统移动机器人(AGV)相比,成本更低,精度更高。


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