中国机器人将统治智能时代?

2024-10-01

我对机器人的第一印象来自电影《终结者-审判者》。施瓦辛格饰演的机器人终极T800压迫感很强,忽略了油轮爆炸,关节灵活,头部可以做到1800。°旋转,爆发力强,不知疲倦,在执行《追杀法》抗军领袖约翰·康纳及其妈妈的程序时,可以对道路、冶炼厂等复杂场景做出最正确的反应。


尽管是反派,但终极T800简直就是具身智能时代最理想的机器人。


具体智能,可以简单理解为将AI植入各种机器人中,使机器人能够感知周围环境的变化,并做出相应的决定。


如果想要点亮具身智能,需要攀登两个科技树,一个是工业机器人,另一个是AI大模型。


当前,中国在工业机器人方面已逐步跻身世界第一阵营,在AI产业上与美国仍有差距,但已远远超过日韩、欧洲。


下一步AI 如何对抗机器人通用机器人,将对中国未来几十年的国运产生影响。


中国工业机器人被供应链生态锁定


减速器、伺服电机、控制器是机器人三大核心部件,曾经被“四大家族”,即发那科、安川、ABB、库卡垄断。


从技术专利的角度来看,日本控制了88%的RV减速器专利。在焊缝跟踪方面,日本也拥有70%以上的专利。中国最大的专利领域是涂装轨迹规划,只有32%的份额。三个核心部件占机器人成本的70%以上,中国机器人公司的发展受到核心技术的严重限制。


以新松机器人为例,2013年中国机器人需求爆发式增长,2013-2016年市场复合增长率超过30%,新松机器人收入从13.2亿增长到16.8亿,但利润锁定在2.3亿左右,毛利率持续下降,几乎亏损。



机器人行业极其依赖规模效应来平衡成本。业内流传着100套起步,500套持平,1000套盈利的说法。如果你想盈利,你必须卖得更多。当时国内公司能卖200套是谢天谢地。2013年广州龙头企业数控只有600套,当时外资机器人占销量的74%。


因为“四大家族”正利用供应链优势联合绞杀中国机器人企业。


高档产品线上,外资机器人品牌联合降价逼宫,六轴机器人大跳水,价格从2003年的每台80万下降到2013年的每台30万左右,而国产工业机器人一般只比国外品牌便宜10%左右。甚至对于中国品牌来说,一个原价40万的负荷机器人5KG900m。 m的通用机器人,有10万元的交易记录,外资利润转移到售后服务。


中国公司上游三大核心部件全部涨价,还是因为规模太小,零件无法大量采购,所有零件都依赖进口,没有话语权,导致ABB等企业采购减速机的成本远低于中国公司。



在中游组装制造方面,外资也纷纷进入市场,通过投资实现垄断,上海FANUC生产基地面积高达20,000平方米;中国KUKA产能两年翻了五倍,从2010年的1000台增加到2012年的5000台;安川在江苏常州拥有2家机器人组装厂,2015年满负荷生产时可达12,000台。


在下游应用行业,四大家族凭借营销网络和技术优势,更容易在竞争中击败中国公司,以“果链”为例,苹果会建议甚至硬性要求果链企业购买发那科。苹果会亲自购买很多设备,直接购买,放在代工厂使用。发那科的市场份额迅速扩大。然而,2021年后,汇川等国内品牌等企业在技术上取得突破,夺回了大量市场,发那科在果链企业的应用开始逐渐减少。


中国机器人行业面临着高端行业低端化的困境,只能做低端物流机器人这样的脏活,不能制造核心部件,成为机器人组装厂。


但是也不能着急,果熟蒂落,产业增长有客观规律,中国机器人产业的爆发终于等到了春天。


朴实无华的赶超


参照美国和日本的经验,三项机器人产业发展需求:劳动力成本过高,下游产业需求旺盛,政府扶持政策。


根据上述条件,中国机器人产业环境逐步成熟,机器人每小时维修费用约为15.5元,2013年制造业劳动力成本已超过15元一小时。工业机器人的性价比超过了劳动力。现在一个瓦工的日用工成本在800左右。


随着中国汽车、电子等应用产业的快速发展,对机器人的需求急剧增加,以汽车为例,工业机器人在喷涂、焊接等阶段性价比更高。90%的装配线已经智能化,汽车行业是最大的机器人客户。2020年,四分之一的工业机器人被出售给汽车制造商。


政府配套政策也是有利的。比如当时珠三角企业购买具有实用专利的国产机器人,企业和发明企业可以获得一定程度的奖励,在佛山购买国产机器人可以获得1万元的奖励。



随着效应的叠加,需求正在爆发。2013年,中国购买了36560台工业机器人,比2012年增长了60%。预计每年增长率将扩大25%。


市场是一个很好的杠杆。谐波减速器是机器人的核心部件之一。当时国内技术实力空白,年需求超过10万台,是一个巨大的朝阳产业。


绿色谐波赌博,六年投资6000万元。哈默纳科的减速器最初是逆向工程,后来走出了自己的技术路线,在2009年开发了P型齿,迅速超越。2012年,绿色谐波减速器先后通过了库卡和ABB的“2万小时寿命精度测试”。在此之前,中国制造商必须购买的减速器一般降价30%到40%。


对手哈默纳科被既得利益集团绑架,老工程师控制上升渠道,依靠工龄优势垄断高层岗位。他们已经到了一个很大的结局,有才华的年轻人被排除在外。在逐渐开放的理论已经走到了尽头,没有发掘和改进的空间。“工匠”坚持缺陷,抵制新技术的开发,产品迭代缓慢,最终被中国超越。


这也是一条技术路线。选择大于努力。宇树科技下注了电机路线。产品在美国已经销售了8年。波士顿动力在液压系统上坚持了30年。根据宇树科技创始人王兴兴的说法,宇树科技树木的成功简单而无聊,完全是中国制造业集群对美国的辗压。



首先,成本低。2010年,王兴兴自己的脚机器人花费了200美元。波士顿动力液压机器人保守估计每台200万美元;客户非常复杂,带来了各种培训数据,如科研机构、AI企业甚至学校。到目前为止,波士顿动力机器人仍然停留在PPT上;工程师资源丰富,第一版机器人只使用了三名全职研究人员。后续版改进大量兼职和借调;在自主研发的过程中积累了大量的资源,硬件算法可以直接使用,大大降低了额外的成本。


没有政府支持新能源汽车政策带来的技术爆发,宇树科技的成功也是不可或缺的。无论是低空飞机、新能源汽车还是机器人,底层技术都是高度相同的。简单来说就是电气化,电机、电子控制、电池逐渐成为更通用的动力和神经。


全球最大的制造业客户市场在中国是中国工业机器人的一大优势,中国是世界上最大的汽车制造商,世界上最大的家电制造商,世界上最大的手机制造商,世界上最大的计算机制造商,世界上最大的轻工业制造商...这些中国工厂的持续采购需求为中国本土机器人制造商提供了稳定的订单和对需求的认知。毕竟很多新设备需要当地供应商快速响应。


更加强大的动力心脏和更加敏锐的神经系统使更加先进的大脑成为可能,即大型植入机器人。


进化成人形机器人?


随着大型模型的出现,只能执行明确程序的机器人有可能独立思考决策。


马斯克的擎天柱选择了端到端的大模型,并植入了FSD算法。类似于特斯拉,它采用纯视觉路线,选择神经视觉网络。比如擎天柱的取放动作就是通过摄像头捕捉场景,然后通过算法计算物体尺寸和道路规划,引导机器人机械臂准确识别和拾取目标物体。


类似于大型机器人,关键字在于“通用”,传统的工业机器人通常是为特定的场景制造的,如焊接、喷漆等。在C端场景中,扫地机器人很难在床下处理,洗衣机需要人们在洗衣服后晾干,或者依靠人类做最后一步。



人形机器人可以用灵活的双手做任何事情,从做饭到洗衣墩,适应各种场景,不需要每天吃预制菜。人形机器人可以做一顿“锅气”的饭。经过全面的情感数据训练,他们也可以成为电子女友,从生理到心理都能满足所有要求,机器人也不会发脾气。


AI模型是一个智能大脑。在这波生成型AI行业中,美国无疑是世界领先的。以ChatGPT为代表的美国大型模型制造商的迭代速度远快于其他国家的同行,英伟达是全球AI计算率芯片的领导者。


美国最大的优势在于金融资本与科技产业的融合,这使得美国人工智能产业的资金支持远远超过了中国其他厂商。以OpenAI为例。据估计,该公司自成立以来累计融资额已超过335亿美元。目前,该公司只是一家拥有1000多名员工的初创公司。世界其他国家的初创AI公司基本上只有OpenAI的一小部分。



持续的资金支持促使美国AI企业给予世界上最高的薪水,吸引世界上最优秀的人才。目前,在硅谷,一名人工智能相关专业的应届博士生的年薪可达150万美元。


值得注意的是,人工智能时代科技企业的组织形式与传统IT产业时代有很大不同。微软、谷歌、谷歌、IBM、华为、亚马逊、腾讯、字节跳动、百度等企业都有数万甚至超过10万名工程师,一个项目往往要投资一万多名工程师,为超大型工程师的管理能力而奋斗。中国之所以能在传统IT时代在世界各地占据一席之地,是因为中国有工程师红利。在大学扩招之后,中国不断地向华为这样的企业运送大量的优质工程师。


然而,在AI行业时代,顶尖的工程师不是为了工程师的数量而战,也就是说,他们可以提出想法和模型,而大量原始工程师的具体R&D工作被24小时不休息的AI所取代。



因此,可以简单推断,未来的AI产业很可能是美国仍将领先世界,中国略弱于美国,但仍将领先于日本、韩国和欧洲。


而AI 现在机器人人形机器人的国际竞争,正处于一个关键的十字路口,很有可能在不久的将来决定胜负。


在中国,也出现了一批人形机器人。远征A1是典型的,拥有49个自由度和灵巧的双手。此外,WorkGPT植入了数百亿级参数语言任务模型,已经有了第一代贾维斯的感觉。在AI算法和Mi-Sense深度视觉的加持下,小米的人形机器人Cyberone可以识别85种环境声音和45种人类情感。


资本还显示了人形机器人行业的特别热情。Figure是Figure的第一个“拿起苹果”并在宝马工厂工作的机器人。 AI明星产品,该公司获得英伟达,OpenAI、目前微软等企业的投资估值 26亿美元;大型企业也纷纷结束,特斯拉的擎天柱,英伟达的Nvidia Vima,都是背靠大树好乘凉。


国内投资情绪也越来越高,预计2024年4月将成为下一个DJI的宇树科技完成近10亿元的B轮融资。有传言说C轮融资已经接近完成,目前估值约90亿元。银河通用机器人天使轮成立仅一年,就获得7亿元,投资者阵容非常豪华,包括美团、北汽、北大、经纬风险投资等基金。



在成本合适、技术成熟的情况下,人形机器人将诞生另一个不逊于车辆的市场,基于GGII 公布的报告,预计到 2026 2000年,人形机器人在全球智能机器人市场的渗透率预计将达到3.5%,相当于花了10多万买了一个终身服务的保姆,比家政阿姨便宜很多,不需要考虑信任成本和私人空间。对于我这种对家里陌生人生活极其反感的人来说,简直就是最好的选择。


然而,仍然存在技术问题。首先,人类的技术路线是否采用存在差异。远征科技创始人表示,人类社会的所有设计都是为了方便人类,人类设计非常友好。作为家庭生活中使用的机器人,只有人类设计才不会引起厌恶。


宇树科技创始人王兴兴曾表示,“AI融入机器人还有3-5年”,此外,人形机器人也有自然的缺点。首先,在驱动方面,腿部的消耗远远大于轮试,极大地影响了电池寿命。大模型本身并不成熟。文本中出现幻觉问题的后果是无稽之谈,在现实生活中会严重威胁客户的人身安全。


结语


早在1950年,图灵在他的论文中预测,人工智能可能会发展成两种方式,一种方式是专注于抽象计算所需的智能,另一种方式是为机器配备最好的传感器,这样它就可以像婴儿一样与人交流和学习。这两条路渐渐演变成了我们现在所知的离身智能和具体智能。


未来,我们很可能会进入这样一个时代:大量24小时不睡觉的身体服务机器人正在做人类不愿意做的各种无聊的工作。他们接管了很多工作,比如在工厂装配线上打螺丝,送快递,扛货,修电器,和别人交流,24小时不断学习自己的机器...整个人类的生产力也会大大提高。


在一定程度上,人类通用机器人的行业竞争对全球产业格局产生了深远的影响,那些人力资源充足的制造业大国,如果赶不上这波浪潮,很可能会失去优势,但那些劳动力昂贵的国家可能会在这波浪潮中重振制造业的辉煌。


一旦美国通用机器人在AI革命的浪潮中取得重大突破,美国制造业的空心化将大大减少。当时亚洲长期积累的制造业优质工程师和工业工人的成本优势将得到很大程度的平衡。


然而,中国在这一波浪潮中也占据了有益的地位。一方面,虽然中国暂时落后于AI行业的美国,但它仍然在主流牌桌上。中国拥有AI芯片、大模型、电力、应用、硬件产业链环境,每一个环节都有具有一定世界竞争力的代表性制造商。


与此同时,机器人产业毕竟是与实体制造业相结合的产业,中国制造业产业链的完善水平领先于美国。


现在这个行业的发展还处于超早期阶段,谁会最终获胜?


本文来自微信微信官方账号“星海情报局”(ID:作者:星海老局,36氪经授权发布,junwu2333)。


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