中国机器人将统治具身智能时代?
我对机器人的第一印象来自电影《终结者——审判者》,施瓦辛格扮演的机器人终结者T800压迫感极强,无视油罐车爆炸,身体关节灵活,头部可以做180°转动,爆发力强,不知疲倦,执行追杀法抗军领袖约翰·康纳及其母亲这个程序的时候,对公路、钢铁厂等复杂场景能够做出最正确的反应。
虽然是反派但是终结者
T800简直就是具身智能时代最理想的机器人。 具身智能,可以简单理解为将AI植入到各种机器人上,让机器人可以对周围环境变化做出感知,并且做出相应决策。
要想点亮具身智能,需要攀爬两条科技树,一条是工业机器人,另外一条就是AI大模型。 目前中国在工业机器人方面已经逐步跻身世界第一阵营,在AI产业上与美国尚有差距,但是已经远超日韩、欧洲。
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下一步AI+机器人的通用机器人之战如何,将可能影响中国未来几十年的国运。 被供应链生态锁死的中国工业机器人 减速器、伺服电机、控制器是机器人三大核心零部件,曾经被“四大家族”也就是发那科、安川、ABB和库卡垄断。
从技术专利上看,RV减速器88%的专利被日本控制,焊缝追踪方面,日本也拥有70%以上的专利,我国专利最多的领域是涂装轨迹规划,也只有32%的份额,三大核心零部件占到机器人成本的70%以上,核心技术缺失严重限制中国机器人企业的发展。
以新松机器人为例子
2013中国机器人需求爆发式增长,2013——2016年的市场复合增长率超过30%,新松机器人营收从13.2亿攀升到16.8亿,但是利润锁死在2.3亿上下,毛利率不断下跌,已经到了近乎赔钱的地步。 机器人行业极其依赖规模效应摊平成本,业内流传着100台套起步,500台套持平,1000台套盈利的说法,要想盈利必须多卖,当时国内企业能卖出200台就已经是谢天谢地,龙头企业广州数控2013年销售目标才只有600台,当时外资的机器人占到销量的74%。
因为“四大家族”正在利用供应链优势联手绞杀中国机器人企业。 高端产品线上,外资机器人品牌联手降价逼宫,六轴机器人大跳水,价格从2003年的每台80万下降到2013年的每台30万左右,而国产工业机器人一般只比外国品牌便宜10%左右,甚至为了针对中国品牌,一部原价40万的负载机械手5公斤900m m的通用型机器人,有过10万的成交记录,外资的利润大头转移到了售后服务。
上游的三大核心零部件对中国企业全部涨价,还是因为规模过小,无法大批量采购零部件,同时零部件全部依赖进口,没有话语权,导致ABB等企业采购诸如减速器时成本要远低于中国企业。
中游组装制造上,外资也纷纷入场,以投资的形式达成垄断,FANUC上海生产基地面积多达2万平方米;KUKA中国产能两年翻了五倍,从2010年1000台增加到了2012年5000台;安川在江苏常州拥有2家机器人组装工厂,2015年满负荷生产时可达到1.2万台。
下游的应用行业上凭借营销网
络和技术优势,四大家族更容易在 风险业务:创新合作伙伴关系如何应对咖啡供应链日益增长的威胁 竞争中击败中国企业,以“果链”为例子,苹果会建议甚至强制要求果链企业采购发那科,有很多设备是苹果会亲自购买,直接购买放到代工厂使用,发那科市场份额迅速扩大,不过2021年之后,国产品牌比如汇川等企业技术突破,抢回大量市场,发那科在果链企业应用开始逐步减少。 中国机器人产业面临高端产业低端化的危机,只能做低端物流机器人这样的脏活累活,无法制造核心零部件,沦为机器人组装厂。
但是也不能着急,果熟蒂落,产业成长有客观规律,中国机器人产业的爆发终于等到了春天。 朴实无华的赶超 参照美国和日本的经验,机器人产业发展需要三条:劳动力成本过高、下游产业需求旺盛和政府的扶持政策。
按照上述条件中国机器人产业
环境逐渐成熟,机器人每小时使用 电话号码 成本大概在15.5元,制造业的劳动力成本在2013年已经超过每小时15元,工业机器人性价比超过已经人工,现在一个瓦工每天的用工成本在800左右。 中国汽车、电子等应用产业的迅猛发展对机器人需求猛增,以汽车为例,喷漆、焊接等环节工业机器人性价比更高,90%的装配流水线已经实现无人化,汽车行业是最大的机器人用户,2020年四分之一的工业机器人卖给了汽车制造商。
政府配套政策上也是利好,比如当时在珠三角企业中,购买具有实用性专利的国产机器人,企业和发明公司都可获不同程度的奖励,在佛山购买国产机器人,均可获奖励1万元。 效应叠加之下,需求迎来爆发,2013年中国购买工业机器人36560台,相较于2012年上升了60%,预计每年将以25%的增长率扩张。
市场就是最好的杠杆
谐波减速器是机器人核心零部件之一,国内当时技术储备是空白,每年的需求在10万台以上,就是庞大的蓝海市场。
绿的谐波豪赌,六年时间投入六千万,初期逆向工程哈默纳科的减速器,后期走出了自己的技术路线,在2009研发出P型齿,迅速实现超越,2012年,绿的谐波减速机先后通过库卡和ABB的“20000小时寿命精度测试”,之前中国厂商必必须购买的减速器,普遍降价3到4成。
对手哈默纳科则被既得利益集团绑架,老工程师们把持上升渠道,依靠工龄优势垄断高层岗位,已经到了尾大不掉的地步,有才的年轻人被排挤,在渐开线理论已经走到尽头,不存在挖掘改进空间的情况下,“匠人”们抱残守缺,排斥开发新技术,产品迭代缓慢,最终被中国超越。
同样是技术路线
选择大于努力,宇树科技押注电机路线,8年时间已经把产品卖到了美国,完爆在液压系统上死磕了三十年的波士顿动力,按照宇树科技创始人王兴兴的说法,宇树的成功朴实无华且枯燥,完全是中国制造业集群对美国的碾压。 首先是成本很低,2010年王兴兴自己攒的双脚机器人就花了200,波士顿动力的液压机器人保守估计每台200万美元;客户很杂,就带来了多样的训练数据,科研机构、AI公司甚至于学校等,到现在波士顿动力的机器人还停留在PPT上;工程师资源丰富,第一版机器人只用了3个全职研究人员,后续版本改进大量采用兼职和借调;在自研的过程中积累了大量资源,硬件算法直接拿来就用,还减少了很多额外成本。
宇树科技的成功背后也
离不开政府扶持新能源汽车政策带来的技术爆发,无论是低空飞行器、新能源汽车还是机器人,底层技术高度相同,简单来说就是电气化,电机、电控和电池正在成为更加通用的动力和神经。 中国在工业机器人上的一个很大优势是全世界最大的制造业客户市场在中国,中国是世界第一大汽车生产国,世界第一大家电生产国,世界第一大手机生产国,世界第一大电脑生产国,世界第一大轻工业生产国……这些中国工厂源源不断的采购需求,给中国本土的机器人厂商提供了稳定的订单,还有对需求的理解,毕竟很多新的设备是需要本土的供应商快速响应的。 更强有力的动力心脏和更灵敏的神经系统让更先进大脑的出现成为可能,也就是大模型植入到机器人当中。