作者:廣發機械 羅立波、代川
第一部分:工業機器人
11月25日,世界機器人大會在北京圓滿落幕。這次大會既是學界研討前沿技術的良好機會,又是產業展示新產品的大舞臺。盛宴過后,我們沉下來思考這次世界機器人大會傳遞出的幾點信號,帶給我們的反思及啟示。
我們從這次機器人大會上觀察到一個現象:KUKA展出了最新的協作機器人、ABB展示了YUMI機器人、新松的7自由度協作型機器人、遨博機器人發布新一代輕型人機協作機器人等,包括此前我們此前曾經在上海工博會參觀紀要中提到的Rethink公司的Sawyer機器人等。從展出的產品來看,似乎全世界談論的工業機器人焦點都是人機協作。
思考一:為何突然間人機協作被廣泛關注?
這次大會主論壇和分論壇中,多位專家在演講中都提到了未來機器人的趨勢是人機協作、人機交互。其中,新松機器人總裁曲總指出了目前國內機器人的三大困境:(1)產業與技術空心化,性能和成本都不具備優勢;(2)應用領域低端化,高端應用市場趨于穩態;(3)主流市場邊緣化。雖然國內目前機器人的公司數量達到700-800家,上市公司涉及機器人業務的公司也超過50家,但是具備核心技術的公司非常少。
在現有的發展背景下,我們認為人機協作在這個階段被廣泛關注,原因有如下幾點:
理由之一:行業需求變遷,從汽車到3C消費電子
過去我國工業機器人市場50%以上的應用領域在汽車行業,并且在這個領域,“四大家族”牢牢占據主流市場。隨著汽車行業去庫存加快及FAI增速放緩,市場逐漸趨于穩態,工業機器人增量需求同步減緩(我們我們從表觀上看國內的眾多本體廠商機器人業績并不如預期)。未來的大市場可能是以3C為主導的消費級電子產業,日本和韓國電子行業機器人需求超過30%。
理由之二:對柔性化的提升——延展工序
雖然工業機器人相比于自動化時代的產品柔性化已經有極大的提升,但是在工位和工序替代方面,從事的替代工序也主要是在上下料、碼垛、焊接等粗放型且動作相對單一的工位,交互方式仍然是通過再編程實現。從體型和噸位來看,汽車產業的機器人大多數是體型大、移動范圍大、重型的機器人;而新興的消費級電子行業,工序輕量化、小型化、精細化。這對機器人的柔性提出了新的要求,因此協作機器人應運而生。
理由之三:機器人環境感知能力提升,可示教
過去在工業制造過程中,95%的領域是機器人無法切入的,原因在于柔性化不夠,機器人缺乏感知系統、視覺能力和力覺系統。所以,要為了開拓新的應用領域,對機器人的外界環境感知能力提升是必要環節。新的協作機器人,可以通過被示范訓練來學習執行各類任務:人類可以控制機器人的手臂,并指定一系列動作,機器人會記住并重復,從而達到示范學習的目的。并且,其程序和算法是可編程的,可以進行可視化操作,沒有任何技術背景或編程經驗的普通員工都可以當場快速編程、調試并成功運行,而且精度可以達到0.05毫米級。
理由之四:安全性提升,解決人機共存的安全問題
過去工業機器人工作場所噪音較大,并且需要用圍欄隔離,每年都會有工人因為機器人運行誤傷的情況。而“人機協作”機器人功耗很低,不易對人產生傷害,可以和人一起完成一些輕量化的工作。“人機協作”機器人本身體積較小,每個軸采用的馬達功率都是低于80W的;并且采用內骨格設計方式,外面包裹了軟質材料,就算碰到人時不容易產生傷害。新型的協作機器人,從安全性的角度為人機互動提供了安全保障。
實際上人機協作也并不是突然間爆發的,過去四大家族一直在嘗試推出新一代產品,ABB推出了雙臂YuMi機器人、庫卡公司推出了7軸LBRiiwa機器人、安川電機也研發出了36厘米的6軸機器人“MotoMINI”,Rethink robotics 推出了Sawyer機器人等。今年來,新松和遨博機器人也相繼推出了帶示教功能、多自由度、可編程的協作型機器人。雖然機器人1.0時代,我們起步比歐美國家晚了20年,但是2.0時代,國內企業目前距離并不遠。
值得注意的是,在世界機器人大會開幕式上,國家主席習近平致信大會,指出“中國將機器人和智能制造納入國家科技創新優先重點領域”。這也表明,最高決策層將機器人視為智能制造的關鍵抓手和重要基礎,而此次大會熱議的“人機協作”正是其中一種實現形式。
思考二:人機協作時代的投資機會梳理
我們認為工業機器人2.0時代,投資關注焦點不僅僅是設備商與集成商本身,更多應該關注工業機器人產品變化背后行業需求變遷的邏輯,即工業機器人柔性化和環境感知能力的提升,工業機器人可替代工序環節的滲透率正在提升。
從二級市場的角度來看,投資可以分成三條主線:
主線一:單機設備的創新具備先發優勢的企業
我們建議關注已經或者正在研發新一代人機協作型機器人的公司,例如新松機器人、盾安環境、埃斯頓等。
主線二:3C行業生產環節的自動化設備及集成領域
透過人機協作,我們看到的是機器人行業需求結構的變遷,傳統汽車產業需求飽和,可能致使工業機器人往輕量化的電子消費級領域轉移,我們建議關注3C行業生產環節的自動化設備及集成領域,如雷柏科技、智慧松德、華中數控、黃河旋風、埃斯頓、海倫哲等。
主線三:視覺檢測和包裝環節的自動化企業
從3C生產環節向下游延伸的環節,會是機器換人的重要環節,例如視覺檢測和包裝環節的自動化企業,建議關注永創智能、華中數控、勁拓股份等。
風險提示
機器人下游需求波動風險;協作機器人應用推廣不及預期;3C行業景氣度下滑。