机器人

机器人产业的未来趋势和潜力

去年对许多行业来说都是艰难的一年,但机器人制造商和分销商正在利用当前的形势,开发新的创新方法,让机器人帮助制造业。

由Tanya M. Anandan 2021年4月12日,
礼貌:ABI研究/ RIA

对于所有行业来说,这是一个有挑战性的一年,即使是在这些不稳定的时期经历过福音的挑战年份。然而,仅仅是其远见的性质,机器人和自动化行业是一种乐观的。过去十年中所见的规模上的创新不会来自冷漠和自满。该行业被梦想家和行为促进,并由实用主义者锻炼。他们的潜力在一起是无限的。

所以我们要向前看。睁大眼睛,竖起耳朵。

自动化是伟大的均衡器

来自一些行业领先供应商的高管乐观。ATI工业自动化,Fanuc Americal,Harmonic Drive,Kuka Robotics和Schung在机器人周2020年的行政圆桌会议期间称重的首席执行官和Schund。视频录制从4天的教育课程和keynotes仍然可用

执行委员会在医疗和制药应用,农业和已经蓬勃发展的电子商务部门中看到了将继续茁壮成长的电子商务的机会。因此,服务机器人部门预计比工业机器人的速率要高得多。根据国际机器人(IFR)报告称,物流机器人推动了2023年预计达到259,000台的销售的上升趋势。

物流机器人继续成为专业服务机器人的最高应用,优先考虑酒店和防御。礼貌:国际机器人联合会/RIA

物流机器人继续成为专业服务机器人的最高应用,优先考虑酒店和防御。礼貌:国际机器人联合会/RIA

一位高管报告称,汽车领域以外的公司对在全球多个地点部署多机器人舰队,以启动大规模自动化升级的兴趣日益浓厚。需要有经验的系统集成商来帮助这些公司迅速扩大规模。

相比之下,越来越多希望首次采用机器人技术的小型制造商将需要易于设置、编程和部署的机器人。协作机器人将在满足这一需求方面发挥重要作用投影合作机器人占据总市场的29%对于未来十年内的工业机器人。整个生态系统正在开发协作机器人,以提供即插即用的外围设备 - 夹具,传感器和软件 - 用于在各种应用中快速,经济高效部署的交钥匙解决方案。易用性,可扩展性和灵活性将导致更大的需求。

这些思想领导人之间的热门话题是一个热门话题。几年来,由于劳动力成本在传统的低工资区域,贸易紧张山脉和机器人和自动化成本继续下降,这是饲料的源泉。

大流行造成的全球供应链中断,加剧了有关“回流”的辩论。金融和投资分析师表示,他们对自动化的巨大兴趣感到震惊,并预计这将有助于抵消回流努力的成本。美国银行(Bank of America)的一份全球研究报告预计,随着全球供应链的这些变化在未来10年展开,将出现新的高科技、高薪工作岗位、更多的创新,并对当地经济产生积极的连锁反应。

在竞争激烈、发展迅速的市场中,自动化成为了国内外的重要均衡器。在大流行的推动下,预计对数字化(利用数字技术和信息改变商业运作,以提高生产率和效率)的投资将大幅增加。配备了正确的实现技术,机器人可以感知、跟踪和追踪它们遇到的任何东西,并与其他自动化设备通信,提供了大量可操作的见解。

追随钱

无论股票市场是否成为该行业的晴雨表,只要有机会挖掘这一领域的研究人员的思想,就可以投身其中。ROBO Global是一家位于达拉斯的指数、咨询和研究公司。他们的成员名单战略咨询委员会读起来像谁是机器人,自动化和AI的谁。Robo Global Robotics和Automation Index ETF(Robo)于2013年推出,投资于全球公司推动这些行业的变革创新。

ROBO Global研究主管杰里米•卡普伦(Jeremie Capron)表示:“我们来到机器人革命的时候,认为这将是一代人以来最好的投资机会。”“原因在于,我们正在把机器人和机器智能(AI)视为一组通用技术,可以应用于每个市场、每个行业。”

他将机器人人比在过去20年中以前的技术革命等技术革命。互联网成为一个工具,每个行业都可以在其运营中使用。对机器人的预期相同。

自成立以来,Robo指数已超出全球股票。即使在大流行中,ETF在2020年增长38%(截至2020年12月8日)。

机器人和自动化指数优于全球股权指数5年。礼貌:Robo Global,LLC / RIA

机器人和自动化指数优于全球股权指数5年。礼貌:Robo Global,LLC / RIA

“过去5年,我们的复合平均年回报率为19%,”卡普伦说。这几乎是全球股市回报率的两倍。大流行加速了很多自动化和数字化项目,这对项目的表现非常有利。”

人工智能和机器人技术

2018年,ROBO Global还推出了一款更纯的人工智能指数ETF (THNQ),到2020年上涨62%。它的目标不仅是支持机器人和自动化的人工智能技术公司,还包括我们通常范围之外的行业,比如人力资源和It部门使用的业务流程自动化软件。

“在过去几年中,我们最令人兴奋的地区之一是机器智能方面和该智力的提供者,”Capron说。“在筹码级别,像NVIDIA和他们的图形处理单元这样的公司已成为云中训练AI的缺陷标准,越来越多地在边缘。这已经彻底改变了工厂和其他地方的自动化的可能性。“

是什么推动了这种巨大的增长?“从传感、计算机处理、机器智能,甚至是驱动,系统如何与物理世界交互,这些技术现在正在融合,它们已经达到了相对于成本的性能水平,使各种新型自动化应用成为可能。”“这是推动机器人自动化市场的整体结构性力量。”

他说,包括劳动力短缺和大规模定制的其他因素也发挥了作用,但它们是压倒性的融合技术趋势推动增长。这不是融合的唯一影响。

工业武器与合作机器人 - 只是机器人

分析人士预计,传统工业机器人和它们的动力和力量受限的表亲——协作机器人之间的区别将变得模糊。

“合作机器人的真正好处不一定能够与人类合作,”全球技术市场咨询公司ABI研究高级分析师Rian Whitton表示,总部位于纽约牡蛎湾。“更重要的是,它们很容易重新运送,不需要大规模外部基础架构投资来部署或安装。除了工业机器人武器之外,它确实将这些协作机器人与工业机器人武器分开,因为它们的性能在速度,功率和有效载荷方面显着降低。我逐渐思考你会看到这两类之间的障碍软化。“

传感器技术、运动控制和机器智能的进步,加上安全法规的发展,将使这两个阵营融合成执行所需工作的机器人,并在我们不同的环境中安全共处。

是他们的手机同行抢了风头。

移动机器人是主要的参与者

当我们在街道和高速公路上等待适合上路的全自动汽车时,用于生产和电子商务实现的自动移动机器人(AMRs)正在充分利用自动驾驶乘用车技术的一些进展,全速前进。这一流行病加剧了对移动机器人的需求

“新冠病毒使电子商务成为许多人的默认选择,即使新冠病毒消退,这也不会恢复,”惠顿说。“由于更多的在线采购,供应链看到了更多的需求,材料处理的挑战变得越来越重要。如果我们考虑一下实现方面的主要参与者,有电子商务公司、实体零售商、杂货店和便利店公司、包裹和快递公司以及第三方物流供应商。所有这些公司都在自动化和机器人领域投入巨资。”

ABI Research预测,到2022年,移动机器人的出货量将超过传统工业机器人,并将在未来十年继续以更高的速度增长。安永的数据显示,2030年预计将出货的800万个机器人中,近600万个将是移动机器人ABI研究报告

预计全球移动机器人的出货量将超过传统工业机器人和协作机器人的数百万部。礼貌:ABI研究/ RIA

预计全球移动机器人的出货量将超过传统工业机器人和协作机器人的数百万部。礼貌:ABI研究/ RIA

在图表中,移动机器人类别包括所有类型的具有移动性的机器人,无论其运动模式或最终用途,包括AMRs,机器人叉车/拖船,两足和四足动物,专业和消费者清洁机器人,以及送货机器人,以及许多其他种类的不同工业,专业和消费市场。

物流,电子商务

惠顿以叉车市场为例。“每年售出近100万台叉车,如果实现自动化,这将是一个巨大的机遇。在每年销售的所有叉车中,自动化的不到1%。所有主要的原始设备制造商,比如丰田,KION,三菱,皇冠,Hyster-Yale,他们都有自己的机器人项目并与机器人供应商合作。我们认为自动叉车市场有真正的机会。”

Abi Research预测自动叉车的出货量从2020年的大约1,000人增长到2030年的156,000。

清洁和消毒

除了制造,仓储和履行业务之外,移动机器人的其他承诺领域包括商业清洁机器人。Covid-19引起了紫外线(UV)消毒机器人的重要性。

Chamotia San Diego大学计算机科学与工程学研究所和计算机科学与工程教授的主任Henrik Christensen是机器人周的尊敬的主题演讲者之一。Christensen给出了最新版本的预览U.S.机器人路线图九月发布了这一点。他讨论了各种应用中机器人的市场潜力,挑战和支持技术,包括制造,物流,运输,农业,医疗保健和安全。

克里斯滕森说,如果有人问他是否有一个消毒机器人市场,即使是一年前,他可能会说没有。现在他预测了这一领域的巨大增长。由于世界试图将来恢复了一些常规,避免了未来传染病的传播,我们将在机场,医院,学校,游轮和杂货店和杂货店中看到更多的消毒机器人,以及其他高度填充的公共空间。

此外,大型的商用自动地板擦洗器开始在更多地方出现。

预计单位销售清洁机器人注定要在2023年之前的专业服务机器人的前三名申请。礼貌:国际机器人/ RIA联合会

预计单位销售清洁机器人注定要在2023年之前的专业服务机器人的前三名申请。礼貌:国际机器人/ RIA联合会

数据收集与检查

数据收集和检查是移动机器人的另一个增长领域。“在工业环境中部署的机器人自动化石油钻井平台,化工厂或矿山等工业部位的视觉检查,我认为您将看到更多部署的系统,”Whitton说。“他们并不一定完全是自主的,但他们将由远离现场的人来说。”

水下机器人、空中无人机和全地形rov在油气领域的应用更大的能源部门符合这一要求。

室内无人机,飞行数据收集器

对于机器人学中的下一个大事,Capron建议我们“抬头!”这不仅仅是任何飞行机器人;这个室内品种可以数。

“近年来,我们看到无人机在户外检查、风力涡轮机、基础设施、输电线路或使用无人机进行勘测的采矿行业等细分市场取得了良好的渗透。但现在,真正有趣的发展发生在室内。在制造和仓库中使用小型自主无人机系统,无人机可以自动扫描条形码进行库存管理。”

他举了一个例子。德斯威是一家大型物流公司,与自主室内无人机开发商Verity合作管理库存。DSV表示,在荷兰一个仓库的试点项目中,该无人机系统完成了数千次自主飞行和数万次条形码扫描。没有人的互动,系统可以检测是否托盘位置是空的或被占用。为了不干扰仓库的运作,无人机经常在夜间作业。

凯普伦说,在这些室内无人机系统商业化之后,其他很多无人机系统可能会效仿。在一个处处寻求数字化的制造业世界里,请关注无人机。

中国,中国,中国

中国是一种完全靠自己的趋势。毫无疑问,中国将继续在机器人和自动化领域扮演重要角色。中国已经是最大的工业机器人市场,其目标是自给自足。

惠顿表示:“目前,中国可能会在国内建立工业机器人的基础平台,但他们依赖外部供应商,尤其是谐波传动和Nabtesco等日本公司,来提供驱动器和驱动器。”“中国正试图建立这种内部能力,作为其在高科技领域占据主导地位并参与竞争的努力的一部分。

“对于在美国或欧洲进行部署或创新的每个机器人,您很快就会找到一个类似的公司在中国开发类似的公司,即使对于像Quadrupeds这样的非常复杂和复杂的系统,也是如此。中国历史上一直非常善于模仿,但随着等公司的成功(消费者无人机制造商)DJI所示,他们越来越多地拓展了西方公司的可靠性,价格点和用户人气。“

他希望我们将看到更多中国公司开发工业机器人,前进。

Capron表示,中国和其他新兴市场在自动化强度方面仍在追赶西方世界。尽管中国在机器人安装上增长最快,但在机器人密度,即每1万名制造业工人的工业机器人安装数量方面,中国仍落后于其他亚洲和欧洲国家。

以每万名工人安装工业机器人计算,2019年制造业中机器人密度最高的国家。礼貌:Statista / RIA

以每万名工人安装工业机器人计算,2019年制造业中机器人密度最高的国家。礼貌:Statista / RIA

"中国赶上西方和日本的标准,就是未来10年销量增长的主要来源," Capron说。“泰国、越南、菲律宾和印尼也有很长的路要赶上自动化设备的使用强度。这是全球机器人自动化增长故事的重要组成部分。”

医学,生命科学和制药的机器人

医疗应用是另一个快速增长的领域。Intuitive Surgical是世界知名的达·芬奇机器人辅助微创手术外科系统的制造商,是ROBO index的创始成员。现在,经过数百万次手术后,手术机器人市场正在扩大有新的可能性和新的玩家。

“我们仍然几乎没有在手术中用机器人刮擦表面,”卡普伦说。“我们将能够使用机器人来提高准确性,速度和改善患者结果的许多程序。”

机器人辅助的前列腺和妇科手术已经很普遍了。机器人手术也进入了整形外科,从脊椎手术开始,现在是膝关节、肘关节和肩膀置换手术。

医疗领域的市场潜力是多方面的。除了外科手术,还有对实验室自动化有很高的期望,机器人正在处理生物素和趋势实验室机器和设备。

Capron表示基因组学一直是一场换比赛。“因为基因组学需要比传统的实验室流程更高的自动化,所以您有像Brooks自动化等公司,通过收购为生物野蛮行业提供了非常好的自动化。他们对从收集到存储来管理生物素质的端到端综合自动化解决方案,以检索。您有像Omnicell等公司,提供自动药房,如医院中央药房。

“生命科学和医疗保健行业的大新闻是基因组学,因为基因组分析的成本几乎呈指数级下降。它已经达到了一个水平,你可以在医疗保健的很多方面使用基因组学。在癌症等疾病的检测和癌症护理中。我们的基因编辑技术(CRISPR)最近得到了FDA的批准。基因组分析需求巨大,这需要大量的实验室自动化。现在的需求大于供应。”

到2023年,医疗应用中的机器人预计将稳步增长。礼貌:国际机器人联合会/RIA

到2023年,医疗应用中的机器人预计将稳步增长。礼貌:国际机器人联合会/RIA

无论是关于卫生纸还是PPE,比供应更多的需求都是2020年的故事。机器人帮助我们桥梁。他们赋予更高的生产力,更高的效率和更好的生活质量。毫无疑问,大流行发光了机器人和自动化的优点,甚至沿途转移了一些心态。记住我们的所作所为以及为什么可能是行业所需的胳膊中的镜头。

谭雅·m·阿南丹是贡献编辑的机器人行业协会(RIA)和机器人在线。RIA是一个非营利性的贸易协会,致力于通过机器人和相关自动化提高北美制造业和服务业的区域、国家和全球竞争力。这篇文章最初出现在RIA网站上。RIA是推进自动化协会(A3),CFE媒体内容合作伙伴的一部分。由Chris Vavra,Web Content Manager编辑,控制工程,CFE媒体和技术,cvavra@cfemedia.com.


谭雅·m·阿南丹
作者简介:贡献编辑,机器人行业协会(RIA)