文/王宏玉
縱覽整個中國物流裝備業,近年來最受矚目、發展最快的自動化物流設備,當屬物流機器人(AGV)。在3月25日舉行的韓國平昌冬奧會閉幕式上,由張藝謀導演的“北京8分鐘”借助高科技和影像的變換,24個新松移動機器人與輪滑舞者精準互動,驚艷全場。這無疑引起了更多人對物流機器人的關注。
中國版的“工業4.0”在2017年迎來新一輪發展大潮,“互聯網+制造業”的結合是亮點。機器人、大數據等信息化技術的引進,促使傳統制造業的生產方式發生了高效的變革,其中生產制造中的智能物流是智能制造、智能工廠的重要組成部分。近幾年來,國內物流機器人產業的高速增長從根本上提升了物流體系的運行效率,對中國制造業帶來深遠影響。
從2017年的市場銷售情況來看,物流機器人行業獲得跨越式發展,且這一趨勢未來幾年會越來越明顯。隨著智能科技時代的來臨,智能制造、智慧物流已成為不可逆的發展趨勢;同時,隨著人口紅利消失,人力成本不斷上漲,作為工業基礎的生產制造以及物流等行業領域,對于物流機器人的需求顯得更為迫切。
通過對2017年招投標信息以及及對AGV企業調研數據進行分析,筆者保守估計,2017年國內物流機器人的市場銷售總額約為20億元人民幣左右,銷售數量大約為1.4萬臺,同比增幅超過35%。從國內市場來看,物流機器人的最大需求行業還是圍繞汽車及汽車相關產業鏈,大約占市場銷售額50%以上,這一態勢也基本符合歐美等發達國家物流AGV發展的特點。眾多新行業、新商業模式對物流機器人的需求量不斷上升,而汽車、國防、自動碼頭、橡膠輪胎、3C、電商、金融等行業在一段時間內仍將是物流機器人的主要應用市場。

傳統汽車制造業因為新能源汽車火熱的發展勢頭,帶動相關產業對物流機器人需求大幅提升,比如整車廠和電池制造企業的需求旺盛,具體需求體現在車身與電池合裝、潔凈生產環境物料輸送、高精度對接等作業環節。與傳統汽車行業相比,受國家補貼及支持政策影響,新能源汽車生產包括原有生產線分支生產或者新建汽車廠兩種模式,物流機器人的柔性特點符合新能源汽車建廠或擴產的特殊需求。
煙草行業作為傳統的AGV需求大戶,因“十二五”技改計劃基本完成,2017年市場需求繼續疲軟,未來幾年基本圍繞AGV更新換代及少量投資,對整體市場增長貢獻有限。
從2012年起國家電網對巡檢機器人的需求初興,但2017年出現變動,國家電網集中采購基本停止一年,具體原因不詳。由于電網行業的特殊性,市場需求取決于產品實用性與行業認可度,后續是繼續擴大應用面還是需求模式轉變目前未定。值得注意的是,2017年出現了一些地方省網AGV租賃項目的招投標。
過去一年,物流機器人供應商中集中搶占的市場領域之一是無人叉車領域,特別是一些國內叉車企業通過設立相關業務部門,開始在這一領域加大力度布局。根據中國工程機械工業協會工業車輛分會發布的數據,國內電動叉車(包括電動平衡重乘駕式叉車和各類電動倉儲叉車)2017年銷售量為129845臺,比2016年增長53%。行業內保守估計,未來幾年,將會有5%的電動叉車改成AGV,這對于物流機器人市場而言已是一個相當大的數字。可以預見,傳統工業叉車企業的產品向AGV轉化的趨勢非常明顯。而在應用方面,一些新建廠房和老廠改造過程中,在進行無人化設計和規劃產線的時候,都已經考慮到采用無人叉車,由此可見未來市場潛力十分巨大。
其他AGV傳統需求行業,如電商、家電、國防、玻纖、醫療、食品、化工等行業,對AGV的需求也呈旺盛趨勢。特別是電商存儲及分揀領域,在2017年市場需求比往年應當有成倍增長。
2017年移動機器人技術創新主要還是集中體現在導航技術的先進性,越來越多的生產商著眼于未來,研發更多先進的導航技術。隨著計算機技術、傳感器技術、伺服控制等硬件越來越進步,再加上這幾年優秀控制及軟件人才不斷涌現,在物流AGV導航算法上不斷取得突破。研發一款智能物流機器人,通過攝像技術、激光傳感器等硬件支持,通過全新導航控制算法,構建機器人周圍環境的三維地圖,使機器人布置路徑更加靈活,調試更加容易,是部分實力強大的企業舍得投入巨資進行研發的目標。
隨著智能科技時代的來臨,智能制造、智慧物流已成為不可逆的發展趨勢;同時,隨著人口紅利消失,人力成本不斷上漲,作為工業基礎的生產制造以及物流等行業領域,對于物流機器人的需求顯得更為迫切。
2017年國內AGV國產化率都達到80%以上,同時國內企業的產品出口海外市場能力增強,繼續提升了國產AGV產品質量及穩定性的整體形象,間接促進了行業快速發展。過去一年,專業從事AGV某一領域的企業在增多,實力也在增強,即:“細分為王”的行業發展態勢逐漸明顯。比如,有些企業專注做某一特殊領域應用的AGV,因其專注度更高,在資本融資、研發投入、團隊凝聚力等方面更加突出,發展速度就更快,其影響力也會逐漸加大。

在本文撰稿期間,筆者參加了2018年3月12~15日在德國斯圖加特舉辦的LOGIMAT展會。該展會主要是來自歐盟的企業參展,展覽中心的10個展館全部布滿廠商,甚至過道上都有參展商。7號展館全部是物流機器人,參展商有100多家,規模相當龐大。筆者觀展后得到如下印象,供國內企業參考。

1.AGV的配套商越來越專業化,驅動輪供應商不斷更新技術,開發出各種更加專業化、更加緊湊的AGV驅動輪系,以適應制造商不同種類、各種用途的AGV。筆者從AGV零部件配套商處得知,目前世界范圍,特別是歐洲及亞洲對AGV的需求急速增長。歐洲就涌現出上百家各類AGV供應商,僅僅意大利就增加了近40家AGV廠商。
2.AGV叉車的需求量持續快速增長,AGV叉車在AGV行業的比重越來越大。各AGV廠商加大了AGV叉車的研發及推廣,揀選類叉車應用日趨成熟。同時各AGV廠商普遍使用更經濟型激光導航傳感器,自己開發后臺軟件及控制系統,不再依賴以前知名的激光傳感器或導航控制系統。
3.歐洲AGV廠商開始關注小噸位、簡易配送型AGC市場,雖然其制作精良,但其成熟性和應用遠低于國內,并且價格昂貴。
4.復合型機器人(機械手上車)市場迅速發展壯大,涌現出各種復合型機器人。同時配套機械手操作的屬具種類繁多,使得復合型機器人可以完成更復雜的抓取動作,及其他復合型動作。
5.國際AGV廠商的制作工藝日趨精良,產品造型更加完美。
6.輪廓導航技術日趨成熟,有成為主流的趨勢。
7.AGV設計和制造趨于模塊化、標準化,更加簡單、實用。
8.各種個性十足、標新立異的AGV在展會中出現。
筆者的總體感覺是:得益于德國工業4.0思想,歐洲AGV市場迅速崛起;歐洲企業的技術和理念與國內基本同步,甚至有些還不如國內;歐洲的產品設計和制作精良,確實值得我們學習。
作為機器人領域最柔性的自動化裝配及搬運設備,物流機器人(AGV)越來越受到各行各業的青睞。隨著“中國制造2025”繼續深化落地,筆者認為物流AGV市場需求將會繼續保持35%以上的市場增長。
首先,2018年傳統生產制造企業智能升級改造意愿仍然強烈。而國產物流機器人零部件供應鏈越來越成熟,AGV組件成本繼續下降,同時性能則在增強。這些因素間接為市場提供了性價比高的產品,使許多企業越來越用得起物流AGV這種產品。
其次,新模式替代對高端AGV需求態勢明顯。AGV在自動停車、自動碼頭、數字化舞臺等領域的應用將會越來越普及。
再次,傳統應用AGV的行業,如汽車、家電、造紙、醫療、印刷、食品、化工等行業,需求繼續發力,特別是汽車領域已經到了全方位推廣應用階段。
最后,物流機器人的大量應用市場可能在歐洲。工業4.0理念在歐洲開始落地實施,而歐洲的物流機器人供應商剛剛起步,甚至晚于國內,因此筆者認為國內有一定規模的企業應該迅速搶占歐洲市場。
一是導航方式由傳統依賴固定標記物導航,逐漸向自然導航過渡,技術也會越來越成熟,同時物流AGV更加工具化,更為智能,更加便于維護。
二是隨著自動駕駛及AI技術成熟,物流機器人技術研發思路將會獲益,應用場景從傳統戶內應用逐漸轉移到戶外大批量應用。
三是自動感知、決策,自主動態規劃路徑是技術發展的必然趨勢。