纵观全球制造产业随着智能化技术的发展，工业化进程持续加快，各行各业也逼近需要重新整合变革的关口。因此，机器人作为高端制造业中有具备较高技术含量的行业，也作为一个更加有竞争力、能带来更大的附加值的产业，必然是一个国家的核心发展趋势，是提高一个国家国际竞争力的重要途径。

当前，随着新产业的需求爆发，机器人行业的增长率仍然在不断提升，可以判断，随着疫情影响逐渐消散、制造业投资的不断复苏，未来工业机器人产销数据有望持续改善，工业机器人产业链将迎来国产替代的黄金时期。同时，这样的背景对中国机器人产业来说，其实也是一个能孕育新产业、新模式、新业态的更好机遇期。

制造业景气度持续提升

作为一个融合了信息化与自动化的新兴产业，宏观而言机器人产业发展离不开四大驱动，即需求驱动、政府驱动、竞争驱动、技术驱动。其中需求驱动会是未来5-10年保持机器人行业增速的核心。

从需求层面而言，渗透率是反映行业发展情况的重要指标。摩根士丹利2021年的一份报告显示，目前全球机器人渗透率为0.9%，机器人占劳动力市场比例约为1%，2040年机器人渗透率将达到7%-18%，机器人占劳动力市场比例预计将达到8%-21%。

中国作为全球最大制造业生产国，是近十年工业机器人装机量榜首，但与其他制造行业渗透率相比，工业机器人在国内下游制造业渗透率相对低，尤其在传统汽车产业这一主要应用行业，国内的渗透率与发达国家水平相比还有较大差距。虽然汽车行业的集成商仍然偏向采用更具品牌优势的国外产线，但就整体市场容量而言，可以预见工业机器人销量仍有较大上升空间。

不仅是传统汽车产业，全球汽车行业正朝着新能源板块迈进，新造车势力崛起，汽车行业的转型升级需求在催生机器人换机和新购热潮，已经为国产机器人带来赶超机遇。

根据中汽协的数据，2021年全年我国新能源汽车销量达352.1万台，同比增长约160%。而根据EVTank发布的《中国新能源汽车行业发展白皮书（2021年）》数据预测，2025年全球新能源汽车的销量将达1640万辆，整体渗透率有望超过20%。

受到新能源整车赛道加持，机器人行业长期成长空间将持续打开。对此，渤海证券的研报数据也表明，工业机器人方面，2月制造业固定资产投资累计同比增长20.9%，其中下游主要应用场景中，2022年前2月，汽车制造业固定资产投资累计同比增长11.3%，而这一数据在2021年则是同比下降3.7%，增速有了明显提升。

新能源车也带动了其上下游产业链的快速发展，新能源市场的景气和可见的自动化技术升级优势为机器人行业带来订单持续增长。例如新能源车产业发展将大幅增加动力电池需求，动力电池是新能源汽车的核心部件。随着新能源汽车渗透率提升，全球动力电池产能扩产也加速在即，动力电池制造规模化、自动化、智能化也成为趋势。

根据2021年IFR 的数据，国产工业机器人在汽车领域的渗透率很低，但在金属、机械、橡胶和塑料等领域的占有率超过进口工业机器人，在电子、食品等行业领域的占有率也较高。从具体下游领域来看，2021年新能源、电商、医疗、半导体等先进制造下游已经成为国产机器人行业新的沃土，2021年出货量增速均超过70％。

中长期来看，高自动化生产线才能够适配更多不同的需求，线价值量紧密相关。从整体需求层面而言，自动化、信息化的多元化需求推动了机器人行业快速增长，也是工业集成的大势所趋。

协作机器人成新趋势

制造业产业生态重塑也将引入新的生产方式、新的业态。

受益于下游制造业升级，值得注意的是，在新一轮的机器人浪潮中，协作机器人这一工业机器人细分赛道快速崛起。近年来中国协作机器人市场发展迅速，目前已成为全球最大的协作市场。

MIR DATABANK数据显示，2021年，中国协作机器人出货量同比增长108.5%达15663台，IFR的数据也显示，在工业机器人领域，协作机器人是增长最快的细分市场，2025年国产协作份额将有望占整个机器人行业的15%。在许多业内人士看来，品牌国产化、智能化、高端化程度都不错的协作机器人，有可能是中国中小企业快速实现自动化升级的突破口。

相较传统工业机器人复杂、昂贵且耗时的解决方案，可以与人协同工作、无须根据类型或工件进行投资的协作机器人，意味着能充分发挥出多条产线的效率和人类的能动性优点，承接以前无法实现自动化且不符合人体工学的手动工序，减轻员工负担，实现同时提高效率和质量的要求。

广泛的应用领域促使协作机器人这样一个新事物的发展欣欣向荣。由于协作机器人高度契合制造企业对于智能制造、人机协同、柔性化制造的转型需求，凭借占地面积小、应用灵活、成本低等特点，使其还可以适用于小规模、多品种、定制化的生产场合，这导致协作机器人可以拓展至中小企业中，以更为离散化的方式拓展到更大应用市场。

不仅如此，协作机器人具有更广的行业应用延展性。除在3C电子、汽车零部件、电子、机械加工等工业场景的成熟应用外，还可以用于食品、电器、五金卫浴、新能源、医疗、半导体等市场需求增长的领域，同时不断在电力、教育、餐饮、健康、农业、商业服务等非工业领域开辟新场景。得益于工业与非工业市场的双重驱动，国际市场的接受度进一步提升的协作机器人未来市场占比将会持续提高。

在这样的背景下，受竞争驱动，以需求、技术为导向是机器人产业发展的必然。在协作机器人这个相对新兴的领域，国产替代需要的不仅仅是提升产品竞争力，还有在人工智能、智能感知、智能执行等技术上的创新。

随着智能化时代的降临，企业对机器人的要求不再局限于本体的灵活性和自动化，易控、智能、互联成为产品的重要发展方向，技术创新也会围绕着安全的人机协同、人工智能和物联网等重点方向展开。这方面国内实力已达到国际领先水平，不断在技术创新领域形成“新零售”、“新保健”等现代技术创新模式。

协作机器人2021年的融资热潮也延续到了2022年。1月，艾利特机器人宣布完成数亿元 C1 轮融资，加速全球生态布局，拉升产品力。2月，珞石机器人宣布完成4亿元战略轮融资，用于智能化产业升级场景；3月，法奥机器人完成超5000万美元B轮融资，由源码资本领投，阿里及美团龙珠共同参与。

除了国内市场对协作机器人前景看好，各大机器人企业都在努力扩大产能外，在今年2月初，机器人四大家族之一的发那科（FANUC）也宣布，计划在2022年底之前，将最新机型的协作机器人产能增加至2021年底的3倍以上。而事实上，发那科去年底才刚刚将产能增至3倍，随着此次增强，产能将扩大至上市之初的约10倍。

中国专利申请厚积薄发

从专利角度看，根据智慧芽最新数据显示，全球在“协作机器人“领域，共有6400余件专利申请，其中发明专利5600余件。

目前中国、日本、美国、德国四国在该领域的专利申请总量处于全球前列，分别为2400余件、1200余件、590余件和500余件。而其中，中日美德四国的发明专利分别为1700余件，1200余件，580余件，460余件；上述发明专利占各国专利申请总量的比例分别约为70.8%、98.8%、99.8%、91.0%。

智慧芽咨询专家表示，发明专利占专利申请总量的比例高低，在一定程度上反映了创新实力的高低。中国的专利申请总量虽然在四国中最高，但发明专利的占比却并不占优。

值得注意的是，从专利趋势看，中国的专利申请人在过去五年间积极布局协作机器人领域，专利申请量连年上升。

此外，从全球来看，在该领域内专利申请量位居前列的申请人有发那科株式会社、株式会社安川电机、川崎重工业株式会社、ABB(瑞士)股份有限公司、库卡系统有限责任公司等企业，其中四家被誉为“工业机器人四大家族”。

从国内看，在该领域内专利申请量考前的既有鸿海精密工业股份有限公司、沈阳新松机器人自动化股份有限公司，也有清华大学、中国科学院沈阳自动化研究所等高校、科研院所等。

技术升级带来产业融合契机

全球疫情下另外一个明显的趋势则是，随着产品复杂程度的不断提高，科技革命对产业的影响不仅表现在单项技术的突破，更多体现为多项技术的组合创新。技术上的全方位提升因此已经为协作机器人的发展提供了新的契机，也让协作机器人得到了更多集成商和终端用户的认可。

其实我们也可以发现，在2020年及随后几年，协作机器人已经被集成商和终端企业越来越多地用于一些新场景，例如在仓库或生产线周围拣选和移动产品，而还有一些增长领域例如与计算机数控 (CNC) 设备一起运行、焊接应用的协作机器人也越来越多。当然，普通人更多看到的则是协作机器人由工业跨越至商业的应用，例如在部分咖啡门店，节卡的JAKA Zu 3只需要1分钟，就能做出一杯大师级的艺术咖啡。

协作机器人未来拓展的可能性也越来越大，这对于协作机器人的技术提出了全新的技术要求。在数据治理技术体系基本建立的前提下，国家前瞻布局人工智能、类脑科学、机器视觉、柔性技术等前沿技术，加快新兴前沿技术与机器人技术的融合。协作机器人想要实现更大范围的数字化应用，成为数字化的关键一环，无疑需要比一般机器人拥有更强大的感知能力和执行力。

因此，这意味着更智能的算法、更深层次的视觉、力觉、听觉的融合以及更完备的云端计算能力和本地化AI技术，以更好地实现协作机器人的感知、决策、交互、行为、安全等人机共融能力。“人机混合智能需要构建从发现问题到感知、到数据、到算法，再到执行的快速闭环过程。”节卡机器人副总裁常莉说到。

从智能化的维度看，信息和通信技术（ICT）、人工智能技术在制造业的广泛应用是制造业实现智能化发展的主要基础。从4G到5G，通信技术、各类传感器技术的发展，大大降低了获取工业实时数据以及实现本地化运算的成本。云计算等技术的兴起使得机器人等工业设备的运算能力大幅提升，软件技术的提升也使得打通数据应用，建设数据平台的门槛越来低。信息技术深入发展和深度应用，数据已经成为生产经营活动必不可少的新生产要素。

这一趋势使得除了在许多行业工艺的拓展和不断深入，一些企业也在工业创新场景上加深着思考，不断加强自己的技术及产品创新能力，尝试以更加融合的人机协作创新形式，实现更深层次行业的工业化和信息化水平。

以节卡机器人为例，通过加入Lens 2D、LensVPS、3D视觉等多套软件，并开发出了一体式的视觉工作站，节卡协作机器人可以实现二维、三维的丰富视觉信息识别。可以说这使得节卡机器人既保留了协作机器人固有的安全、便捷、易于部署，又在为机器人加入了“大脑”，通过先进的视觉处理、AI技术和云计算加持，使之能更智慧地处理外部场景，快速适应复杂多变的大规模定制生产。

除了在工业领域的诸多工序场景中，实现小规模、定制化的机器人部署，助力智能化、柔性化生产。技术融合也促进了新的产业业态。复合移动机器人“手脚兼具”的独特应用价值，拓展了移动机器人的边界，能够深入更多场景及环节应用，这是当前全世界热门协作机器人创新版图上的重要垂直领域，打开了工业场景不断深入的可能。

例如在SMT车间，节卡使用了AGV+小助协作机器人+产线终端接口结合的模式，通过复合型配置，建立了车间到产线的原料自动配送。而通过这一自动化系统连接，可以整合过去碎片化式的车间信息及仓库信息，实现精准的数字化管理。

在协作机器人上，目前已经延伸出智能传感、驱控一体化、机器视觉等核心技术，部分国内企业在传感器、算法、控制系统、等方面已实现自研，让机器人能够接受以及处理更多数据，从而实现更大的智能化。

从交互到共融，协作机器人更远的未来

协作机器人影响的远不止于当下。

对于制造业而言，制造业数字化转型这条道路，本质上就是我国长期坚持走的中国特色新型工业化道路——信息化和工业化融合发展道路。

而如果把时间拉得更长，在人类工业化进程中，劳动、资本、土地、知识、技术、管理等先后成为重要的生产要素。新一代信息技术特别是大数据、人工智能技术的发展，数据成为价值的重要来源和竞争力的重要决定因素。云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、区块链等新一代信息技术大幅度降低了市场交易成本，可以预想，随着更多加入智能化单元的协作机器人普及，人机融合也会提升到一个新的水平。

这种技术上的融合也加快了更广泛的产业融合，信息技术产业与传统产业的融合导致制造业的服务化、商业的无人化、农业的工业化正在更为普遍的发生。例如节卡的柔性智能协作机器人，就已经凭借其柔性化、智能化优势，用在了在汽车、3C的应用已经常态化，食品、纺织等一般工业中，也用在了医疗、教育、养老等领域，甚至节卡智能巡检机器人系统，更是在智慧城市领域这个更大舞台上尽显身手。

阿里巴巴的曾鸣博士曾说：“如果你对时代趋势判断错误，那么你所做的决定和你现在所做的一切都是错误的。”可以发现，成功的企业管理者一定是在对的时间做了对的事情。如今，从工业时代到数字时代，企业对产品、市场、客户、行业的价值理解也应发生根本性的改变。更适应时代发展，能够完成柔性化生产的协作机器人无疑是一个正确选择。

同样，随着“第四次工业革命”到来，麦肯锡公司全球董事合伙人、数字制造业全球负责人Enno de Boer表示：“过去，实现可持续性和韧性通常要以牺牲效率为代价，但如今这已经发生改变。企业现在可以使用数字指南和科技工具，提高运营的灵活性、敏捷性和可持续性。有了这些工具，他们就可以增强人的能力，实现可持续发展领域的突破并加快科技创新——这就是智能制造的秘诀。”我们可以发现，作为智能制造关键工具，协作机器人必然会在其中扮演更重要的角色。

100年前，捷克作家恰佩克出版《罗素姆的万能机器人》诠释社会变革下的人类梦想时，提出了一个时至今日仍未过时的疑问：机器人究竟会是人类的助手还是威胁？一个世纪后，节卡等机器人企业更安全、更聪明协作机器人无疑已经给出了自己的答案。

文章来源： 机器人大讲堂，齐鲁壹点