機器人早已走入了越來越多的工作和生活場景中。醫療機器人可以進行精密的微創手術，農業機器人可以在田間進行除草和農作物采收，建筑機器人可以進行測量、清掃、抹光、打磨等工作。而比起以前很多人印象中身體笨重、動作笨拙而機械的機器人來，現在的機器人也更加靈活和智能。
工業也是機器人應用的重要領域，工業機器人給制造業帶來了更高的效率。
2018年4月份，徐工集團的起重機轉臺智能生產線正式下線。在徐工起重機制造廠區內，一條能夠兼容18道工序、生產20多種產品的“智能生產線”高速運轉，現場看不到工人，只有巨大的機器手臂在緊張工作。在這條轉臺智能生產線上，1個人可以控制10臺機器，代替原來需要36名工人才能完成的工作，一次焊接合格率達到100%，轉臺關鍵部位的焊接實現免檢。
2015年，《中國制造2025》戰略發布，提出了五大重點實驗工程，智能制造就是其中之一。這也為整個制造業的轉型升級畫出了藍圖。在智能制造升級過程中，智能化機器人作為人類的“替身”，也成為工業4.0時代的全新勞動力。
公開數據顯示，2021年，全球制造業領域工業機器人使用密度已達到126臺/萬人，較2015年的66臺/萬人近乎翻番。“機器替代人工”的趨勢，已經顯現。
而在國內，2020年制造業機器人使用密度達到246臺/萬人，是全球平均水平的近2倍，中國連續8年成為全球最大的工業機器人消費國。對工業機器人需求的增長，也推動了機器人產業的快速發展。2020年，國內的機器人產業營收首次突破1000億元，并在2021年超過1300億元。
工業機器人，助人“一臂之力”
2022年8月28日，央視《智造中國》報道的鏡頭中，在沈陽新松機器人的車間里，名為“星衛來”的工業清潔機器人靈活駛入工作區域，在自主規劃清潔路徑的同時，實時分析外部環境，在與其他機器人發生干涉時精準避讓，完美實現共線運行。
這款移動機器人是工業生產中出現頻率最高的機器人產品之一，由沈陽新松機器人自動化股份有限公司（以下簡稱“新松機器人”）生產。它專為工業清潔工作誕生，能將車間內常見車痕、粉塵、油漬等污染物一網打盡，兼容水泥、環氧、鋼板等地面環境，還會自動充電和自動換水，清潔作業無需人工干預。
新松機器人基地，圖/央視節目截圖
新松機器人成立于2000年，隸屬于中國科學院，其命名來自于“中國機器人之父”蔣新松的名字。現在，它已是國內規模最大的機器人產業基地，也是工業機器人品類最全的企業之一。
如果說移動機器人是工業生產當中，代替了人類“腳部”的工作，那么焊接機器人就是工業生產當中的“手”。新松焊接機器人可涵蓋400-500公斤的負載量，“大個頭”卻能出“細活”，它以超出常人的焊接技術，能不出差錯地完成復雜的曲線或者細小的焊接點，填補了國內空白，目前已經應用在不少領先的裝備制造業的生產環節中，比如汽車制造、工程機械，以及葛洲壩壩體埋件焊接等。
與新松機器人同為行業佼佼者的，還有工業機器人上市公司埃斯頓、新時達、拓斯達等。
埃斯頓的工業機器人以六軸機器人為主，在新能源、金屬加工、3C電子、工程機械、航天航空等細分行業已擁有一批頭部客戶，占據了較高的市場份額。2020年，埃斯頓成為“2020年度福布斯中國最具創新力企業榜”中，工業機器人領域唯一的上榜企業。
另一家工業機器人公司拓斯達是國內為數不多的可以實現“上游核心零部件+中游工業機器人本體+下游自動化系統集成應用”全線覆蓋的機器人企業，公司自產多關節工業機器人本體2022年上半年出貨量超1000臺，較去年同期實現超150%增長。寧德時代、億緯鋰能 、比亞迪、富士康等知名企業，都是拓斯達工業機器人的客戶。
也并不是所有工業機器人都帶著厚重的“老廠升級”標簽。在8月份舉行的2022世界機器人大會上，不少人被現場一臺擁有著銀灰色外觀、酷似太空艙的“全球首臺元宇宙3D打印建筑機器人”所吸引。這就是來自上海一造科技團隊的產品。
這臺機器人可以將“元宇宙”中設計的產品，無論是小尺度的器物、家具、裝飾面板，還是大尺度的藝術裝置、替代傳統材料的工程應用等，直接在物理世界中打印出來；且生產流程通過智能建造，可達成“虛實共生”的新景象，讓人們“觸摸”到元宇宙，實現“可想即可造”。過去幾年中，一造科技的產品先后在烏鎮互聯網之光博覽中心、江蘇南京歡樂谷、東京/首爾/上海星巴克臻選烘培工坊等多個國內外知名項目中落地。
圖/一造科技提供
據企查貓統計，截至2022年6月，國內工業機器人相關企業數量已達到11.4萬家，僅在2021年，新增注冊企業就超過了4.6萬家。很多以前單靠人力難以完成的工作，如碼垛搬運工作、單一枯燥的的裝配工作、高危場所的檢測探測工作等，都有了機器人“勞動力”。
機器人被譽為“制造業皇冠頂端的明珠”，而中國市場，已成為支撐世界機器人產業發展的一支重要力量。
智能制造，推動機器人“國產替代”
國內的工業機器人的發展，經歷了多年積累，快速走到了“國產替代”的窗口期。
工信部數據顯示，中國制造業增加值從2012年的16.98萬億元增加到2021年的31.4萬億元，占全球比重從22.5%提高到近30%。按照國民經濟統計分類，中國制造業包括31個大類、179個中類和609個小類，產業門類齊全，產業體系完整。
從提高資源利用效率、節省成本，以及保障工程的穩定性和安全性等方面來講，機器化的優勢顯而易見。而國內的工業機器人迎來爆發，也和制造業的轉型升級密不可分。
在之前，國內市場中的工業機器人，也多應用在汽車、電子產品制造等傳統領域。
而在近年來，新能源汽車巨大的增量市場爆發。新能源汽車的研發設計與生產制造，以及與之配套的充電樁、輸電線等基礎設施的建設，5G商用帶動的智能硬件設備的更新，光伏、電池等行業激增的生產需求，以及新基建中的城際高速鐵路和城際軌道交通、數據中心等領域的基礎設施建設，都對智能化、自動化解決方案提出了更大的需求。
智慧制造的大趨勢，打開了工業機器人的市場。
2022年7月27日，山東煙臺某座椅生產車間，工業機器人在生產線上運轉。圖/視覺中國
在2015年，國務院印發《中國制造2025》，將工業機器人與與航空航天裝備、節能與新能源汽車、生物醫藥及高性能醫療器械等一起，列入大力推動突破發展的十大重點領域之一。
在此推動下，企業也必須改變傳統制造方式，提高生產效率，建立專業、高效的智能制造工廠。
2020年住建部聯合13部門印發《關于推動智能建造與建筑工業化協同發展的指導意見》，指出要智能建造與建筑工業化融合發展。無論是中國建筑業自身的發展現狀、相關政策的引導方向，都表明一個共識已真正形成：以建筑機器人為核心的建筑智能化、信息化以及綠色化趨勢已成為當前建筑產業轉型的內核驅動力。
2021年底，工業和信息化部等15個部門起草發布了《“十四五”機器人產業發展規劃》（以下簡稱《規劃》），讓業界對工業機器人產業發展有了更多的期待與向往。
《規劃》提出，面向汽車、航空航天、軌道交通、半導體等重點行業，推進焊接機器人、真空（潔凈）機器人、物流機器人、協作機器人、移動操作機器人等工業機器人產品的研制及應用。
工業機器人，擔負起了推動傳統制造業轉型升級的重任。而伴隨著新基建進程提速，智能工廠將是大勢所趨，這也進一步助推了中國工業機器人的發展進程。
短短數年內，工業機器人飛速獲得了發展。《世界機器人2021工業機器人報告》顯示，2021年在中國工廠運行的工業機器人數量達到創紀錄的94.3萬臺。
國內工業機器人的普及度正在迅速擴大。《人民日報》此前報道，“十三五”期間，中國機器人應用水平得到大幅提高；目前其應用領域已經覆蓋汽車、電子、冶金、輕工、石化、醫藥等52個行業大類、143個行業中類。巨大需求下，2021年中國工業機器人產量達36.6萬臺，比2015年增長了10倍，穩居全球第一大工業機器人市場。
一系列數字背后，國內工業機器人正迸發著前所未有的爆發力。
技術突破與商業化落地“兩手抓”
國產企業崛起之前，這個行業是海外“四大家族”的天下，即abb、發那科、安川、庫卡四家巨頭企業。在國內市場上，它們也都加速布局，投資新建或擴建機器人工廠，以搶占更多的市場份額。
10年前，國內的工業機器人行業只能從為海外巨頭代工、研發中低端產品起步，尋求突破和追趕；但目前，國內廠商們，也在逐漸向國際的一流產品靠攏。
根據前瞻產業研究院數據，從目前國內工業機器人業務規模來看，我國自主品牌工業機器人市場份額在逐步提升，與外資品牌機器人的差距在逐步縮小，尤其在2021年國產自主品牌工業機器人市場份額比起2020年有了大幅提升，超過32%。
即使面對海外頭部公司，國內的工業機器人企業們，也擁有自己的優勢。
新松機器人的底盤合裝移動機器人，運用動態隨行技術，可在傳統汽車及新能源汽車生產環節中完成車身與底盤的合裝作業，為汽車行業帶來了顛覆式的工藝變革，也打破了中國機器人“只有進口，沒有出口”的局面，出現在了眾多國際知名汽車品牌的生產線上。
在智慧物流領域，極智嘉Geek+在全球AMR（自主移動機器人）市場的占有率已達到10%。
在2017年，美的集團以292億元的價格將庫卡機器人收入囊中，其未來的工業機器人業務也向國內市場偏移，在上海和佛山的工廠業已投產。公司計劃，2022年至2024年實現在國內市場的銷售額以年均30%的速度增長，到2027年國內業務將占到總銷售額的40%左右。
國內工業機器人產業仍處于發展進程中，還存在亟需突破的瓶頸，在高端領域也仍存在技術難題。中國工程院院士譚建榮曾指出，從技術上說，當下企業工業機器人在應用中遇到四大難點，分別是運動精確性、作業平穩性、布局多樣性、操作易用性。
如果不能解決上述難點，工業機器人不但不能減輕生產線的負擔，反而會帶來反作用。如何加大研發投入，解決上述難題，也成為工業機器人賽道參與者的首要任務。
2022年8月6日，福建龍巖，工業企業車間熱火朝天。圖為自動化焊接機器人。圖/視覺中國
據了解，工業機器人產業鏈由三部分構成，分別為上游核心零部件生產、中游本體制造和下游系統應用集成。
從各個環節來看，上游的核心零部件的性能、穩定性很大程度上決定了工業機器人的性能與穩定性。這三個零部件分別為控制器、伺服電機以及減速器。它們的生產有較高的技術壁壘，并構成了工業機器人本體70%的生產成本，是產業鏈中的主要價值高地。
為了攻克“高地”，國產工業機器人公司從未停止過努力。Wind數據顯示，2022年上半年，31家工業機器人產業鏈上市公司中，18家公司研發支出實現同比增長，占比近六成。在政策支持與國產廠商的努力下，部分難題逐步被攻克，智能控制和應用系統的自主研發水平不斷進步，制造工藝的自主設計能力也不斷提升，核心零部件國產化的趨勢逐漸顯現。
據云啟資本合伙人陳昱觀察，截至2021年，大部分機器人零組件的國產化比例已經接近或超過50%。云啟資本一直從事高科技的早中期投資，目前已投資了工業機器人相關公司一造科技、大方智能、全宇工業等。
一造科技就針對建筑產業升級中的共性問題，實現了多項核心技術突破。“一方面，公司與同濟大學合作研發了FURobot建造機器人控制軟件，突破設計幾何模型與機器人建造參數的轉化瓶頸。另一方面，預制與現場建造硬件專利平臺，可覆蓋建筑機器人磚構、木構、3D打印、纖維編織等多達15種多材料智能建造工藝，實現布局多樣性。”一造科技相關負責人告訴《財經天下》周刊。
在工業機器人頭部公司大跨步向前時，中小企業也需要緊緊跟隨。陳昱表示，機器人公司實現成熟的商業化大致需要5-8年的時間，在相當長一段時間內，仍需要重度研發投入。
據前瞻產業研究院統計，從數量和金額來看，2021年國內的工業機器人投融資也迎來了爆發，投融資事件數量達到96起，融資總金額達到231.06億元，是2020年的近兩倍。
在《“十四五”機器人產業發展規劃》中，為國內機器人產業設立了“十四五”末成為全球機器人技術創新策源地、高端制造集聚地和集成應用新高地，機器人產業營業收入年均增長超過20%，制造業機器人密度實現翻番的新目標。在可預見的未來，這些“鋼鐵工人”們，也將為制造業的發展譜寫出新的篇章。
