外骨骼機器人，一拳打開百億市場
http://www.moduwu.com 2023-02-27 15:33 來源：億歐網
一項市場調查顯示，在工業制造場景中，可穿戴設備的應用能夠提高8.5%的生產效率、減少3.5%的事故及提升7%的運營效率。
因此穿戴設備在工業領域受到高度關注：德勤在報告中指出61%的管理者將智能可穿戴設備列入工廠戰略部署的關鍵設備，54%的管理者在未來12個月內會擴大智能可穿戴設備的投入。
根據億歐初步推算，2022年全球工業智能可穿戴設備產值約為41億美元，預計至2025年達到84億美元。
在智能穿戴設備邁進快車道的同時，工業穿戴設備的“黑科技”外骨骼也將迎來機遇窗口，不僅許多科幻影視作品變相呈現著外骨骼機器人的畫面，各企業在PPT中也描繪著它的美好前景：
德國仿生學公司German Bionics在CES 2023前公布了旗下新款外骨骼裝備Apogee，同時亮相的還有能監測用戶并提醒其遵循人體工學的Smart SafetyVest智能安全背心。
1月31日，科大訊飛在機構調研時表示，2023年公司將正式發布軟硬一體機器人產品，并后續有序推出外骨骼機器人等產品。
研究機構The Insight Partners于今年1月發布的報告指出，2021年全球外骨骼機器人系統市場規模為10億美元，到2028年有望達42.2億美元。外骨骼機器人正迎來前所未有的歷史性機遇。
作為科技與產業創新研究院，億歐智庫將在今年更新發布《2023年全球工業智能穿戴設備市場研究報告》，通過深入訪談智能穿戴設備產業鏈服務商、活躍投資方、企業級用戶、行業專家學者等，以第三方視角洞悉行業發展機遇與挑戰，力圖為廣大產業參與方提供參考和幫助。
智能穿戴設備邁進快車道，外骨骼機器人潛力巨大
2023年初的科幻大作《流浪地球》滿足了大眾對外骨骼機器人的想象。從科幻走進現實，和影片中展現的效果相比，外骨骼機器人在工業、運輸、康復等產業中已經得到廣泛應用。
目前，市面上的外骨骼機器人主要分為兩類，一類主要用于醫療康復領域的康復類外骨骼，比如輔助病人行動；另一類是工業用外骨骼機器人，具備更強的負重能力和精準、高效的作業能力，可滿足重體力搬運及作業場景中各類形式的助力需求。
中國市場制造業、物流行業的巨大產業基礎，為外骨骼機器人產品帶來了巨大的市場需求。
根據國家統計局披露的數據，我國近年來在重體力勞動行業的從業人員持續減少，同時從業群體高齡化的現象持續增強，大部分工人在體能上難以適配高速運轉的生產環境和需求，長期重復勞動所造成的職業病進一步降低了工人的生產效率。
不可否認的是，隨著工業互聯網發展和制造業數智化，全自動設備在一定程度上替代了勞動力，但現實距離“黑燈工廠”（即：工廠里全部由機器人生產制造，完全解放人力，就不再需要開燈了）的理想狀態仍有較大差距。
以汽車制造為例，汽車制造是目前工業領域自動化程度最高的，車廠涉及沖壓、鈑金、焊接、涂膠、噴漆等多個工序環節，流水線前端的制造工位基本實現自動化操作，但是末端總裝線工位依舊無法被自動化設備完全取代，仍需要人工進行裝配。
外骨骼機器人能夠幫助解決人體在耐力和體能上的不足，實現更好的人機交互協作，這為外骨骼機器人在汽車制造領域提供一定的市場。目前美國的通用、福特，德國的大眾、奔馳等都在汽車總裝環節使用外骨骼機器人。
物流行業也是極具前景和較大市場規模的應用領域。我國擁有全球最大的快遞流通，2021年快遞企業支撐了中國超1000億的包裹流通，日均快件處理量近3億件。根據中國郵政所披露的數據，在配送中心，分揀搬運成本約占90%，直接參與分揀操作的人力占50%，同時配送中心作業時間的30%-40%更是被分揀作業時間所占。
其中復雜程度高和靈活性高的崗位，如大件搬抬、安裝和分揀，都難以被機器替代。這些不可替代的工種約占2/3，一般員工在工作4小時后，效率普遍直線下滑，而穿戴外骨骼后，工人的能耗節省率可達到50%-60%。
目前鐵甲鋼拳科技已經與德邦物流、京東物流等物流公司達成合作，其主打的柔性機械外骨骼專門針對物流場景的工廠或倉庫工人所設計。
除了緩解勞動力短缺、提高單人勞動效率，安全因素也是采用可穿戴設備的重要考量之一。
根據美國安全委員會的數據，美國每周花在勞工安全事故賠償的花費在12億美元，平均每次事故對于工廠的損失在4.6萬美元左；在歐盟地區，多達4400萬工人受到工作場所相關肌肉骨骼疾病的影響。
在這些行業，工人遭受傷害的頻率以及病假率都很高，使用外骨骼可以減輕肌肉峰值負荷，降低工人受傷的風險。
產業進入商業化探索階段，企業紛紛入局
從外骨骼機器人的發展歷史來看，美國在上世紀60年代就正式啟動相關技術研發。我國相對滯后，在2000年左右才正式起步。隨著越來越多的企業加入賽道，我國外骨骼機器人行業開始步入商業化階段。
目前，我國布局外骨骼機器人的企業近300家，且以創業型企業為主。例如奇諾動力在獲億元融資后表示將持續加大研發投入，深耕外骨骼機器人的核心技術，反復迭代打磨產品；邁寶智能科技正面向全球提供先進可穿戴機器人裝備，產品遠銷韓國、日本、哥倫比亞等國家和地區。
1月18日，工業和信息化部等十七部門印發了關于“機器人+”應用行動實施方案的通知，明確提到對發展外骨骼機器人的支持。雖然該政策主要是為了推動外骨骼機器人在養老服務場景的應用，但也向整個外骨骼機器人產業釋放了積極的信號。
無論是從國內需求端的反應，還是海外市場發展的情況來看，外骨骼機器人的市場認知度正在不斷提升。隨著外骨骼機器人賽道的參與力量越來越多，產品性能的提升和成本的進一步下降，增長的空間也正在打開。
除了醫療和軍用市場，目前在工業領域，外骨骼機器人部署增長迅速。根據全球科技市場咨詢公司ABI Research 的數據，工業類外骨骼將在2028年占據整體市場營收一半比重，而出貨量將占整體出貨量一半以上。
依然存在的瓶頸
雖然外骨骼機器人的商用場景不斷延伸，但從全中國乃至全球體系來看，它的滲透比例仍比較小。
受成本和經濟效益的影響，企業選擇外骨骼機器人作為生產資料時，會充分考量其“性價比”。行業調查顯示，目前國外發達國家外骨骼機器人產品價格在2萬美元以上，國內企業商業化程度較低，外骨骼機器人價格更是居高不下。
這主要受限于市場規模小、研發成本高等因素，加之行業還未形成成熟標準的供應鏈，企業需要投入更多時間和成本進行底層研發、設計工作。
工業用外骨骼機器人的三大核心關鍵部件包括電機、驅動器、減速器。作為穿戴式設備，外骨骼對重量比較敏感，標準化的鋼制減速器并非最優設計，往往需要優化定制，包括電機本體也需要通過小型化、功率密度高的定制來適應不同的設計。
另外在控制和驅動系統上，企業往往將電機、控制電腦等多個系統分布式集成，再加上電池和傳感器，外骨骼的穩定性和靈活性將難以保障。類似機械結構、控制和驅動系統的根本性問題沒有得到解決，應用領域就很難實現大范圍突破。
傲鯊智能CEO徐振華在企業創立之初就說過：“（我們）做的目的就是為了讓外骨骼機器人像電動工具一樣，所有人都能用得起。”只有當技術工具能夠實現低成本且實現量產時，才是其普及的時候。
在1984年出版的《機器人革命》中，人類史上第一位賽博格彼得·摩根就預言：未來人類將會走向“強化人”的道路。
技術的發展和成熟是循序漸進的，各個環節的打通需要時日。當前人機結合的形態已經變成現實，外骨骼機器人正迎來前所未有的歷史性機遇及政策紅利。中國經濟發展已經進入從“制造大國”向“制造強國”轉換的新轉型期，外骨骼機器人市場將在“工業4.0”、“智能制造2025”的大背景下蓬勃發展，機遇窗口肉眼可見。
億歐認為，外骨骼機器人的爆發仍然需要兩三年的時間去積累，隨著技術創新突破及市場打開，外骨骼應用將迎來飛躍發展。
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