仓储物流机器人行业分析报告

图文/BFT机器人

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行业概况

定义

仓储物流机器人属于工业机器人的范畴。 是指用于仓储过程中,通过接受系统指令或预先设定的程序,自动执行货物转运、装卸等作业的机器。 仓储物流机器人作为智慧物流的重要组成部分,顺应新时代的发展需求,成为物流行业解决业务高峰期对人工高度依赖、分拣能力有限等瓶颈问题的突破口。

分类

根据应用场景不同,仓储物流机器人可分为AGV机器人、码垛机器人、分拣机器人、AMR机器人、RGV穿梭车五大类。

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AGV机器人:(Automatic Guided Vehicles)又称自动导引车,是一种高性能智能物流搬运设备,主要用于货物的搬运和移动。 自动导引车可分为有轨导引车和无轨导引车。 顾名思义,有轨车辆需要铺设轨道,只能沿着轨道移动。 无轨导引车不需要依赖轨道,可以随意转弯,更加灵活、智能。 自动导引车所采用的核心技术包括:传感器技术、导航技术、伺服驱动技术、系统集成技术等。

码垛机器人:是用于堆放货物或执行包装、运输等物流任务的机器设备。 每台码垛机器人均搭载独立的机器人控制系统,可以根据不同的货物码垛不同的形状。 码垛机器人搬运重物的速度和质量远高于体力劳动。 它们具有高承载、高频率、高灵活性的优点。

分拣机器人:是一种能够对货物进行快速分拣的机器。 分拣机器人可以利用图像识别系统识别物品的形状,利用机械手抓取物品,然后将其放置到指定位置,实现物品的快速分拣。 分拣机器人所采用的核心技术包括:传感器、物镜、图像识别系统、多功能机械手等。

AMR机器人:(Automatic Mobile Robot)又称自主移动机器人,与AGV自动导引车相比具有一定的优势,主要体现在:更强的智能导航能力,能够利用摄像头和内部传感器扫描仪来检测周围环境,并规划出最优的最优路径; 自主作业灵活性优越,通过简单的软件调整即可自由调整运输路线; 经济适用,可快速部署,初期成本低。

RGV穿梭车:是一种智能仓储设备,可与叉车、堆垛机、穿梭车配合作业,实现自动化立体仓库存取。 适用于密集的仓储货架区域,具有运行速度快、灵活性强、操作简单等特点。 。

仓储物流机器人通常由多个系统组合而成。 不同的系统有不同的主要功能:

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控制系统:控制系统的主要功能是根据作业任务的要求接收传感器的检测信号。 驱动机械臂内的各个电机,使执行系统按照规定的要求工作。

驱动系统:主要作用是为执行系统提供动力。 按动力源可分为液压驱动、气动驱动和电力驱动三种基本驱动类型。

执行系统:负责执行作业的部分,主要包括本体、手臂、手腕、末端执行器四大部件。 感知系统可以将机器人的各种内部状态信息和环境信息从信号转化为机器人本身或机器人之间能够理解和理解的信号。 应用程序数据和信息。

感知系统:能够将机器人的各种内部状态信息和环境信息从信号转化为机器人本身或机器人之间可以理解和应用的数据和信息。

决策系统:根据传感系统等来源提供的信息自动调整控制算法的软硬件支撑部分,并不是仓储物流机器人的必备配置。

交互系统:即人-机器人-环境交互系统,是三者能够联系、协调的系统。 主要包括指令发出装置、信息显示装置等。

发展路径

受益于中国电子商务产业的不断扩张和交通网络建设的快速发展,中国物流业在过去几十年取得了巨大成就。 自20世纪70年代发展至今,我国物流技术的发展经历了四个阶段。

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启蒙阶段:1972-1973年,自动化立体仓库系统被列入十大技术创新课题,由北京起重运输机械研究所负责研究设计。 七年后,中国建成第一座自动化立体仓库,并应用于化工、感光胶片行业。 、汽车、化纤、造纸等领域已开始应用。 与此同时,邮电部所属企业在物流仓储系统中的重要设备输送机和分拣机系统研究方面也取得了重要进展。

探索发展阶段:1990年以来,我国自动化立体仓库应用的深度和广度不断加深,参与研究和测试的单位逐渐增多。 其中CIMS系统应用研究极大地推动了我国自动化立体图书馆的研究和应用。 随着改革开放不断深入,中国经济开始腾飞,物流技术逐渐应用到更广泛的领域。 烟草行业是最早应用该技术的行业之一。 1996年,昆明航运公司承担了昆明卷烟厂物流工程项目,建立了物流装备研究中心。 对堆垛机的研究和实验也逐渐开展。 1997年,昆明造船公司开始引进AGV技术,采用当时最先进的激光导引技术。 同年,新松公司成立,专门研究机器人,开创了我国物流装备发展的新时代。 20世纪90年代末,计算机技术的发展促进了全自动控制系统的广泛应用。 联想物流系统的成功上线,建立了现代物流的基本模式,即全自动控制、与ERP实时对接,很大程度上解决了物流系统的信息孤岛问题。

高速发展阶段:进入21世纪后,基于互联网技术的蓬勃发展的市场需求显着增加。 物流装备产业发展势头十分强劲。 一大批新兴企业应运而生,呈现出百家争鸣的繁荣景象。 到2010年,全球知名物流装备企业和系统集成商大多进入中国,弥补我国物流装备产业在高端技术方面的短板,推动我国物流装备和技术应用的升级换代。 现阶段,现代物流已实现对国民经济各领域的全面覆盖,并在电子商务领域实现重点覆盖。 2012年,美国最大电商平台亚马逊以7.75亿美元收购仓储物流机器人公司Kiva。 仓储物流机器人开始应用于亚马逊各大仓库,普通订单的配送成本降低了20%-40%,运营费用可节省20%左右。 亚马逊的成功尝试,让仓储物流机器人逐渐成为中国各大制造业、电商、物流企业关注的焦点。

智慧发展阶段:2016年以来,智慧物流的概念被多次提及。 中国政府针对高端智能制造装备领域出台了多项产业支持政策,强调物流行业需要利用人工智能、物联网等智能技术来完善物流系统分析。 决策和执行能力推动了物流行业向智能化、自动化方向发展。 仓储物流机器人作为智慧物流的重要组成部分,受到资本市场的追捧。 Geek+、快仓等初创仓储物流机器人厂商开始借助资本的力量发展壮大; 与此同时,国内一些物流系统集成商如今日国际、德马集团等公司也纷纷加入仓储物流机器人的研发。 仓储物流机器人技术逐渐成熟,仓储物流机器人开始在多个行业得到应用。

产业链

我国仓储物流机器人产业从上到下可分为上游核心零部件制造商、中游工业机器人本体制造商、系统集成商和下游应用行业。

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上游:仓储物流机器人产业链的上游是核心零部件制造商,主要包括控制器、伺服系统和减速器。 核心部件的性能直接决定机器人运行的稳定性和安全性。 目前,我国仓储物流机器人制造商在关键零部件生产能力方面与国外顶尖技术企业相比仍存在较大差距。 国内厂商对进口零部件依赖度较高,关键零部件供应基本被国外厂商垄断。 。 由于技术含量高、开发难度大,核心零部件成本占整个产品的70%以上。 总体来看,核心零部件供应商在仓储物流机器人产业链中议价能力最强。 我国拥有产业链相关的工业机器人企业3000多家,但大多数仅从事相关零部件的生产。 拥有自主知识产权或专利的企业较少。 因此,中国本土企业在产业链上游的竞争力较弱。

中游:仓储物流机器人产业链的中游是机器人本体制造商和系统集成商。 机器人本体制造商负责仓储物流机器人的支柱、手臂、底座、精密减速器等零部件的生产、加工、装配和销售。 机器人本体厂商通常具有较强的软硬件集成能力,有较强的上下游产业渗透意愿和能力,因此议价能力相对较高。 系统集成商负责机器人软件系统的开发和集成,是实现仓储物流机器人自动化、精准化的重要支撑。 集成商主要为终端客户提供行业解决方案。 他们负责仓储物流机器人应用的二次开发以及周边自动化配套设备的集成。 它们是仓储物流机器人自动化应用的重要组成部分。 集成商可以充分受益于下游产业的复苏,表现出相对较高的灵活性。 但与核心零部件和本体环节相比,系统集成的进入门槛相对较低,市场竞争激烈且议价能力较弱,且中国企业大多集中。 在集成方面,我们承接系统二次开发、组件定制、售后服务等低附加值任务。 由于技术限制,系统集成商一般从国外采购整机机器人,然后根据不同行业或客户的需求,开发出满足生产需求的解决方案。

下游:仓储物流机器人产业链的下游参与者主要是各个应用行业。 目前,仓储物流机器人已开始应用于电商、家电、医疗、食品、国防、玻纤、化工等领域,尤其是电商领域。 在消费者对电商物流时效性要求越来越高、我国快递业务量不断突破的背景下,仓储物流机器人可以帮助企业节省人员成本,提高物流仓储环节的效率,从而更好地服务消费者该人的目的。

随着国内仓储物流机器人技术和智能物流系统研发的加速,不同行业的物流痛点正在逐步解决,下游各行业对仓储物流机器人的需求将进一步释放,从而不断提高自己的议价能力。

行业现状

我国仓储物流机器人产业发展时间较短。 大多数仓储物流机器人厂商成立时间不超过5年。 总体而言,机遇与挑战并存。

一方面,仓储物流机器人可以在物流行业转型升级中发挥积极作用,特别是在需要劳动力最多的搬运环节和需要较多劳动力资源的分拣环节。 目前行业内涌现了几家发展迅速、技术水平较高的仓储物流机器人厂商,如Geek+、快仓、海康威视等。机器人需要大量资金支持,仓储物流机器人行业投融资动作频繁。 据沙利文统计,目前我国仓储物流机器人厂商约34家,2017年行业整体融资额超过10亿元。

另一方面,仓储物流机器人行业也面临一系列挑战:

竞争格局

企业快速成长

基于“中国制造2025”的政策优势,仓储物流机器人被列为十大重点发展领域之一,我国仓储物流机器人企业数量快速增长。

仓储物流机器人具有有效提高生产效率、减轻员工劳动强度、降低生产成本等优点。 在自动化浪潮汹涌的背景下,国内外实力雄厚的物流系统集成商和科技公司纷纷进入该行业,投入仓储物流机器人的研发和产业化。

国外企业以瑞仕格为代表,该公司与其母公司库卡联合开发了AutoPiQ机器人拆解拣选系统,可实现快速工作模式选择以及人机协同作业。

龙头企业强化优势

国内企业第一梯队有:

与大多数仓储物流机器人企业相比,第一梯队的龙头企业都把重点放在优化产品服务、提升用户体验上,重点关注机器人系统能否真正有效降低客户运营成本、提升仓储智能化。

以行业龙头Geek+为例。 Geek+专注于提供以机器人为核心的智能仓储解决方案。 截至2021年,极智嘉业务规模在全球仓储物流机器人市场排名第一,成为全球最大的仓储物流机器人公司,在仓储物流领域展现出非常明显的优势。

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中国制造商争相出海

与国外相比,中国整体劳动力成本低于欧美国家。 “机器换人”背景下,我国仓储物流机器人产品价格较低,且由于移动机器人相关技术的突破和升级,各大厂商纷纷进行“价格内卷”,价格进一步下降,导致我国仓储物流机器人产品价格进一步下降。仓储物流机器人具有更“性价比”的优势。

中国的电子商务和快递行业在全球名列前茅,拥有更丰富的应用经验。 这些丰富的经验可以支持各大制造商开拓海外市场。

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(来源:中国物联网智慧物流分会)

发展机会

政策利好

随着全球化进程不断加速,中国经济快速发展,互联网、物联网、大数据、人工智能等技术不断突破。 我国物流业注入了新鲜活力,行业自动化、智能化趋势明显。 为推动物流行业智能化发展,国家大力支持仓储物流机器人在物流行业的应用发展,并出台了一系列利好政策,鼓励推进仓储环节智能化、自动化建设推动仓储机器人与5G技术融合。 、推动仓储机器人在物流仓储降本增效方面的应用:

《中国制造2025》明确将仓储物流机器人列为国家大力推动发展的十大重点领域之一,仓储物流机器人产业地位得到大幅提升。

《机器人产业发展规划(2016-2020年)》对我国仓储物流机器人未来发展提出了两大要点:一是推动仓储物流机器人技术向中高端迈进,提升整体技术水平。行业实力; 二是大力发展国产机器人核心零部件零部件,减少对国外供应商的依赖; 三是研发机器人关键共性技术,推动机器人向智能化发展。 我国频繁的红利政策不断推动智慧物流进程,同时也推动我国仓储物流机器人产业不断提升自主创新能力。

《关于促进机器人产业发展的指导意见》明确提出到2020年形成较为完善的工业机器人产业体系的目标,提出培育3-5家具有国际竞争力的龙头企业和8-10个配套产业集群。 机器人密度(每万名员工拥有机器人数量)达到100台以上。为我国工业机器人发展制定明确目标,推动行业进步。

在工业机器人方面,“十四五”机器人产业发展规划将重点发展汽车、航空航天、轨道交通等领域高精度、高可靠性焊接机器人以及自动搬运、半导体行业的智能移动和机器人。 仓储等真空(洁净)机器人、具有防爆功能的防爆生产机器人、AGV、无人叉车、分拣包装等物流机器人、大负载、轻量化、柔性、双臂、移动机器人等3C、汽车零部件等领域此类协作机器人是移动作业机器人,可以在工作区域内任意移动,姿势可达,具有灵活的作业能力。

“十四五”智能制造发展规划》智能制造装备创新发展行动——智能移动机器人研发、智能多展多向穿梭车、智能大型立体仓储物流该政策鼓励和促进仓储机器人的发明和开发、创造。

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智能物流与制造推动仓储物流机器人产业发展

在“工业4.0”的背景下,中国正在积极进入人工智能和大数据的新时代。 物流、制造业正迎来智能化发展浪潮。 仓储物流机器人正在迎来前所未有的发展机遇,这也促进了仓储物流的发展。 机器人的技术变革和升级。 随着激光导航技术的兴起,仓储物流机器人可以准确识别周围环境,极大地提高了企业的生产运营效率。 仓储物流机器人越来越受到物流和制造业的青睐。

劳动力成本的增加推动了仓库自动化建设需求的增加。

近年来,中国劳动力成本上升,人口红利逐渐减弱。 面对这种情况,仓储物流机器人的需求大幅增加。 数据显示,2017年中国仓储物流机器人出货量在5000台左右,2018年上半年储备量可能已达到7000台。全球权威机构Interact Analysis发布的《2022移动机器人市场报告》明确指出预计2022年移动机器人产业将快速发展,机器人出货量增长53%。 面对疫情影响,仓储机器人发展依然强劲。 预计到2027年底,仓储机器人的部署量将占移动机器人部署总量的73%。

结论

仓储物流机器人的应用有效改变了传统的生产管理模式,提高了企业生产供应行业的运行效率,推动了智能化发展。

尽管仓储物流机器人赛道竞争激烈,但真正的竞争格局尚未最终确定。 无论是在工业搬运方面具有领先优势的海康威视,还是提出“货到人是主流,无所不能是方向”的极智嘉,还是极智嘉等企业都面临着巨大的挑战和发展机遇。

仓储物流机器人的行业大战才刚刚开始。 谁能推出真正划时代的产品,分得市场巨大的移动机器人“蛋糕”? 未来仓储物流机器人行业将如何发展? 我们拭目以待。