工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成是指以工業(yè)機(jī)器人本體為基礎(chǔ),根據(jù)終端客戶的不同需求,為其定制化、個(gè)性化地設(shè)計(jì)解決方案,再對(duì)工業(yè)機(jī)器人本體和附屬設(shè)備進(jìn)行安裝調(diào)試,最終交付給客戶滿足其需求的工作站或生產(chǎn)線等機(jī)器人集成應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)品。系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)是智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。
智能制造裝備產(chǎn)業(yè)是《中國制造 2025》和《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》的重點(diǎn)發(fā)展方向之一,是實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國目標(biāo)、提升制造業(yè)水平的戰(zhàn)略根基。
根據(jù)《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》所制定的發(fā)展目標(biāo),到 2025 年,智能制造裝備的技術(shù)水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力要顯著提升,市場(chǎng)滿足率超過 70%;要培育 150家以上專業(yè)水平高、服務(wù)能力強(qiáng)的智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商。因此,未來幾年行業(yè)依然有望保持快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。
(1)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈概況
工業(yè)機(jī)器人行業(yè)按產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上游、中游、下游和終端客戶。上游廠商主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人所需要的減速器、伺服系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等核心零部件;中游廠商則主要進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人本體整機(jī)的制造,包括多關(guān)節(jié)型、SCARA、直角坐標(biāo)機(jī)器人等;
下游系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)是工業(yè)機(jī)器人工程化和大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵,系統(tǒng)集成廠商根據(jù)終端客戶的要求,集合視覺識(shí)別、自動(dòng)修正等技術(shù),融合內(nèi)部操作技術(shù)設(shè)計(jì)、外部信息技術(shù)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)智能化的解決方案,進(jìn)行產(chǎn)線的組裝和調(diào)試,從而形成完整工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化解決方案;終端客戶主要集中于汽車整車、汽車零部件、工程機(jī)械等對(duì)自動(dòng)化、智能化要求較高的行業(yè)。
目前,工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上游和中游廠商仍然是國外企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位,下游系統(tǒng)集成廠商則以內(nèi)資為主,但國內(nèi)系統(tǒng)集成廠商主要集中于中低端領(lǐng)域,同時(shí)存在著數(shù)量多、規(guī)模小的問題,這是因?yàn)橄到y(tǒng)集成環(huán)節(jié)具有非標(biāo)化、個(gè)性化等特點(diǎn),系統(tǒng)集成廠商需要根據(jù)終端客戶的不同行業(yè)、不同產(chǎn)品和不同需求進(jìn)行定制化地設(shè)計(jì)和開發(fā),很難進(jìn)行批量化地復(fù)制,制約著系統(tǒng)集成廠商規(guī)模的擴(kuò)張,使得系統(tǒng)集成行業(yè)集中度較低,呈現(xiàn)小而散的特征。
(2)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
①政策扶持力度大,行業(yè)發(fā)展前景良好
我國是制造業(yè)第一大國,制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體,其價(jià)值鏈長(zhǎng)、關(guān)聯(lián)性強(qiáng)、帶動(dòng)力大,在現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系中具有引領(lǐng)和支撐作用。近年來我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)加快,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,智能制造將是未來我國制造業(yè)的主要發(fā)展方向,其發(fā)展程度直接關(guān)乎我國制造業(yè)質(zhì)量水平。
同時(shí),由于系統(tǒng)集成行業(yè)是智能制造行業(yè)的重要組成部分,加速系統(tǒng)集成技術(shù)開發(fā)就成了智能制造的重點(diǎn)任務(wù)。2021 年 12 月,工信部、發(fā)改委和科技部等八部門聯(lián)合印發(fā)了《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》,明確提出了“著力打造系統(tǒng)解決方案。鼓勵(lì)智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商與用戶加強(qiáng)供需互動(dòng)、聯(lián)合創(chuàng)新,推進(jìn)工藝、裝備、軟件、網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)集成和深度融合,開發(fā)面向典型場(chǎng)景和細(xì)分行業(yè)的解決方案。聚焦中小微企業(yè)特點(diǎn)和需求,開發(fā)輕量化、易維護(hù)、低成本的解決方案。
加快系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商培育,推動(dòng)規(guī)范發(fā)展,引導(dǎo)提供專業(yè)化、高水平、一站式的集成服務(wù)?!贝送?,《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》、《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《“十四五”信息化和工業(yè)化深度融合發(fā)展規(guī)劃》等多個(gè)政策文件也明確提出要推動(dòng)智能制造和系統(tǒng)集成的大力發(fā)展。國家各級(jí)政府部門下發(fā)的戰(zhàn)略性文件為系統(tǒng)集成行業(yè)的發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境,隨著這些政策的逐漸落實(shí),系統(tǒng)集成行業(yè)的未來發(fā)展前景將十分廣闊。
②人口老齡化加劇,人工成本上升,促使企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)需求增加
近年來我國的人口結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大改變,一方面是新增人口數(shù)量不斷減少,另一方面是 65 歲以上人口占比逐漸升高。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù),2013-2022 年,我國每年新增人口的數(shù)量從最高的 920 萬,下降至-85 萬。與此同時(shí),65 歲以上人口占比從 9.70%上升到了 14.90%。適齡制造業(yè)人口的下降,造成了制造業(yè)勞動(dòng)力成本的節(jié)節(jié)攀升,制造業(yè)城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員平均工資從 2013 年的46,431 元,上漲到了 2021 年的 92,459 元,復(fù)合增長(zhǎng)率接近 9%。
人口結(jié)構(gòu)的改變,勞動(dòng)力成本的上漲,迫使我國制造業(yè)企業(yè)面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí)的壓力,引入機(jī)器人系統(tǒng)集成生產(chǎn)線以降低人工成本是國內(nèi)制造業(yè)企業(yè)未來必然的發(fā)展趨勢(shì)。《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案》中也提出,“目標(biāo)到 2025 年,制造業(yè)機(jī)器人密度較 2020 年實(shí)現(xiàn)翻番?!彪S著未來我國勞動(dòng)力成本的持續(xù)上漲,企業(yè)對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)的需求也會(huì)持續(xù)增加。
③智能技術(shù)的發(fā)展,驅(qū)動(dòng)著系統(tǒng)集成行業(yè)應(yīng)用的革新
系統(tǒng)集成行業(yè)的核心零部件是工業(yè)機(jī)器人本體,隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展,工業(yè)機(jī)器人的革新也會(huì)驅(qū)動(dòng)著系統(tǒng)集成行業(yè)應(yīng)用的革新。
以機(jī)器視覺技術(shù)為例,隨著 3D視覺技術(shù)和人工智能技術(shù)的不斷完善,工業(yè)機(jī)器人作業(yè)的精準(zhǔn)度也會(huì)持續(xù)提高,系統(tǒng)集成供應(yīng)商就可以為汽車零部件行業(yè)的焊接環(huán)節(jié)、物流行業(yè)的篩選和搬運(yùn)環(huán)節(jié)等提供完整且性價(jià)比極高的混雜分揀、拆剁、上下料、點(diǎn)焊等解決方案。
又比如,系統(tǒng)集成生產(chǎn)線的交付門檻較高,需要專業(yè)工程師手動(dòng)編寫代碼、反復(fù)調(diào)試后,才能匹配終端客戶的定制化需求,高昂的成本極大阻礙了系統(tǒng)集成行業(yè)的發(fā)展和普及。
而隨著AI自然語言技術(shù)的發(fā)展,工程師可通過大模型自動(dòng)生成代碼指令完成機(jī)器人功能的開發(fā)與調(diào)試,用日常對(duì)話的方式來指揮機(jī)器人,這無疑會(huì)驅(qū)動(dòng)著系統(tǒng)集成行業(yè)的廣泛應(yīng)用。
④新能源汽車是系統(tǒng)集成行業(yè)的下一個(gè)增量市場(chǎng)
新能源汽車產(chǎn)業(yè)是目前我國的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),隨著技術(shù)的進(jìn)步和消費(fèi)觀念的改變,新能源汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)由政策驅(qū)動(dòng)型變?yōu)槭袌?chǎng)驅(qū)動(dòng)型,我國雖已是全球新能源乘用車第一大國,但仍然還有很大的潛力市場(chǎng)。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2016-2022 年,中國新能源汽車的銷量由 50.7 萬輛高速增長(zhǎng)至 688.7 萬輛,新能源汽車滲透率也是穩(wěn)步上升,從最初的 1.81%上漲到 25.63%。
強(qiáng)勁的新能源汽車銷量增長(zhǎng)促使汽車整車廠商、汽車零部件公司都已快速將工作重心、制造重點(diǎn)轉(zhuǎn)向了新能源汽車領(lǐng)域。由于新能源汽車和傳統(tǒng)燃油汽車在車身結(jié)構(gòu)、動(dòng)力組成、總裝工藝等方面的不同,無論是汽車整車廠還是汽車零部件公司都會(huì)有旺盛的自動(dòng)化生產(chǎn)線購買或改造需求,這為系統(tǒng)集成行業(yè)未來的發(fā)展帶來了新的增長(zhǎng)點(diǎn)。