本報記者 劉 釗
見習記者 劉曉一
在近期舉行的2024年世界機器人大會上，工業機器人打破傳統流水線自動化裝備的形象，向外界展示了前沿科技落地的成果。
工業機器人是新興技術的載體以及制造業轉型升級的重要裝備。我國是全球工業機器人第一大生產國和消費市場，工業機器人產量由2015年的3.3萬套增長至2023年的43.0萬套，8年增長超13倍，工業機器人裝機量也穩居全球第一。
快速發展的工業機器人，是中國智能制造和數字化轉型的縮影，以此為代表的“高精尖”技術，也正成為中國新質生產力的亮眼名片。那么，產業端冷暖幾何？有哪些轉型突破？未來又將如何進化？
產業集群加速形成
我國工業機器人產業雖起步較晚，但完備的工業體系、龐大的制造業體量，已孕育出全球最大規模市場。國家統計局數據顯示，今年上半年，我國工業機器人產量為28.3萬套，同比增長9.6%。行業咨詢機構MIR睿工業數據顯示，上半年我國工業機器人整體銷量約為14萬套，同比增長約5%，產銷整體穩中有進。
近年來，我國工業機器人實現了由大到強的歷史性跨越。“工業機器人中的精密減速器、高性能伺服驅動器、智能控制器等關鍵核心零部件如今已形成豐富的產品譜系，技術水平和產業化能力大幅提升，國際競爭力顯著增強。”中國電子學會理事長徐曉蘭表示。
從市場競爭格局來看，2024年上半年，有4家國產機器人廠商進入全球TOP10行列，比2023年上半年多1家；內資品牌占國內市場份額攀升至50.1%，創歷史新高，并在第二季度首次超過外資品牌。
當前，我國工業機器人產業已從單項冠軍成長為全能高手，形成了一條從核心零部件到機器人本體、再到系統集成的完整產業鏈。根據相關上市公司公告，新松機器人、埃斯頓、埃夫特、邁赫股份、瑞松科技等多家機器人企業密集收獲汽車自動化生產線重大訂單，綠的諧波、雙環傳動、匯川技術、雷賽智能等公司生產的核心零部件也進入全球頭部企業供應鏈體系。
與此同時，產業集群也在加速形成。《中國機器人技術與產業發展報告（2023）》顯示，我國機器人優質企業重點分布在京津冀、長三角、珠三角地區，形成了以北京、上海、深圳等為代表的多核心產業集群。其中，長三角地區機器人產能占全國50%以上；珠三角憑借雄厚的工業基礎和新一代信息技術的先發優勢，積極培育未來智能裝備產業集群，推動工業機器人產業向智能化、高端化、一體化邁進。
應用場景“全面開花”
國產化率不斷攀升、高端領域強勢崛起的背后，是工業機器人技術的深刻變革。
“隨著新一輪科技革命和產業變革蓬勃興起，人工智能、傳感等新一代數字技術正與機器人產業加快融合。”高工機器人產業研究所（GGII）所長盧瀚宸向《證券日報》記者表示。
軟件方面，大模型的接入為工業機器人打開新窗口。隨著工業機器人應用場景逐漸擴大，AI大模型落地有望產生“智能”和“體能”雙劍合璧的乘數效應。“AI大模型能夠賦予機器人‘最強大腦’，更全面地感知周圍環境并根據環境變化做出相應調整，更高效地分解和執行復雜任務。”新松機器人相關負責人向記者表示。
在新松機器人AI大模型展示區，上述負責人通過一塊顯示屏，以口語、文字、畫圖等不同方式向機器人下達擺放七巧板的指令，機器人便能夠自主進行指令分析、分解、規劃，將小小的七巧板自主擺放成口令所要求的形狀，實現了AI技術加持下的“耳、腦、眼、手”高效協同。據介紹，該技術在智能拆碼垛、物料識別與揀選、物品缺陷檢測與剔除等領域都有廣闊的應用前景。
在汽車制造場景中，傳統點焊作業高度依賴人工操作，不僅勞動強度大，且難以保證焊接質量的一致性。隨著產品更新換代速度加快，生產線也需要頻繁調整以適應不同車型的焊接需求。
“機器人的免示教焊接技術，可以很好地應對制造業生產模式從單一品種的大規模生產，逐步向小批量、多品種生產的轉變。”京城機電旗下配天機器人市場品牌總監房瀚園告訴《證券日報》記者，該新技術利用計算機3D視覺技術和深度學習算法來自動識別和跟蹤焊槍，自動規劃焊接路徑并優化焊接參數，確保多工件焊接路徑最短、能量消耗最少。極大簡化了焊接流程，無需人工示教和校正，實現了焊接過程的高度自動化與智能化。
硬件方面，工業機器人正從單一形態走向“三頭六臂”的復合體。庫卡機器人相關人士向記者透露，公司計劃在高載重移動機器人上安裝機械臂，使其能獨自完成抓取搬運一體化作業。
材料方面，中科光電精密工程有限公司創始人、董事長吳易明向《證券日報》記者表示，目前工業機器人的材料一般是鋼、鋁、鋁合金等，未來會演化到更高級的自組織等生物制造材料。材料演進的大方向最終可能會是仿生，預計時間在15年至20年。
工業機器人的應用場景已“全面開花”。除了傳統的流水線作業，工業機器人正成為替代制造業各類高危工種勞動者的“主力軍”。“公司的能源高空高危爬壁機器人本體能夠通過吸附行走，在復雜多變的高空高危場景中自由穿梭檢測，直接接觸火電鍋爐水冷壁管、風電風機葉片等檢測目標的表面。”吉泰智能創始人兼CEO徐光平對《證券日報》記者表示，在AI加持下，爬壁機器人可以自主執行檢測任務，其檢測效率為人工檢測的150倍；憑借高精確缺陷識別算法，設備缺陷檢測的準確率可達95%。
走向高質量發展
盡管行業整體穩中向好，但從破“量”的上半場進入到攻“利”的下半場，工業機器人“內卷”問題也逐漸顯現。
“上半場，大批廠商涌入機器人賽道，部分廠商確實依靠前瞻布局和市場策略（如犧牲利潤搶份額）獲得了一定的銷量，但也無形中加劇了行業的無序性，加上外部環境的變化，行業‘內卷’持續加劇。”盧瀚宸表示，下半場，存量市場的競爭更為激烈，成本壓力貫穿全產業鏈，機器人企業的盈利正經歷著更為嚴峻的挑戰。
究其原因，盧瀚宸認為，一是產品的同質化嚴重，缺乏真正的創新驅動；二是多數廠商未真正突破高端應用領域，如半導體、汽車整車等，還在中低端應用領域扎堆。這種“內卷—不盈利—研發難—創新難—突破難”的惡性循環，在一定程度上限制了整個行業的向上發展。
如何破局？“技術始終是核心競爭力。”吳易明認為，當前制約機械臂應用的最大難點是智能化，即機器人如何適應非結構化場景。對此，中科光電另辟蹊徑，以有別于AI大模型的數學方法，打通了信息的存儲與傳遞，該技術現為全球首例，為企業構建了寬闊的護城河。
此外，盧瀚宸建議企業應在市場上下功夫。“一是積極出海，去國外尋求增量市場；二是深耕細分領域，過往通用類機器人市場基本已趨于紅海，但對于部分細分領域，如船舶制造、鋼結構等非標屬性突出的領域，依然有較大的空間。”盧瀚宸說。
值得一提的是，政策端對于市場的規范也助力行業走向高質量發展。工業和信息化部近日發布《工業機器人行業規范條件（2024版）》和《工業機器人行業規范條件管理實施辦法（2024版）》，在技術能力和生產條件、質量要求、銷售和售后服務等方面提出了全面要求。
兩份文件將促進工業機器人全產業鏈提質增效，加速行業規范化發展，推動企業更加注重研發投入，擺脫無序價格戰。國內頭部廠商將在競爭中獲得優勢，加速產業鏈各環節向中高端突破。