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2017年中国移动机器人行业发展概况及未来市场前景预测分析
2018/8/16 10:16:30 来源:中国产业发展研究网 【字体:大 中 小】【收藏本页】【打印】【关闭】
核心提示:1、机器换人趋势加快,AGV 应用多前景广阔国内人口红利消退,机器换人趋势加快,AGV 助推智能化时代来临。随着我国人口出生率下降和老龄人口比上升,人口红利逐渐消退,“用工荒”频现,劳动力成本攀升。另一方面,国家安全1、机器换人趋势加快,AGV 应用多前景广阔
国内人口红利消退,机器换人趋势加快,AGV 助推智能化时代来临。随着我国人口出生率下降和老龄人口比上升,人口红利逐渐消退,“用工荒”频现,劳动力成本攀升。另一方面,国家安全生产监管体制不断完善、劳动保护力度加大;随着生活水平的提高,劳动者对工作质量产生更高要求,从事枯燥、环境恶劣、危险工作意愿降低。机器人可长时间连续工作,效率和精准程度均高于人类,“机器换人”步伐加快。AGV(移动机器人,AutomatedGuided Vehicle)是自动化运输搬运的重要工具,可协助生产线上下料搬运、车间仓库转运入库、装配,被广泛应用于制造、物流、服务等领域,发展前景广阔。
中国 15-64 岁占总人口比例自 2010 年后逐渐下降
数据来源:公开资料整理
快递行业爆发式增长,智能物流成必然趋势。电商龙头崛起,线下消费向线上转移,快递业务迅速增长。根据国家邮政局数据,2016 年全国快递服务企业业务量累计完成 312.8亿件,同比+51.3%,业务收入达到 3974.4 亿元,同比+43.5%。快递业务的急剧增长给仓储物流带来新挑战:(1)分拣难度提升:物流公司面临包裹处理量巨大、人工分拣劳动强度大、准确度不高等难题。(2)快递单价下降:快递行业竞争加剧导致快递平均单价逐步下滑,2016 年快递平均单价为 12.71 元,与 2010 年 24.56 元相比,下降近 50%。(3)仓储物流成本居高不下:人力成本、地价持续上涨,我国单位 GDP 仓储成本占比为发达国家 2-3 倍。用 智能物流可有效解决分拣问题和降低物流成本,海康桐庐工厂使用 AGV 后,人力成本节约58% ,同时作业效率提升 84% 。市场咨询机构 Tractiva 预测,到 2021 年,全球仓储和物流机器人出货量将从 2016 年的 4 万台增至 62 万台,市场规模将从 19 亿美元增至 224美元,物流智能化成为全球市场趋势。
停车位缺口问题突出,泊车机器人将成为首先推广的服务型 AGV 。泊车机器人与仓储搬运机器人运作相似,通过 AGV 搬运汽车将车辆迅速准确送入停车位。根据数据显示,目前我国大城市小汽车与停车位之比约为 1:0.8,远低于发达国家的 1:1.3,停车位缺口巨大。使用智能泊车机器人可实现车位更密集分布并减少停取车时间,能有效提高停车位使用效率,缓解大城市停车位紧张问题。未来汽车保有量增加与用地成本上升叠加,会导致停车位缺口问题更加严重,预计泊车机器人迎来广阔需求,成为首先推广的服务型 AGV。
泊车机器人搬运停放车辆
数据来源:公开资料整理
视觉方案为当前主流导航方式,预计激光导航方案未来大概率兴起。目前,AGV 有三种导航方式:(1) 轨道方案需提前在地面铺设磁条,机器人沿磁条移动,定位准确但灵活性低;(2)激光方案可通过激光测距结合 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping,即时定位与地图构建)算法建立行使路径地图,或采用反光板导航,路径灵活,可柔性避障;(3) 视觉方案采用二维码扫码方式导航,可通过调度系统更改移动路线,成本高于轨道方案但低于激光方案,但需在仓库地面布置栅格化二维码图形,贴码材质有要求。 视觉方案拥为有定位精确、路线灵活和成本较低等优势,目前为 AGV 主流导航方式,被包括亚马逊 KivaSystems、德国 Magazino、新松、井松以及海康机器人在内的多家 AGV 厂商采用。激光方案不需要地面标识,在路径灵活和导航准确程度上均显著优于其他两种方案,目前由于成本高昂未实现大范围推广,但我们判断未来技术突破带来成本降低后,激光导航将成为主流导航方案。
AGV 三种导航方案
方案名称方案实施情况优缺点轨道(磁条)方案先在地面上铺设磁条,机器人沿着磁条移动,实现点到点的搬运优点是定位精确,成本低廉;缺点是灵活性较低,不够智能激光雷达方案一种是通过激光测距结合 SLAM 算法建立小车的整套行驶路径地图,不需要任何的辅助材料,柔性化程度更高,适用于全局部署;另一种是反光板导航,即在 AGV 行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板,AGV 通过发射激光束,同时采集由反射板反射的激光束,来确定其当前的位置和方向,并通过连续的三角几何运算来实现 AGV 的导航。优点在于定位精确,地面无需铺设定位设施,机器人的行驶路径可灵活多变,缺点是制造成本较高,且对环境有一定要求。视觉(二维码)方案需要在仓库地面上布置栅格化的二维码图形,其地图相当于一个大号的围棋棋盘,机器人平时通过惯性导航,经过二维码时再进行校正。优点是二维码导航不受声光干扰,缺点是对二维码的贴码材质有特别要求,对陀螺仪的精度及使用寿命也有严格要求。数据来源:公开资料整理
2、仓储及物流领域 AGV 需求旺盛,预计空间可超 300 亿
仓储面积扩张+ 机器换人大趋势下,AGV 市场空间 2020 年可达 224 亿。根据数据显示,截至 2015 年底我国营业性通用仓库面积达 9.55 亿平方米,比 2014 年的 9.1 亿平米增长 5%。保守估计未来保持 5%增速,则至 2020 年可达 12.2 亿平方米。AGV 价格按 20 万元计算,每年以 10%的比例下降,预计 2020 年 AGV 在仓储仓库渗透率达到 2%,则市场空间可达 224 亿元。若考虑 AGV 在 3C/汽车等制造业领域的应用,则市场规模有望翻倍。
仓储物流领域 AGV 市场规模测算
-20162017E2018E2019E2020E我国仓储面积(亿平方米)1010.511.111.612.2渗透率0.1%0.3%0.8%1%2%使用率(台/万平方米)7070707070AGV 价格(万元)201816.214.613.1市场空间(亿元)14.0439.69100.6992118.552223.748数据来源:公开资料整理
AGV 未来可多领域应用,一线城市智能泊车机器人市场规模可达 33 亿。大城市停车位缺口严重及停取车时间过长引发对泊车 AGV 需求。停车位分为居住类、公建类、路测占道等类型,智能泊车机器人一般投放在公建类停车场,占比约为 40%。由于成本较高,假设最近五年内泊车机器人首先在北上广深四个一线城市投入使用,2016-2020 五年渗透率分别为1%/5%/10%/30%/50%。以北京市为例,估测每 50 个停车位使用 1 个机器人,机器人单价每年下降 10%,则到 2020 年北京市泊车机器人市场规模可达 8.3 亿元,估计一线城市市场规模可达 33 亿元。若综合考虑 AGV 在制造和其他服务领域的应用,预计未来 AGV 市场空间可超过 300 亿元。
北京市泊车 AGV 市场规模测算
年份20162017E2018E2019E2020E私人小微型客车(万辆)498.2530.2562.1594625.9停车位数量(万个)205.4220.2235249.8264.6公建停车位数量(万个)82.288.19499.9105.8所需 AGV(台)1643217616188001998421168渗透率1%5%10%20%30%AGV 使用量(台)164880.818803996.86350.4AGV 单价(万元)201816.214.613.1市场规模(万元)328615854304565827383330数据来源:公开资料整理
3、亚马逊开启物流“货到人”模式,国内尚处导入期但迅速崛起
亚马逊收购 Kiva 开启仓储物流“货到人”,自动化智能化成行业趋势。2012 年亚马逊7.75 亿元收购 Kiva system 公司,开始大规模使用 Kiva 机器人提高仓储效率。Kiva 颠覆传统的“人找货”模式,实现物流库区无人化作业,效率比传统作业提升 2-4 倍,估计压低运营费用约 20%。截至 2017 年 1 月,亚马逊全球 20 个物流中心总共有 4.5 万台机器人在运行。Kiva 的成功显示了自动化技术提高物流效率的巨大优势,引发零售、物流等行业的效仿,潜在市场十分广阔。但 Kiva 机器人不对外销售,一定程度上延缓了技术的扩散和普及。
国内 AGV 市场不断增长,行业尚处导入期,但崛起迅速。Kiva 机器人的成功显示出智能物流效率的显著优势,国内企业纷纷效仿研发。据数据显示,2016 年国内 AGV 新增销量达 6800 台,较前一年增长 47.8%,预计 2020 年市场新增量将达 23000 台。2015年国内活跃的 AGV 厂商约 60 家,同时大量创业公司正在涌入,行业整体处于起步阶段。成立于 2015 年的 Geek+ (极智嘉)目前居行业领先地位,总部署仓储空间达 4 万㎡,已为天猫、唯品会、苏宁在内的 20 多个客户的仓库部署近 1000 台机器人,预计到 2017 年底部署的机器人数量将达到 2000 台。
2013-2020 年中国移动机器人(AGV)市场新增量及增长情况
数据来源:公开资料整理
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