2021年12月，《“十四五”机器人产业发展规划》（工信部联规〔2021〕206号）印发，提出面向汽车、航空航天、轨道交通、半导体等重点行业，推进焊接机器人、真空（洁净）机器人、物流机器人、协作机器人、移动操作机器人等工业机器人产品的研制及应用。
一
全球工业机器人发展概况
图片来源：快仓智能科技
按照国际机器人联盟（International Federation of Robotics, IFR）的分类，机器人可分为工业机器人和服务机器人。工业机器人用于制造业生产环境，主要包括人机协作机器人和工业移动机器人；而服务机器人一般用于非制造业环境，主要包括个人/家用服务机器人和公共服务机器人。
机器人技术的研究起始于20世纪中期，主要是基于计算机技术和自动化技术的快速发展。在我国，机器人技术的研究开始于八十年代，大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，数控机床应运而生，与数控机床相关的控制、机械零部件的研究为机器人的开发奠定了基础。机器人产业链条上游涵盖芯片、控制器、伺服、感知等，中游包括机器人本体及配套系统，其应用领域涵盖制造业、国防军工和民生服务，下游包括智能制造和智能服务解决方案。
一份来自于摩根士丹利的报告显示，目前全球机器人渗透率为0.9%，机器人占劳动力市场比例约为1%，2021年全球工业机器人销量预计将在63万台左右，预计到2040年全球工业机器人全行业渗透率将达到7%-18%，工业机器人占劳动力市场比例预计将达到8%-21%。当下越来越多的制造业公司、物流服务商开始大量采用工业机器人与智能算法融合创新解决方案，所以全球工业机器人市场在短期内虽有波动，但依赖于长期的自动化及技术改进趋势，未来有效利用机器人技术全面打造数字工厂实现产业结构创新的市场前景依然看好。
数字工厂指企业通过传感、机器视觉等技术的应用，依托工业机器人等核心装备，建设包括智能仓储系统、智能搬运系统、智能机械设备、智能感知网络和信息整合平台等完整的生产及供应链系统，实现产品开发、产品设计、产品制造、产品质量管理等全流程的数字化。数字工厂是智能制造解决方案的主要应用方向，国家战略中智能制造以制造环节的智能化为核心，以端到端数据流为基础，以数字作为核心驱动力，因此数字化工厂是我国未来10年工业企业智能制造解决方案的首要部署重点。基于5G技术低时延、高可靠性和广覆盖的特点，结合新材料、多智能的现代工业机器人联合打造的数字工厂已成为机器人及智能制造领先企业如ABB、KUKA等企业的战略方向。
2022年，我国工业机器人的轻型化、柔性化和人机协作能力是行业研发的核心关注点。随着企业研发水平不断提升、工艺设计不断创新，以及新材料投入应用，未来工业机器人正朝着小型化、轻型化、柔性化的方向发展，其精细化操作能力不断增强。同时，随着工业机器人智能水平的提升，其功能从搬运、焊接、装配等操作性任务向加工型任务逐步拓展，通过人工智能实现人机协作成为工业机器人未来研发的重要方向。目前，国内的供应商和服务商大多数仍然处于技术追踪和探索阶段，在关键技术装备、核心软件系统、端到端的集成能力尚不能满足国内智能制造的发展需求。
二
全球工业机器人技术探究
根据详细研究三菱重工机器人集团、欧洲WERC和美国Peerless研究集团日前发布一份的报告——主题是针对全球企业如何投资机器人技术、如何使用机器人信息系统以及未来工业机器人技术研究趋势。其中包括全球仓库以及配送中心的物资货物和数据的优化、整合、自动化和管理，由于大流行病的持续影响、日益严重的劳动力短缺、电子商务订单的上升和不断变化的消费者偏好，内部物流最近得到了广泛的关注。在最近北美举行的全球领先物料搬运系统供应商大会（Modex2022展览会）上，所展现出来的新型仓储机器人和自动化物流技术装备无一不证明了未来全球供应链的科技进程，包括Kiva Systems、RMT Robotics、Cimcorp、Seegrid等很多优秀的机器人企业，正是这些高科技企业让传统物流运营对软件、设备和工具的渴望，让软件、设备和工具可以帮助他们事半功倍。
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研究报告指出今年全球机器人市场有望增长到4550万美元，并且目前全球80%的配送中心对于工业机器人、自动化物流系统有需求，包括汽车、快销品、鞋服、医药、化工、3C等行业都在其仓库、配送中心、物流中心尝试自动化无人技术和工业机器人技术。由于物料搬运供应商拥有物流系统集成的丰富经验，因此引入新技术包括工业机器人、数字技术等变为可能。全球领先的物料搬运系统供应商正在不断优化先进技术并来开发更新、更好和更有用的工业机器人，以满足不同行业不同客户的个性化需求。站在北美资本市场角度，针对工业机器人技术发布报告中，现代机器人配备了传感器，例如光检测和测距‘激光雷达’传感器和计算机视觉，以帮助机器人实现自主导航环境识别，同时强调了关于便捷柔性、高速移动等特点的创新研发能力，这种智能能力有效增强机器人技术的实用性，加上疫情导致的全球范围人工成本攀升、劳动力短缺、地缘政治问题和扩大生产力的不断诉求，全球供应链多环节涉及到的公司，都渴望针对工业机器人技术产生创新模式，从而快速提高企业的市场竞争力。
北美市场工业机器人对于仓储物流的变革其实可以追溯到2007年，当年货到人拣选仍然是市场的一个小众部分。在2007年ProMat展会上展出的单点机器人解决方案发展到具有多种类型机器人的集成解决方案，例如RightHand机器人拣选，Tompkins Robotics T-sort或Hai Robotics的装箱机器人与货到人拣选站集成应用解决方案，这是当年北美配送中心中对机器人技术的创新尝试。从最初进入市场开始，供应商就意识到工业机器人技术的核心优势不是完全摆脱劳动力，而是应对日益紧张的劳动力短缺问题。从2005年起北美仓库就开始面临人工短缺问题，通过替代传统手动搬运、分拣、打包等单一物流环节，特别是在季节性促销和假日订单需求高峰期间，这就产生了一个工业机器人发展技术有利的趋势。
到2012年北美劳动力短缺的问题已经非常明显，大量仓库和配送中心的负责人都面临人工成本的难题。因此利用工业机器人技术实现自动化仓库改造变成了所有物料搬运系统供应商集中攻克的重点问题，在Modex 2022展览会上，人工智能控制的集群机器人、激光导航机器人、分拣与包装机器人层出不穷，来自全球数十家机器人解决方案供应商展示了其最新型号的产品，与此同时更重要的是，参加展会的每家物流系统集成商，其解决方案都至少展示了一种以上的工业机器人。
正是工业机器人为核心的技术不断创新，带来了北美乃至全球物料市场发展的新趋势。如上图所示，在报告中，明确了现代物流仓库和配送中心追求机器人技术的三大因素主要包括工业机器人的普及率、劳动力替代完成度、不同行业可复制百分比。下图是利用工业机器人实现的仓库或配送中心解决方案分类。
大约28%的企业希望将重载叉车、拖车运输机器人纳入其仓库运营或配送中心，而分别有24.5%和22.6%的受访企业则对于分拣机器人或固定式工业机器人有着极大需求。目前在北美物流系统流程中其他类型的自动化设备包括重型负载运输机器人、拣选输送机器人、协作式过道拣选机器人、包装封装机器人对于已有的仓库或配送中心的运作效率都有较为显著的提升。比如企业用于托盘移动的自主移动机器人（AMR）占比43.4%、机器人到货品拣选或送货到货架的 AMR占34%、单一分拣机器人占比30%、用于单元器具分拣机感应的存取机器人约占30%、托盘搬运AMR（包括叉车和拖车）约占总比例28%、仓储分拣机器人比例占到24%。鉴于疫情和地缘政治的多方影响，未来全球市场大量的工业机器人解决方案供应商都在不断尝试新领域探索，比如在传统自动化立体库项目中，采购商会开始寻求物流设备制造商、物流系统集成商、机器人科技公司和资本以及管理咨询公司联合制定解决方案。
三
全球工业机器人市场需求分析
在北美市场，最早应用工业机器人实现物流流程的企业，都是直接与机器人制造商或者机器人解决方案供应商合作，所以早先的应用案例大多数是针对单一环节、单一项目的机器人解决方案。那么未来的企业用户需求到底在哪些领域，这才是广大物流技术装备企业、机器人制造商所关注的重点信息。
从2010年开始，越来越多的公司将机器人自动化解决方案提上日程。研究报告表明目前拥有机器人系统的仓库、物流中心或配送中心近90%明确表示他们未来有增加项目投资预算的计划，而 46.2% 的企业表示他们已经在落地全新的机器人与信息系统融合项目。接近50% 的企业将在未来2年内对于物流机器人解决方案有强烈需求（规划过程已经在进行中），而仅仅7.7%的企业没有计划在其内部物流运营体系中实施机器人技术或大规模采用机器人设备。
图片来源：蓝胖子机器人
企业对工业机器人、自动化立体库的应用案例充满热情。几乎所有目前拥有机器人系统的企业都说他们有未来项目的计划，而46.2%的企业说他们已经在进行新项目了。刚刚超过46%的企业将在未来两年内追求新的使用案例（已经开始规划），而7.7%的企业没有计划在其内部物流操作中实施机器人技术。
在规划未来的机器人项目时，约77%的受访者表示拣选是他们的首要任务，而46.2%的受访者指出分拣、38.5%的受访者指出箱子/周转箱运输以及30.8%的受访者指出补货是他们的关键任务。其他公司希望在他们的收货和卸货过程中增加更多的机器人技术（30.8%）；在存储自动化中增加放货（15.4%）；包装（7.7%）；以及订单合并（7.7%）。
由上图可以清晰看到，企业用户在未来五年内布局工业机器人技术的所占比例。其中移动货到人系统需求量位居榜首（62%），其次是机器人自动拣选系统（54%），分拣机器人（46%），机器人搬运（39%）和用于托盘料箱的重载荷运输机器人（31%）。正如语音技术的早期采用者从挑选开始，然后寻找其他用例来利用该技术一样，机器人技术的早期采用者正在寻找从该技术中获得更多收益的方法。
判断工业机器人市场状况往往离不开资本因素的充分考量，报告显示在投资机器人解决方案时，超过一半 (53.8%) 的受访者表示投资回报是决策中“极其重要”的因素，而同样数量的受访者在做出这些决策时会考虑投资回报 (ROI)。其他人指出时间价值（38.5%）、总拥有成本（38.5%）和投资风险（30.8%）是投资机器人和自动化时最重要的一些考虑因素。工业机器人在实际应用中不负众望。当被问及他们现有的机器人装置是否达到了早期的预期时，超过 60% 的公司表示他们的总拥有成本目标已经达到或超过。近 85% 的受访者表示，预计的投资回报率达到或超过了他们的预期，近 77% 的受访者对他们的投资回报时间目标持相同看法。
总体而言，大多数公司对其机器人和自动化投资感到满意，据报道，其中 69.2% 的公司通过机器人实施实现了总体业务目标，23.1% 的公司表示尚未实现这些目标，7.7% 的公司不确定答案。其他流程包括协作式过道拣选、清洁机器人和移动货物到人系统。当被问及购买机器人的首选商业模式时，46%的人表示他们计划购买整个解决方案，包括硬件，软件，维护和支持。
图片来源：英腾集团
四
全球工业机器人市场前景分析
站在全球角度分析，现阶段采购商企业在选择工业机器人解决方案时，有48%的公司表示投资回报率对他们的决策极为重要，而40%的公司认为投资回报的时间限制更为重要，38%的公司认为采购工业机器人所增加的总成本是他们决策过程要考虑的关键因素。此外，28%的受访者在选择解决方案时会考虑实现价值的时间，26%的受访者认为投资风险极为重要。而对于在未来3-5年计划在仓库或配送中心增加工业机器人解决方案的公司中，32%的公司尚未获得这些项目的资金预算，24%的公司已经获得了足够资金用来更新其物流系统；大约10%的受访企业表示不需要过多额外资金，因为这些企业计划使用机器人外包服务 (RaaS)，另有2%的受访企业表示他们计划将其他项目的资金转移到工业机器人和仓库自动化项目上面并已经在走流程。在计划使用工业机器人技术的受访企业中有55%的企业更愿意购买整套机器人解决方案（即纯粹的资本支出投资）；24%的人表示他们更愿意使用 RaaS 选项；22%的人表示他们更愿意购买单独的机器人及硬件，但通过自主研发信息系统的方式完善自有物流系统。
反观我国机器人市场，随着国产厂商技术加速突破，不断缩小与国外品牌实力差距，我国工业机器人行业竞争力将进一步提升。同时，随着政府出台系列支持政策以及协作机器人等创新产品在特殊制造业场景的应用加速拓宽，我国工业机器人产业规模将进一步扩大，预计2023年将达到589亿元，2020-2023年CAGR约11.7%。
今年国内疫情使得物流技术装备市场相对2021年更为严峻，原材料大幅上涨以及人工成本不确定性增加，对于国内物流技术与物流装备企业都是极大的挑战，通过对机器人产业的梳理，结合宏观数据和调研数据信息，秉承不悲观、不乐观，力求客观的态度，新创融媒进行了深度解析2022年中国工业机器人行业的五大趋势：
第一，国家“双碳”战略目标背景下，新能源产业链的投资仍将保持相对积极的态势，有望延续对工业机器人的需求拉动力，其中以锂电池、光伏、氢电等为主要代表，可以预见的是2022年将会是更多的工业机器人企业对于绿色仓库、智能制造产业、医药产业等高附加值产品行业布局火爆的一年，从时间上也不可避免的是一场拉锯战。
第二，物流技术装备涉及的上游原材料的涨价或将至少延续到2022年上半年，特别对于制造业来说将是承压的延续，为应对提高价格带来的市场消极影响，未来将有越来越多的工业机器人企业将产品快速升级与新型材料替代作为其核心竞争力，工业机器人市场将在未来3-5年重新洗牌，特别对于具备高负载能力、高性价比与定制化开发能力的机器人企业将形成重大利好态势。
图片来源：发那科
第三，国产的市场地位进一步巩固，同时，协作机器人的产品形态将持续丰富，涵盖从负载、臂展、轴数、力控、传感器等多个维度的创新将持续发生，不可避免的是国产厂商之间的竞争也将进入白热化阶段，此外，越来越多的国产厂商在海外市场将有质的突破。特别是国内仓库中搬运、拆码垛、物流拣选等流程对于工业机器人等需求将延续增长态势，通过搭载算法时代的3D视觉识别的协作型机器人矩阵作业应用比例将大幅提升。
第四，国家预判2022年中国对于新冠疫情的影响将逐渐消退，市场的需求更多呈现结构性分化态势，依然坚持整体无“爆发”可能性的判断，2022年国产工业机器人年销量破万台的厂商将至少达到3家，市场集中度进一步提升，同时，新的市场格局有望现雏形，同时，预计中国工业机器人市场全年销量增速15%-20%左右，国产化率稳步提升，2022年全年工业机器人行业市场增量有望超过41%。
第五，综合未来3-5年国内超过70%的企业会考虑布局货物到人系统，这样的蓝海也引起资本市场一轮新的关注。一级市场的融资热度虽不会大幅降温，但资金会更加集中流向头部的厂商。二级市场的政策利好将刺激更多的机器人相关企业冲击上市，经过2021年高增长，2022年预计将有不少于10家工业机器人厂商进入上市筹备期。
