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机器漫步:移动机器人引领智慧物流升级
机器漫步:移动机器人引领智慧物流升级

机器漫步:移动机器人引领智慧物流升级

2023年国内移动机器人步入上市潮,我们本篇报告聚焦全球移动机器人的前世今生,解读行业发展脉络、行业竞争格局及标杆企业运营模式。

轻盈之步,移动机器人打通工业物流。根据CMR产业联盟,移动机器人以轮式AGV/AMR为代表,履带式及腿足式关注度亦有提升。全球移动机器人起源于欧美,2010年中国市场因电商物流带动,移动机器人迅速普及。据MIR预测,2025年全球/中国移动机器人市场规模或分别达400/200亿元。

软件算法及传感技术为核心壁垒。1)上游:由控制系统、伺服系统、传感器等组成,专用控制器和高端传感器是核心价值环节。2)中游:国内企业多承担本体&集成商双重角色,我们认为调度系统的综合算法能力、项目方案能力构筑护城河,硬件拼规模优势。3)下游:2022年分化明显,综合型与垂直类企业共存。

弯道超车,看齐世界。1)AGV:国内庞大物流需求为产品迭代提供丰厚土壤场景,国产化率近九成。2)AMR:自主导航需求提升,据GGII预测,2025年中国AMR销量占比提升至32%。就企业端而言,主流AMR及AGV厂商重叠度较高,我们预计未来以融合式发展为主。

移动机器人是运输类机器人总称。据中国移动机器人产业联盟(CMR产业联盟)2020年发布的《工业应用移动机器人术语》,移动机器人指应用在工业及物流领域中的,装备有导航装置,由车载控制系统控制,以轮式等为特征,自带动力或动力转换装置的机器人。近几年来,履带式、腿足式等移动机器人关注度亦有提升。

移动机器人可分为系统软件平台及硬件本体。前者负责在具体使用场景内对机器人进行任务统调度和路径控制。后者包括运动控制模块、传感器、电池模块等。

导航方式与应用功能是移动机器人分类方式。1)从导航方式来看,磁条、二维码导航属于有轨导航,是电商、鞋服、零售等仓储领域AGV主流应用;激光、视觉导航属于无轨导航,是工业场景AMR主流应用,目前行业逐渐由单一磁导航发展成QR、激光、视觉、混合导航多导航并存式。2)从应用功能来看,移动机器人可分为搬运、装配、牵引、巡检、分拣、复合型,我们判断搬运型当前占比高达50%以上,复合型、巡检类(包括清洁机器人)移动机器人渗透率或加速提升。

回顾全球移动机器人发展历史,我们发现早期以被动导航的AGV和更加简易的AGC形式发展,2010年后主动导航技术的发展驱动AMR类移动机器人兴起。

► 1953-1990s初:生于欧美,普及于日本。全球首台移动机器人AGV诞生于1953年,由美国Barret从简易牵引式AGC改造而成。1963年日本首次引入AGV,由日本本土运输设备供应厂商与美国Webb公司成立合资公司推动发展。至1985年日本移动机器人产值超200亿日元,5年CAGR超20%,领先欧美;至1990年日本拥有AGV约一万台。

在1970-1990年代,日本对AGV本土化改进,瞄准简易型AGV技术——AGC,体现为:1)追求单一路径,固定流程,自动化程度不高;2)以批量生产为主要目标,模块化设计。

► 1990-2010年:中国启蒙期,产业铺开。1991年中科院沈阳自动化研究所为沈阳金杯汽车厂研制6台AGV用于汽车装配线中,完成了AGV从实验室样机到产线年中国加入WTO后,工业机器人及移动机器人在各行各业渗透。

► 2010年至今:新技术带动移动机器人发展。伴随运动控制算法迭代、QR导航、激光导航等导航技术成熟,移动机器人从AGV向AMR及复合移动机器人等多形态转型迭代。

聚焦中国移动机器人发展历史,我们认为经历了萌芽期-蓬勃渗透-品牌出海三大阶段。

► 1976-2000年:萌芽期,汽车产业促进AGV走向应用端。1991年新松机器人把磁导航AGV量产应用于汽车行业的总装及底盘对接,成为移动机器人最早普及的场景。1996年昆船智能从事AGV关键技术研究与开发;2003年机科发展引进瑞典NDC技术,此三家彼时称为国产AGV“三巨头。

► 2001-2010年:缓慢渗透,自主化程度尚不足。加入WTO后国内制造业开始参与全球贸易,追求经济效率背景下AGV渗透进各成熟行业。彼时缺乏相应专用政策支持,控制系统、调度系统等核心环节尚依赖进口,例如2010年之前控制系统基本被瑞典科尔摩根垄断,激光传感器主要采购西门子、ACUITY LASER等,整个行业自主化程度及降价进度相对缓慢。

► 2011年-至今:电商兴起推动产业快速成熟。1)电商物流2010年代初繁荣加速移动机器人迭代场景;2)初创企业兴起,国产厂商数量从2012年20家左右快速扩张至2015年80家左右;3)2015年后控制系统、激光传感器等优秀厂商开启自主,例如仙工智能、科力光电、因泰立等。移动机器人本着成本要求最重的原则,依靠性价比优势突破渗透并快速迭代,国内市场在短短十年时间内完成了进口替代。

中国移动机器人需求占全球42%。1)全球来看,根据高工机器人,2021年移动机器人(AGV和AMR)全球出货量超过13万台,同比+25%;销售额255亿元,同比+15%,全球移动机器人市场持续增长。2)中国来看,据高工机器人,2021年中国市场销售移动机器人6.38万台(约占全球49%),同比+58%,销售额78.12亿元(约占全球31%),同比+50%。2022年销量同比+27.7%至8.1万台。

据MIR预计,2025年全球移动机器人市场规模或达400亿元,中国市场占据半壁江山。

国内移动机器人供给全球55%产量。据Interact Analysis数据,以生产台数计算2021年中国移动机器人全球占比55%,以生产金额计算中国移动机器人全球占比仅29%,中国制造在供应链和成本上优势明显,价格是其他国家一半不到。据高工机器人统计,国内头部厂商2022年出口比例均为50%以上,我们认为应以全球视角看待移动机器人企业的成长。

图表:以移动机器人公司总部所在地区分列的市场份额(以2021年出货量计算)

图表:以移动机器人公司总部所在地区分列的市场份额(以2021年营业额计算)

智慧工厂政策频出,孕育下游环境。在“工业4.0”、“互联网+”发展大背景下,政府部门持续出台法律法规鼓励企业推进制造运输过程智能化,例如先后出台《“十四五”快递业务发展规划》、《推动物流业制造业深度融合创新发展实施方案》、《关于推动先进制造业和现代服务业深度融合发展的实施意见》等,强调提升物流发展质量和制造业生产效率,为移动机器人应用营造良好外部环境。

专项规划持续助力移动机器人重点发展。2021年12月28日,工业和信息化部门等十五个部门联合印发了《“十四五”机器人产业发展规划》,提到“重点研制AGV、无人叉车、分拣、包装等物流机器人”,相较《“十三五”机器人产业发展规划》表述“推进重载AGV产品突破”,在品种覆盖范围方面做了进一步扩充。另。

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