減速器分為RV減速器和諧波減速機。具體到諧波減速器市場,中金公司預測2025年工業(yè)機器人用諧波減速器市場規(guī)模28億元左右,疊加協(xié)作機器人、機床等應用場景,總市場規(guī)??山?0億元。
在2021年的Tesla AI Day上,馬斯克公布了人形機器人Tesla Bot(Optimus)的概念。近期,馬斯克又將原計劃8月19日舉辦的特斯拉AI日,改為9月30日舉辦。
馬斯克在推特上表示,“特斯拉人工智能將推遲到9月30日,因為到時候我們可能會有一個Optimus原型機工作?!?,他后來又發(fā)推文補充說,特斯拉第二次AI Day將是“史詩級的”。
人形機器人與傳統(tǒng)機器人之戰(zhàn)?
據(jù)官方描述,特斯拉人形機器人身高約172CM、體重約56KG,能夠硬拉68KG左右,它的誕生是為了消除危險、重復和無聊的任務,以便人類可以專注于更加愉快的工作。
這也會帶來一定的擔憂,會不會給外界,甚至人類帶來危險?對此,馬斯克向外界保證,這是友好無害的,其速度被特意設計得很慢,最高時速約為2米/秒,并且比人類更弱。
人形機器人
在人形機器人的概念出來之前,機器人是被劃分為工業(yè)機器人、服務機器人、特種機器人三類。
工業(yè)機器人主要是面向工業(yè)領域,應用最多。服務機器人是面向服務業(yè)的高技術先進機器人,特種機器人則是要面向高危環(huán)境和特殊工況。
這些都是需要按照環(huán)境來選擇,而開發(fā)的人形機器人卻是可以不受環(huán)境影響,可以像人一樣適應環(huán)境,就不需要為機器人而改變人的環(huán)境,較其他服務機器人更容易被人們接受。
傳統(tǒng)的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈,包括上游零部件供應商、中游本體供應商、下游系統(tǒng)集成和服務提供商,以及終端應用市場。
它通常需要用到鑄鐵、高強度鋼等金屬材料制作,而人形機器人通常采用密度更小的金屬材料,或者復合材料制作。
所以在本體上的生產(chǎn)成本,工業(yè)機器人要比人形機器人要高,但是在人形機器人需要全身安裝多處傳感器,因此這部分的成本要比較高。
很多機構了解后,預計人形機器人有望成為繼手機、汽車后的又一入口,商業(yè)價值巨大。
減速器成為產(chǎn)業(yè)鏈最大市場
成本構成方面,工業(yè)機器人的核心零部件主要為減速器、伺服系統(tǒng)和控制系統(tǒng),分別為32%、22%和12%,成本占比超過65%,其中零部件中減速器的價值量較大。
減速器產(chǎn)品主要可分為RV減速器、諧波減速器、擺線針輪行星減速器和精密行星減速器。主要還是用齒輪間的相互作用,達到調整速度的目的。
目前工業(yè)領域的機器人主要使用RV減速器和諧波減速器,二者也均可應用于人形機器人的不同部位。
承重較大的腰部、腿部等關節(jié)處用的是RV減速器,而進行精細化操作時,機器人的小臂和腕部用的是諧波減速器。
那么,機器人全身需要多少個減速器?
人形機器人的減速器一般不少于40個。具體數(shù)量主要取決于手指數(shù)量、手腕彎曲度、腿部彎曲度等。
一般兩只手臂、一個脊、每只手5個手指的機器人其減速器數(shù)量大約在45-50個,這是個很大的市場。
行業(yè)市場潛力方面。根據(jù)麥肯錫預測,長期來看,全球人形機器人市場空間可達120萬億級別,是一個嶄新且空間龐大的藍海市場,并且未來五年營收都有翻倍的空間。
機構分析認為,目前我國機器人密度 246 臺/萬人,相比韓國、新加坡等國家 800-900 臺/萬人的水平存在較大差距。隨著自動化程度的提高,機器人行業(yè)仍有數(shù)倍的成長空間;如果考慮未來智能服務機器人、人形機器人,下游應用場景將從工業(yè)領域拓展至消費領域,行業(yè)天花板將被完全打開。
機器人作為一個極其精密和復雜的工業(yè)集合體,產(chǎn)業(yè)鏈包括上游核心零部件、非核心零部件、機器人軟件;中游機器人本體、系統(tǒng)集成;下游工業(yè)應用、服務應用。
在整個機器人產(chǎn)業(yè)鏈中,減速器板塊成為最強分支。數(shù)據(jù)顯示,減速器約占總成本的35%,是機器人的核心零部件,價值量和技術壁壘最高。太平洋證券預計,2025年全球人形機器人用減速器市場規(guī)模將分別達600億元。
減速器分為RV減速器和諧波減速機。具體到諧波減速器市場,中金公司預測2025年工業(yè)機器人用諧波減速器市場規(guī)模28億元左右,疊加協(xié)作機器人、機床等應用場景,總市場規(guī)??山?0億元。
國產(chǎn)RV減速器如何“直道追趕”?
國產(chǎn)諧波減速器跟國外相比差距不算太大,競爭格局基本穩(wěn)定。
RV減速器領域,目前大部分市場份額仍然被納博特斯克占據(jù),RV減速器國產(chǎn)替代空間較大。近年來,南通振康、雙環(huán)傳動、中大力德和秦川機床等國產(chǎn)RV減速器企業(yè)正在逐步崛起,但目前國產(chǎn)RV減速器的整體市占率還不高。
RV減速器一般比諧波減速器要貴,技術要求也更高,因此其產(chǎn)業(yè)投入往往更大,而回報較慢。國產(chǎn)RV減速器要實現(xiàn)彎道超車難度較大,只能直道追趕。
目前國內減速器領域,做諧波減速器的企業(yè)越來越多,而RV減速器企業(yè)逐漸減少,從中可見一斑。
根據(jù)行業(yè)專家估計,目前在RV減速器的下游應用中,工業(yè)機器人占比在2/3左右。一臺工業(yè)機器人的腿部、腰部和肘部需要4至6臺RV減速器,可以說工業(yè)機器人領域是RV減速器的“主戰(zhàn)場”。
工業(yè)機器人
2018年工業(yè)機器人需求爆發(fā)。
以諧波減速器為例,為打壓中國機器人產(chǎn)業(yè),日本納博特斯克賣給ABB、庫卡等四大機器人公司的減速器價格,是給我國機器人公司價格的一半甚至更低,同時我國機器人公司還要被迫接受6個月甚至更長的供貨期。
國產(chǎn)減速器雖然價格便宜且供貨期短,但“精度保持性”等產(chǎn)品關鍵性能遠不及日本產(chǎn)品,大多只能供中、低端機器人使用。
總結下來,國產(chǎn)RV減速器的短板主要包括以下幾個方面:
(1)國產(chǎn)制造設備相對落后,日本設備企業(yè)對我國禁售;
(2)RV減速器核心零部件—軸承仍受制于國外;
(3)熱處理技術不過關,使零部件變形較大。
另外通過對綠的諧波的發(fā)展歷程進行復盤,發(fā)現(xiàn)其大概有如下幾個特點:
(1)早期技術不夠,服務來補。在保證產(chǎn)品品質和性能的前提下,綠的諧波產(chǎn)品售價約為哈默納科價格(出售給中國機器人廠商的價格)的30%,在中國市場,綠的諧波相比哈默納科具備更快的售后響應速度、更佳的現(xiàn)場服務能力和更短的交貨周期;
(2)服務來補短板的同時加速技術追趕。從研發(fā)強度上看,綠的諧波研發(fā)費用率在2018-2020年均超過10%;
(3)實現(xiàn)核心零部件的自制。柔性軸承和交叉軸承是諧波減速器的核心,與國內其他廠家外購不同,綠的諧波已實現(xiàn)自制,且質量不輸國外頭部競爭對手;
(4)深耕精加工,生產(chǎn)制造體系完備。綠的諧波突破了諧波減速器生產(chǎn)過程中的熱處理、柔輪加工和裝配的一致性等瓶頸。
回顧綠的諧波的崛起之路,諧波減速器的競爭是技術、產(chǎn)品性價比和服務等綜合能力的競爭。
而RV減速器當前的短板,跟諧波減速器當初的短板存在一定的相似之處,國內RV減速器廠商要實現(xiàn)彎道超車同樣需要解決短板問題。
回顧歷史,日本從歐美引進工業(yè)機器人技術,并逐步發(fā)展為全球機器人產(chǎn)業(yè)最強大的國家,同時也成就了其在減速器領域的霸主地位。
究其原因,除了勞動力缺乏倒逼、政策支持、下游汽車和3C產(chǎn)業(yè)的培育之外,全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展是主要驅動力。
可以預判,國產(chǎn)RV減速器的崛起同樣需要全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同,尤其需要下游優(yōu)質產(chǎn)業(yè)的培育。而那些品質好、成本控制好、服務好且掌握自主研發(fā)能力的企業(yè),勝出的幾率較大。
來源:網(wǎng)絡
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