文|MIR睿工業(yè)
2023年已然過半,MIR 睿工業(yè)回顧半年以來中國機器人產(chǎn)業(yè)的運行狀況,發(fā)現(xiàn)市場出現(xiàn)了很多新變化,并且有很多業(yè)內(nèi)朋友針對這些變化與我們的研究人員進行溝通。在這里,我將這些變化進行整理,依據(jù)MIR 睿工業(yè)多年對市場調(diào)研的經(jīng)驗,為大家梳理這些變化背后的底層邏輯。
01、人形機器人市場進一步升溫
人形機器人賽道火熱這個議題其實并不是2023年才開始出現(xiàn)的,早在2022年年中,睿工業(yè)就借當時特斯拉準備發(fā)布人形機器人“擎天柱”這個話題專門寫了一篇文章《當自動化市場談?wù)撈鹛厮估诵螜C器人》,在那篇文章中,筆者著重分析了人形機器人的發(fā)展脈絡(luò),以及特斯拉布局人形機器人賽道的邏輯。當時我們對人形機器人的商業(yè)化其實是持著保守態(tài)度的,因為它還有很多問題沒有解決,比如制造成本居高不下,場景驗證也沒有很明確,一些技術(shù)問題仍需優(yōu)化等。當時我還算了一筆賬:一臺人形機核心的電機數(shù)量要求很多,根據(jù)2021年特斯拉人工智能日(AI Day)上公布的信息估計,特斯拉人形機身上可能要安裝40個不同性能的電機。按照600元/個(功率較低產(chǎn)品)來看,也要24000元人民幣,但實際上單價遠遠不止600元一個,這還沒算軟件系統(tǒng)和其他各種硬件裝置。
但是,一年之后,這個我當初小心翼翼看待的賽道非但沒有遇冷反而大有越炒越熱之勢。甚至有很多二級市場的朋友來咨詢,因此,我慢慢覺得這個人形機器人市場并非簡單的炒作,于是我跟許多業(yè)內(nèi)人員溝通了,最終我明白了人形機器人背后的核心邏輯。
首先,機器人發(fā)展的第一要義是代替人完成一些生產(chǎn)生活任務(wù),最終目的是解放勞動力。在這個前提下,人形機器人的產(chǎn)品定位是與我們傳統(tǒng)的一切機器人類型都完全不同。
簡單來說,傳統(tǒng)機器人經(jīng)過幾十年的發(fā)展,它的定位一直處在一種輔助生產(chǎn)和生活的工具或者設(shè)備的概念,是機械的或者說是簡單智能化的。比如工業(yè)機器人,它是一個機械手臂式的結(jié)構(gòu),通過特定的編程和一些簡單的機器學(xué)習(xí),可以在固定區(qū)域,特定場所,做規(guī)定而重復(fù)的動作,但不具備獨立處置突發(fā)(非程序內(nèi))問題的能力,基本的操作流程就是“人—編程系統(tǒng)—機器人本體“。比較高階一點的呢可以在上面安裝個視覺系統(tǒng)或者其它的什么軟件,幫助機器人實現(xiàn)精確作業(yè),提高效率。
這種工具式機器人之所以能發(fā)展起來主要有以下幾點:
像工業(yè)機器人這類工具式的機器人已經(jīng)形成了一個比較成熟的業(yè)態(tài),根據(jù)MIR 睿工業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,僅就中國市場,2012-2022年工業(yè)機器人銷量從2萬多臺增長到逼近30萬臺,十年增長了將近15倍,復(fù)合年均增長率26%,這是一個非??捎^的數(shù)字。
而與之相對的人形機器人其實發(fā)展歷史也并不短,1968年,日本科學(xué)家加藤一郎就研制出世界上第一臺真正意義上的人形機器人WAP-1。之后更是涌現(xiàn)了本田阿西莫(ASIMO)機器人、波士頓動力的Atlas機器人、Aldebaran Robotics公司的NAO機器人,Agility Robotics公司的Cassie機器人等一眾優(yōu)秀的人形機器人。
人形機器人在發(fā)展初期就具備了一定的”智能載體“的特點,因為人形機器人需要模仿人 類的視覺、觸覺、語言,甚至情感等功能,因此除了一些關(guān)節(jié)等硬件之外,還會在其中配置大量的智能軟件系統(tǒng)?;诖耍軌蛴袡C會接入人類現(xiàn)有生活、進入所有人類已經(jīng)存在的場景、使用所有人類正在使用的工具,并且我們一切的生活和生產(chǎn)都不需要為了這種機器人做任何多余、額外的改變??偟膩碇v,人形機器人與當初的智能手機一樣,被視作下一代“智能終端”而存在。
國內(nèi)人形機布局企業(yè)及機構(gòu)
值得一提的是,在慢慢了解人形機器人產(chǎn)業(yè)的過程中,許多人都會認為人形機器人只是以特斯拉為首的廠商進行的一種資本炒作,實際上人形機器人是否真的能像馬斯克所說的市場那么廣闊,價值那么大都是一個未知。
對于這個問題我們可以換一種角度去看:假設(shè)我們要管理一座工廠,有兩個選擇。一是在傳送帶、工業(yè)機器人(手臂)、機床等設(shè)備上都裝上一部“電子腦”,讓它們成為智能設(shè)備,甚至各個智能設(shè)備之間可以進行溝通與協(xié)調(diào)。二是讓傳送帶、工業(yè)機器人(手臂)、機床等設(shè)備都維持原樣或者進行簡單的數(shù)字化改造,但使用一個擁有“電子腦”的機器人去操作它們。出于效率和成本考慮,你會怎么選?
我想大多數(shù)人都會選擇后者,因為與其把所有工具全部重新設(shè)計,不如生產(chǎn)出能模仿人類外形和行為方式的機器人,這就是人形機器人存在的意義和優(yōu)勢。退一萬步來講,即使這個機器人不是人形機器人也會是其他的什么裝置,只不過目前人形機器人有一定的技術(shù)積累,它關(guān)節(jié)更靈活,能適應(yīng)更多場景,可以集成很多軟件系統(tǒng),且在特斯拉的帶動下,憑借其在供應(yīng)鏈端的整合優(yōu)勢以及在新材料、電子技術(shù)上,自動駕駛等領(lǐng)域的技術(shù)積累,有機會實現(xiàn)降低人形機器人生產(chǎn)制造成本的目標。
總而言之,關(guān)于人形機行不行的討論已經(jīng)沒有太大的意義了,因為隨著技術(shù)的不斷演進,最終它不行也得行。重要的是,在未來需要有一個能夠把人與工業(yè)制造場景連接起來的端口,這個是確定性的,這就是為什么即使市場質(zhì)疑那么多,依舊還有很多企業(yè)布局這個賽道。
02、國產(chǎn)零部件市場資本升溫
目前,人形機器人產(chǎn)業(yè)存在兩個比較奇特的現(xiàn)象:
一,當下人形機器人本體處于領(lǐng)跑位置的玩家,基本上是汽車行業(yè)大佬,如特斯拉、本田、豐田,或是科技企業(yè),如小米、谷歌、亞馬遜。而看上去似乎更有優(yōu)勢的工業(yè)機器人四大家族(發(fā)那科、ABB、安川、庫卡),以及國內(nèi)排名靠前的幾大機器人巨頭(埃斯頓、埃夫特、匯川)反而鮮有入局。
二,當人形機器人概念股迎來井噴時,率先引爆的卻還是工業(yè)機器人核心零部件——控制器、伺服電機、精密減速機。比如生產(chǎn)線性關(guān)節(jié)的拓普集團;旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的三花智控;空心杯電機的鳴志電器;滑動絲杠、行星滾柱絲杠、空心杯電機的江蘇雷利;伺服電機的匯川科技;諧波減速機的綠的諧波等等,均在人形機器人概念的助力下,有不俗表現(xiàn)。
先說第一個現(xiàn)象,這個很好解釋。雖然人形機器人有一部分脫胎于工業(yè)機器人而來,但兩者也有本質(zhì)不同。
工業(yè)機器人技術(shù)較為成熟,市場耕耘也比較久。目前大部分工業(yè)機器人廠商的迭代思路大體上就是在原有產(chǎn)品基礎(chǔ)上,升級產(chǎn)品功能,為客戶提供更好服務(wù),以此收取更高費用,賺取更高利潤。這種就是所謂的“延續(xù)性創(chuàng)新”,像工業(yè)機器人四大家族發(fā)那科、ABB、安川、庫卡等基本上走的都是這個路子。
而人形機器人本體在AI等智能軟件方面的要求遠高于工業(yè)機器人,并且人形機器人最終目標不是應(yīng)用于某一個特定的場景,而是要打通人們生產(chǎn)生活中的一切場景,下游市場體量將會更大。這可以被看作是一種“破壞性創(chuàng)新”。這種“破壞性創(chuàng)新”的策略在實踐中,高科技企業(yè)(尤其是在AI領(lǐng)域有較高建樹的)比傳統(tǒng)工業(yè)機器人企業(yè)更具后發(fā)優(yōu)勢。俗話說的外來的和尚好念經(jīng)說的也是這個道理。
對于第二個現(xiàn)象可以從兩點來解釋:
首先,核心零部件直接決定了工業(yè)機器人的性能、可靠性和負荷能力,對機器人整機起著至關(guān)重要的作用。從制造成本上看,核心零部件占比也是很大的,像是工業(yè)機器人核心三大件減速器、伺服電機、控制器合計占本體制造成本的70%左右。
但是,中國機器人產(chǎn)業(yè)起步相對較晚,部分核心零部件的國產(chǎn)化率整體較低,直接制約著整機制造的利潤水平。國產(chǎn)機器人本體制造商可以把機器人成本降得足夠低,供應(yīng)鏈打磨得足夠好,把產(chǎn)品價格降下來,靠銷售數(shù)量將盈虧平衡點拉上去,但這種打法長期來講對國產(chǎn)品牌發(fā)展是不利的。
2022年中國RV減速機市場份額狀況
(數(shù)據(jù)來源:MIR DATABANK)
*納博特斯克與住友重機均為外資企業(yè),兩家合計占據(jù)將近60%市場份額
像現(xiàn)在國內(nèi)工業(yè)機器人市場就是這樣, 群雄紛爭,互相卷來卷去。國內(nèi)卷不動,大家就往海外卷。不少機器人公司的海外業(yè)務(wù)占比可能快一半了,甚至一半多。如果不卷,銷售額做不大,完不成業(yè)績。有些公司甚至面臨的是生存問題。
因此,只有那些真正掌握了底層技術(shù),或者真正能滿足客戶最本質(zhì)需求的公司,才能活到最后。那底層技術(shù)是什么呢?其實就是我前面講到的核心零部件,產(chǎn)品的精確度高不高,安全性好不好,性能是否穩(wěn)定這些都要取決于核心零部件的質(zhì)量。所以目前業(yè)內(nèi)一些有野心的公司都紛紛在布局機器人零部件板塊,有的在資本市場獲得了不少的融資。
也有不少機器人領(lǐng)域的后起之秀或者跨界選手也在瞄準這個機會,比如熱控巨頭三花智控與國內(nèi)減速機領(lǐng)先者綠地諧波在墨西哥設(shè)立機器人零部件生產(chǎn)廠,就是借助三花智控與特斯拉的合作關(guān)系拓展相關(guān)零部件(電機,減速機)在北美人形機器人和新能源汽車市場的業(yè)務(wù)。
另一方面,在2022年上半年,由于芯片及原材料價格上漲、人工成本、物流費用持續(xù)升高等多方面因素影響,國內(nèi)外機器人零部件成本均開始上漲。再疊加外資廠商由于缺貨及交付周期延長等因素,國產(chǎn)機器人零部件廠商發(fā)揮本土化優(yōu)勢,持續(xù)擴產(chǎn)保供,最終在漲價潮的沖擊下依靠產(chǎn)品的高性價比取得了一定的市場份額。
對于為什么是人形機概念股井噴的時候,國產(chǎn)機器人零部件板塊才被引爆這個話題,我認為這并不是必然,即便沒有人形機器人這個風口,國產(chǎn)機器人零部件也是要發(fā)展起來的,這是“勢”??傊?,這次資本市場對于人形機零部件的炒作更像是一種“借雞生蛋”的套路。
預(yù)計未來,短則5年,長則十多年,整個機器人行業(yè)會再一次整合洗牌,形成一套新的體系。屆時,中國機器人行業(yè)以運營模式劃分將形成開放協(xié)同陣容以及垂直封閉陣容兩大陣營,前者零部件廠商、本體廠商進行上下游協(xié)同,共同打造產(chǎn)品,后者是一些有實力的頭部企業(yè)從PLC、控制器到本體等實現(xiàn)全自研。
03、AI在機器人領(lǐng)域的應(yīng)用
從整個機器人歷史進化路徑來看,經(jīng)歷了從固定到移動,從獨立到協(xié)作兩大階段,其中誕生了移動機器人,巡檢機器人,協(xié)作機器人等應(yīng)用于不同場景且擁有各自特點的機器人種類。
目前大多數(shù)服務(wù)類機器人都或多或少地存在場景適應(yīng)性的問題,如無法適應(yīng)環(huán)境變化,環(huán)境變化后,用戶無法通過簡單操作實現(xiàn)場景適配;智能化程度低,行人避障及功能表現(xiàn)不理想;機器人部署流程復(fù)雜(如SLAM建圖、目標點標注等),所有部署操作只能由機器人現(xiàn)場部署工程師執(zhí)行,使用者難以操作及參與,且當需要變更時,仍需現(xiàn)場部署工程師進行操作。以商超場景為例:
當然,以上類似問題在工業(yè)機器人領(lǐng)域同樣存在,影響了工業(yè)機器人滲透率的提升,雖然也不乏像協(xié)作機器人那種可以與人類并肩作戰(zhàn),且整體更靈活,更智能,更容易合作,更具有適應(yīng)能力的機型,但是其應(yīng)用場景(工業(yè)和非工業(yè))仍處于不斷開拓的過程中,智能化程度也有待提高。
因此屬于未來的機器人其落地的前提是產(chǎn)品能提供真實價值,而真實價值的判斷在于機器人能否通用(路徑:從固定到移動—從獨立到協(xié)作—從單一到通用)。這就需要機器人的感知能力、思考和決策能力、行動執(zhí)行能力的全面提升。我們認為AI大模型(如ChatGPT)和人形機器人的搭配,是機器人在邁向通用人工智能道路上的一大步。
從技術(shù)本身來看,AI作用于機器人本體要經(jīng)過四個環(huán)節(jié):感知—決策—控制—執(zhí)行。這其中包含了兩個概念即生成式AI(Generative Artificial Intelligence)與具身AI(Embodied Artificial Intelligence)。前者能理解人類的自然語言,并輸出文字、圖像、聲音、代碼等,后者能和物理世界進行感知交互,輸出各種機械動作。
從業(yè)內(nèi)人士的角度來看,GPT等AI大模型技術(shù)應(yīng)用到人形機器人上,可以為機器人提供“常識”,使其具備理解與推理能力。
比如把螺母擰到螺絲上這個簡單的動作,機器人需要很多步驟,示教很多次,甚至還需要一些工裝卡具才能完成。但如果把大模型應(yīng)用進來,假設(shè)只需說一句話,不需要中間復(fù)雜的編程過程,就能讓機器人完成這一工作的話,這個技術(shù)就極具顛覆性。我們希望能夠把新技術(shù)找到合適的應(yīng)用場景,推廣開來。這是機器人本體公司更好適應(yīng)下個時代的方式之一。
目前,一些機器人廠商也在慢慢嘗試在邊緣端(介于終端和云端之間,在靠近數(shù)據(jù)源頭的一側(cè)匯集數(shù)據(jù),并通過計算機系統(tǒng)就近提供服務(wù))布局面向機器人作業(yè)的中模型,能夠較為快速處理機器人的傳感信息,比如機器視覺信息處理方面,再結(jié)合機器人端(終端)部署的運動規(guī)劃與控制小模型,比如移動機器人的路線規(guī)劃,這樣才能構(gòu)建出“云邊端”一體化的智能機器人系統(tǒng),完成機器人的智能閉環(huán)。
由此可見,在機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的下半場,會圍繞軟硬件再次分化為兩類公司:
一類是以機器人核心零部件、精密控制為核心的機器人公司,為行業(yè)提供機能強大、高度開放、成本可控的機器人標準產(chǎn)品;
另一類是以行業(yè)大模型應(yīng)用技術(shù)解決某些細分場景/行業(yè)的機器人應(yīng)用產(chǎn)品公司,基于大公司提供的基礎(chǔ)模型+特定行業(yè)的Know-how,提供行業(yè)的整體應(yīng)用解決方案(包括軟件和硬件,但核心是軟件系統(tǒng))。
相應(yīng)的,對于機器人產(chǎn)品的評價指標與定義也將發(fā)生變化:從之前更多關(guān)注機器人的精度、速度、振動抑制到未來可能更關(guān)注感知能力(多少種傳感器)、安全性、操作簡易化水平、環(huán)境交互能力、接口開放程度等。
由此再次鞏固了我們的判斷——未來智能化機器人產(chǎn)品之間的競爭,有可能會演變成一場各個本體廠家在人工智能(AI)賽道上的競爭。路徑是先拼AI研發(fā)能力,再比各軟硬件之間的協(xié)同工作能力,最后大家一起拼性價比。
結(jié)語
我之所以將人形機器人,國產(chǎn)零部件,和AI+機器人三個主題放在一起實際上是有內(nèi)在邏輯的,后兩個主題是要說明機器人軟硬件領(lǐng)域的情況,而第一個主題則是在為這些軟硬件找到一個合適的載體,至少目前這個載體最合適的選擇是人形機器人。
然而,無論是人形機器人還是AI+機器人,他們都像是一個硬幣的兩面,一面承載著機器人產(chǎn)業(yè)對未來的期望,另一方面充滿著資本炒作的嫌疑。但就像我之前講的,未來的事,可以讓特斯拉,谷歌,微軟,小米等等那些大佬們?nèi)ジ?,剩下大多?shù)的相關(guān)企業(yè)我們沒那么大的容錯空間,怎么辦?那我們就可以在比較成熟的市場中去細細耕耘,像機器人零部件領(lǐng)域,這是一條符合長期主義的賽道,在這個賽道上,“國產(chǎn)化替代”這個主題也將持續(xù)推動著整個產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)螺旋式上升發(fā)展。
最后,未來機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的會慢慢呈現(xiàn)出“分化”的特點,基于系統(tǒng)的分化,基于零部件的分化等等,因為一方面國產(chǎn)機器人產(chǎn)業(yè)鏈的剛好全面成熟,另一方面在目前內(nèi)卷、互卷的大環(huán)境之下,本體商、集成商、終端客戶想把工藝抓在自己手里,使自身工藝變得安全可控。