1953年,第一臺磁導(dǎo)AGV發(fā)明,即預(yù)先將磁棒埋在地下或?qū)⒋艞l貼在地面上,通過電磁傳感器進行感應(yīng),從而實現(xiàn)定位和導(dǎo)航;2008年,二維碼導(dǎo)航AGV問世,通過AGV上的攝像頭對部署好的二維碼進行識別。
雖然已經(jīng)經(jīng)歷數(shù)十年的發(fā)展,但真正的高光時刻聚焦在2014年亞馬遜收購KIVA事件上,此后,國內(nèi)電商巨頭開始在倉儲領(lǐng)域布局移動機器人,一批創(chuàng)新型移動機器人廠商快速誕生。正是在這樣的契機下,新技術(shù)、新場景不斷涌現(xiàn),2016-2018年,國內(nèi)移動機器人迎來了爆發(fā)式增長,電商倉儲與智慧物流無疑是其嶄新的應(yīng)用落腳點,同時也是最大的起量拉動力,該賽道單一場景下機器人用量相較于制造業(yè)領(lǐng)域大得多,數(shù)百臺的應(yīng)用場景在電商倉儲領(lǐng)域?qū)儆谳^為常見的場景,但在工業(yè)領(lǐng)域下則是較為稀有的。
2019年以后,電商倉儲行業(yè)整體趨于冷靜,一方面,電商物流的自動化改造提升逐步進入下半場,市場熱度有所降溫;另一方面,電商物流巨頭企業(yè)開始自己組團隊進行內(nèi)部的自動化改造提升,對外部移動機器人的需求大大降低。此前一直依賴電商物流巨頭的移動機器人廠商面臨轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn),逐漸從電商場景切入到工業(yè)場景,同時亦開始在產(chǎn)品層面進行延伸,從此前的二維碼式AGV延伸到激光SLAM AMR或視覺SLAM AMR,產(chǎn)品矩陣不斷豐富。
伴隨著導(dǎo)航技術(shù)的革新和制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級趨勢,近年來,移動機器人行業(yè)獲得了快速的發(fā)展。企業(yè)對倉儲、制造無人化的需求,也在疫情的催化下開始加速釋放。
市場方面,據(jù)GGII統(tǒng)計,2021年全球移動機器人市場規(guī)模約為215.5億元,同比增長43.28%,預(yù)計至2026年市場規(guī)模將超過1,000億元。
2015—2026年全球AGV市場規(guī)模及預(yù)測
目前,中國是全球移動機器人市場規(guī)模最大的國家。一方面,中國的制造業(yè)和物流業(yè)正在快速發(fā)展,需要大量的自動化和智能化解決方案,因此移動機器人在這些領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用;另一方面,中國政府也在積極推動機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,通過政策支持和投資吸引國內(nèi)外企業(yè)進入市場。
據(jù)GGII統(tǒng)計,2021年中國移動機器人市場規(guī)模約78.12億元。由于需求端的叉車替換需求、倉儲機器人需求等都較為旺盛,預(yù)計未來五年移動機器人銷量的復(fù)合增長率將維持在45%左右,考慮技術(shù)進步帶來的產(chǎn)品每年約5%的降價水平,預(yù)測中國移動機器人市場在2026年將超過373億元,產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間巨大。
2015-2026年國內(nèi)市場規(guī)模及預(yù)測
應(yīng)用方面,移動機器人的應(yīng)用具有明顯的行業(yè)屬性,不同行業(yè)、不同場景對移動機器人的選型和性能通常具有不同的要求,企業(yè)專注于1-2個行業(yè),對企業(yè)在該行業(yè)的專業(yè)度、客戶資源和行業(yè)影響力都有較大的幫助。
目前汽車、新能源、3C電子、電商零售、醫(yī)藥醫(yī)療是移動機器人應(yīng)用最為廣泛而且前景最為廣闊的幾個行業(yè)。下游應(yīng)用領(lǐng)域的細分市場具體情況如下:
1、汽車行業(yè)
汽車制造行業(yè),伴隨全球汽車行業(yè)近年來的智能化升級浪潮與新能源汽車高速發(fā)展,移動機器人在汽車行業(yè)得到了更加廣泛的應(yīng)用,主要可分為生產(chǎn)物流AGV系統(tǒng)和汽車制造工藝AGV系統(tǒng)。
生產(chǎn)物流方面,移動機器人系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到?jīng)_壓、焊裝、涂裝、總裝四大生產(chǎn)環(huán)節(jié)的物流配送,此外,開始進入到一體式鑄造、汽車電池模組生產(chǎn)等場景,實現(xiàn)大小件收貨、小件分揀、大小件配送、排序件上線、標(biāo)準(zhǔn)件供給等應(yīng)用,替代傳統(tǒng)拖車與人力搬運。
在汽車制造工藝方面,移動機器人應(yīng)用到分裝線與主線,實現(xiàn)裝配的自動化。分裝線如儀表、后橋、前懸、車門、發(fā)動機等的裝配;主線如內(nèi)飾線、完成線、底盤合裝等的裝配,移動機器人可當(dāng)作是可移動的裝配臺、加工臺使用,既能自由獨立地分開作業(yè),又能準(zhǔn)確有序地組合銜接,形成可動態(tài)調(diào)節(jié)、高度柔性的生產(chǎn)線。
據(jù)GGII統(tǒng)計,從目前國內(nèi)汽車制造廠商的數(shù)據(jù)來看,大多數(shù)汽車企業(yè)都采用了國產(chǎn)的移動機器人作為廠內(nèi)生產(chǎn)物流的一個流通硬件,國產(chǎn)化率較高。2021年汽車行業(yè)移動機器人銷量達到9,214臺,同比增長40.67%,預(yù)計2026年其銷量將達到65,000臺左右。
2015—2026年汽車行業(yè)移動機器人銷量及預(yù)測
2、新能源行業(yè)
新能源行業(yè)中,光伏、風(fēng)電、電動汽車和儲能技術(shù)是中國重點發(fā)展的領(lǐng)域。目前中國在光伏發(fā)電方面已經(jīng)成為全球最大的市場和生產(chǎn)國,擁有世界上最大的太陽能電站。此外,中國正在積極推進電動汽車和儲能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用,已取得全球領(lǐng)先地位。
對于移動機器人實際應(yīng)用來說,在光伏領(lǐng)域,移動機器人系統(tǒng)與光伏制造工藝深度融合,形成高度標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案,廣泛應(yīng)用于光伏拉晶、切片、電池片、組件等工藝環(huán)節(jié),實現(xiàn)物料的自動配送、工序間轉(zhuǎn)運、線邊庫存管理、與機臺高精度對接等功能,替代人工解決超長超重、易碎等特殊物料的搬運難點,滿足生產(chǎn)車間環(huán)境潔凈度要求,降低EHS風(fēng)險。全流程物流解決方案與工藝制程緊密協(xié)同,提高生產(chǎn)效率和工廠數(shù)字化管理水平。
在鋰電制造領(lǐng)域,隨著新能源汽車、3C電子、儲能市場的持續(xù)增長,鋰電池企業(yè)大規(guī)模導(dǎo)入基于移動機器人的內(nèi)物流解決方案以滿足產(chǎn)能、效率、品控、成本等運營管理要求,針對電池產(chǎn)品安全要求高、工藝復(fù)雜、易受生產(chǎn)環(huán)境因素影響等這些物流難點,移動機器人在鋰電池生產(chǎn)的涂布、輥切、模切、卷繞、電芯裝配及模組PACK環(huán)節(jié),體現(xiàn)出智能、高效、柔性等特點,能自動對接機臺設(shè)備,通過預(yù)調(diào)度、分區(qū)任務(wù)管理、大規(guī)模集群調(diào)度等算法,更好地保障現(xiàn)場生產(chǎn)效率,實現(xiàn)生產(chǎn)制造的數(shù)字化、智能化、柔性化,有效提高廠內(nèi)物流的自動化程度,大幅降低企業(yè)人力成本。
據(jù)GGII統(tǒng)計,近年來受益于新能源產(chǎn)能的擴張,移動機器人的滲透率快速上升。2021年新能源行業(yè)移動機器人銷量11,788臺,同比增長99.12%。基于對未來幾年新能源高速發(fā)展的判斷,預(yù)計2026年,其銷量有望接近80,000臺。
2015-2026年中國新能源行業(yè)移動機器人銷量及預(yù)測
3、3C電子行業(yè)
行業(yè)信息化、智能化的持續(xù)演進是3C電子行業(yè)發(fā)展的根本動力,近年物聯(lián)網(wǎng)、AI、云計算、自動駕駛等新興技術(shù)蓬勃發(fā)展,有效推動3C電子行業(yè)走向了黃金賽道,并帶動產(chǎn)業(yè)鏈高速成長。
對于3C行業(yè)來說,隨著機器人成本和同等人力成本間差距的縮小,3C行業(yè)企業(yè)寄希望于通過“機器換人”提升生產(chǎn)工藝裝備的自動化、智能化水平,向自動化要效益實現(xiàn)減員增效,最終達到轉(zhuǎn)型升級的目的。現(xiàn)階段,移動機器人系統(tǒng)已開始廣泛應(yīng)用在在3C電子各細分領(lǐng)域,并且完全覆蓋整個生產(chǎn)制造工藝的內(nèi)物流環(huán)節(jié),實現(xiàn)原材料、在制品、成品等的配送、存儲、分揀。移動機器人系統(tǒng)還為3C制造提供各類物料存儲管理、多維庫存管理以及各級倉庫、線邊庫、產(chǎn)線、工位的多級庫區(qū)管理,從而有效滿足3C電子行業(yè)生產(chǎn)齊套性、配送及時率等生產(chǎn)作業(yè)要求,顯著提升內(nèi)物流方案柔性和效能。
據(jù)GGII統(tǒng)計,2021年中國3C電子行業(yè)移動機器人銷量達到9,658臺,同比增長54.78%。預(yù)計2026年3C電子行業(yè)移動機器人銷量將超過60,000臺。
2015-2026年3C電子行業(yè)移動機器人銷售及預(yù)測
4、電商零售
移動機器人在電商零售領(lǐng)域主要應(yīng)用于倉儲分揀環(huán)節(jié),通過配套的機器人調(diào)度系統(tǒng)、倉儲管理系統(tǒng),與客戶的訂單管理、庫存管理等系統(tǒng)打通結(jié)合,實現(xiàn)收貨、上架、存儲、補貨、分揀、復(fù)核、包裝、集貨發(fā)貨和越庫等倉內(nèi)各環(huán)節(jié)的信息化和自動化。
移動機器人可以按照最優(yōu)的行駛路線自動搬運,準(zhǔn)確地??吭谙胍娜斯浾九_處,揀出相應(yīng)數(shù)量的貨物。而與之相配的移動機器人智能管理系統(tǒng)可以完成對所有貨物情況和作業(yè)環(huán)節(jié)的監(jiān)管,可以隨時查看到貨物的存儲、發(fā)貨、運輸?shù)惹闆r,使客戶實時掌握自己商品的動態(tài)。
目前各大電商零售企業(yè)都已經(jīng)注意到了移動機器人的獨特優(yōu)勢并著手建立智能倉庫以適配其發(fā)展。據(jù)GGII統(tǒng)計,2021年電商零售行業(yè)移動機器人銷量達到15,372臺,同比增長22.78%。預(yù)計2026年其銷量將達到45,000臺。
2015-2026年電商零售行業(yè)移動機器人銷售及預(yù)測
5、醫(yī)藥醫(yī)療
移動機器人系統(tǒng)可以為藥品藥械制造商提供精確的庫存管理和物流自動化,為醫(yī)藥流通和貿(mào)易商提供高效的存儲、整箱分揀和拆零分揀方案,為醫(yī)院一級倉庫和門診庫房提供安全高效的醫(yī)藥、耗材、廢棄物分類管理和院內(nèi)配送。
近年來,中國醫(yī)藥制造業(yè)市場規(guī)模呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。根據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù),2021年度中國醫(yī)藥制造業(yè)營業(yè)收入達29,288.5億元,同比增長17.83%。除了規(guī)模的增長,醫(yī)藥行業(yè)的原材料和產(chǎn)成品種類眾多,貨物批號要求嚴(yán)格、有效期管理要求高,存貨管理復(fù)雜、難度較大,也導(dǎo)致醫(yī)藥行業(yè)對倉儲物流自動化系統(tǒng)的整體需求規(guī)模持續(xù)提升。
據(jù)GGII統(tǒng)計,2021年醫(yī)藥行業(yè)移動機器人銷量2,345臺,同比增長66.55%。預(yù)計2026年,醫(yī)藥行業(yè)移動機器人銷量將超過11,000臺。
2015-2026年醫(yī)療行業(yè)移動機器人銷售及預(yù)測
GGII認為,未來很長一段時期內(nèi),工業(yè)物流領(lǐng)域?qū)且苿訖C器人應(yīng)用的主戰(zhàn)場,隨著移動機器人技術(shù)的不斷進步與提升,規(guī)?;瘧?yīng)用將帶來成本的降低與產(chǎn)品迭代速度的加快,其中不可避免的是,新一代SLAM AMR將會在某些對于柔性與協(xié)作性要求較高的領(lǐng)域?qū)鹘y(tǒng)AGV實現(xiàn)替代。
軟件方面,移動機器人控制系統(tǒng)與調(diào)度系統(tǒng)的綜合能力是公司產(chǎn)品與競品拉開差距的關(guān)鍵。隨著移動機器人在各行各業(yè)的應(yīng)用,機器人的形態(tài)越來越豐富,對調(diào)度的要求也越來越高。從單一形態(tài)的機器人調(diào)度到多形態(tài)機器人混合調(diào)度,這一跨越的實現(xiàn)需要空間保護、路徑規(guī)劃、多導(dǎo)航統(tǒng)一調(diào)度、多任務(wù)類型分配、多充電方式、多設(shè)備協(xié)同控制等方面的技術(shù)支撐。目前移動機器人調(diào)度技術(shù)可分為以下幾種類型:
目前市場上主要的移動機器人本體企業(yè)通常會選擇自研調(diào)度系統(tǒng),而另一部分則會與第三方調(diào)度系統(tǒng)廠家合作,對外購買相關(guān)系統(tǒng)軟件。 ? 移動機器人本體企業(yè)自研調(diào)度系統(tǒng)一方面是由于市場競爭的需要,出色的軟硬件能力不僅是企業(yè)綜合競爭力的體現(xiàn),還能夠節(jié)約成本并使企業(yè)可以更好地完成內(nèi)部技術(shù)的升級與迭代。 ? 按現(xiàn)階段技術(shù)水平,類KIVA AGV已經(jīng)可以實現(xiàn)上千臺移動機器人的集群調(diào)度,而AMR具備360°的移動能力,其路徑規(guī)劃較類KIVA AGV復(fù)雜得多,目前僅有少數(shù)廠商能穩(wěn)定實現(xiàn)百臺級別的集群調(diào)度。
? GGII認為,當(dāng)前集群調(diào)度技術(shù)主要有以下發(fā)展趨勢:
? (1)多種不同類型的設(shè)備、不同廠商的設(shè)備在統(tǒng)一調(diào)度系統(tǒng)下協(xié)同作業(yè),共同完成任務(wù);
? (2)優(yōu)化調(diào)度路徑算法、提升交通管制效率、降低施工時間、降低項目交付成本;
? (3)優(yōu)化多車交互策略,優(yōu)化智能充電策略,拓展客戶設(shè)備聯(lián)動,分析明眸監(jiān)控信息,實現(xiàn)長時間、增量式、集群式AMR及相關(guān)物流機器人調(diào)度; ?
(4)調(diào)度系統(tǒng)趨于易理解、易學(xué)習(xí)、易操作和易維護; ?
(5)實現(xiàn)一站式規(guī)劃、仿真、實施、部署的全流程解決方案。通過接入真實數(shù)據(jù),進行全流程仿真模擬,從而實現(xiàn)線上的規(guī)劃逼近真實的效率仿真。 ? 近年來移動機器人產(chǎn)品和應(yīng)用的加速落地,行業(yè)發(fā)展邏輯已經(jīng)逐漸清晰,目前市場處于快速發(fā)展階段;在激烈的市場競爭下,各廠商在產(chǎn)品、技術(shù)、應(yīng)用等方面的綜合實力已漸漸拉開差距,市場集中度逐漸提高,市場格局已初步顯現(xiàn)。
? GGII認為,未來3年,市場“馬太效應(yīng)”將進一步加劇。移動機器人企業(yè)若想穩(wěn)住腳跟,分享未來智能化浪潮下的紅利,一方面需要扎根下游應(yīng)用行業(yè),增強自身對不同行業(yè)不同工藝場景的理解,提高項目交付和服務(wù)能力;另一方面需要不斷投入技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品打磨,降低成本并提高盈利能力。 ?
編輯:黃飛
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