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2023年我们智能巡检机器人行业发展研究报告(下)

  国外巡检机器人的发展起步于20世纪80年代,东京电力有限公司的泽田教授在1988年研发了一款巡线机器人。这个巡线机器人有一个可以跨越障碍物移动整体的结构,能够很轻松地跨越障碍,其机械结构包括一对运动轮子和一对央轮。当这个巡检机器人接触到塔架时,会模拟人类的行为,用机械手进行攀爬。机械臂和两边的地面线连接成导轨,当巡检机器人的运动轮夹紧两边的地线后,伸缩臂可以跨越障碍物。

  1989年国外TRC公司开发了一套巡检机器人的原型机。这款巡检机器人能沿着输电线自由运动,通过视觉设备检验测试环境,当巡逻机器人检测到线路故障时,它会先进行一定的预先处理,然后将情况返回给地面人员。

  国外法政大学的HideoNakamura教授等人在1990年也开发了一套新的巡线机器人。这个机器人运用仿生的结构,尾部跟随头部运动,由头部先运动,该机器人可越过许多电力设备障碍物。

  2006年加拿大水电研究院生产了一套叫做LineScout的新型巡检机器人,这个机器人能够在带电的导线KV以上也能正常运行。它能够直接进行可见光和红外视频的检测,并能通过自带的机械臂进行巡检场地的一些额外工作,比如测量电阻和设备拖回。

  2008年,HiBot公司和国外东京工业大学开发了一种遥操作机器人Expliner。该机器人在500千伏及以上的传输线上用双线结构检查和穿越障碍物。这个机器人的机械部分有两个电机,一个操作臂和两个旋转关节。Expliner可以巡线运行,但不能跨越一些管道。

  公司的机器人产品主要是BIKE检测机器人,它是一种磁轮式机器人,能够检查发电厂设施和石油和天然气行业的多种应用,例如船舶或管道检查。从模块来看,BIKE平台是一种先进的机器人检查和维护平台,适用于难以到达的区域。根据任务的不同,它可以配备不同的模块,以便从安全和远程位置执行检查。搭载远程超声波测厚仪、先进的检查相机、3D定位、数码相机载体、遥控臂、涂层选项,该款产品具有高机动性、轻巧紧凌、模块化和多功能等特性。该款产品已经在国外的Gassco陶氏化学澳大利亚的WorsleyAlumina工厂G-BASFSEIKOWAVE等客户中应用。

  企业成立于1983年,公司成立初期主要为IBM、Alied Signal、The Salk Institute、默克、3M和Con Edison等企业来提供机械臂、机器人末端执行器和智能任务导向机电系统。

  2023年3月25日,公司宣布将被Blue Origin收购。Honeybee在科罗拉多州朗蒙特和加利福尼亚州阿尔塔德纳拥有主体业务,将成为总部在华盛顿肯特的Blue Origin的全资子公司。

  截至目前,公司的专利数量有32项,其中2023年公开的专利有6项,包括“高效井下移动平台”“自主井下机器人运输”“井下几何重构及特征检测与分类方法及装置””等,均为发明专利申请。

  产品体系齐全。公司为世界上最苛刻的环境和应用创建先进的机器人系统,服务于航天器、行星探索、国防机器人、医疗设施、采矿、石油和天然气以及公用事业基础设施行业,目前已形成运动控制、勘探系统和基础设施系统三大产品体系。

  运动控制方面,公司设计、开发和制造在太空中移动或控制运动的组件和子系统,能够在几乎所有级别的运动控制架构中提供解决方案一一从单个电机和传感器到定制机构,再到复杂的多轴子系统。

  勘探系统方面,公司正在开发太空采矿机器人。基础设施系统方面,对于军事和工业系统,公司利用为远程空间环境开发的技术来实现远程操作和过程自动化,来提升安全性、提高可靠性并降低经营成本,基于感知的控制和其他先进控制技术的专业相关知识能轻松实现机器人资产的半自主和完全自主控制。

  客户资源丰富。自1983年以来,Honeybee Robotics已为ASA、国外国防部学术界、工业界等机构完成了100隽马吾樽毕多个嫁稗袄酵先进项目。

  公司隶属于米斯特拉斯集团,自诞生起,公司始终致力于为基础设施、石油天然气以及海事工程等提供巡检服务,截至目前,公司已形成了海、陆、空三大领域多个无人巡查业务体系。

  公司的NDT无人机检验测试能力与MISTRAS作为全球一站式资产保护解决方案供应商的产品相结合,为全面集成的资产管理提供了机会。无人驾驶无人机配备了无损害检验测试(NDT)工具,可用在所有机器人资产检查,包括坦克、船只等。AETOS艾拓思正在与111级检测员和机器人技术制造商密切合作,以扩展远程视觉检测和NDT能力。

  公司是第一家获得FAA批准在石化行业飞行无人机系统(UAS),也称为无人机(UAV)的公司。后公司将UAS/UAV无人机检查和飞行经验扩展到民用和能源基础设施、公用事业和环境行业检查。UAS被证明是可用于航空无损害检验测试的最安全、最有能力和最坚固的飞机检查,使他们可以获取桥梁、建筑物、坦克、现场火炬烟囱以及其他能源和普通工业基础设施的准确数据和高分辨率图像。

  公司在包括能源、石化、市政和基础设施领域在内的多个行业接受具有挑战性的CSE检查,已经能完成视觉、超声波、红外线和涡流CSE检测,并且公司正在与行业领导者合作以进一步开发其他应用。

  中信重工开诚智能装备有限公司成立于1991年,公司早期主要开展煤矿自动化方面的业务,随后公司主攻研发PLC(可编程序控制器)技术,布局新型煤矿控制管理系统业务,在此基础上,公司相继研发出去内首台“矿用隔爆变频调速装置”、“矿用隔爆高压软起动装置”,填补了国内矿井下变频器应用的一些空白。

  2006年,公司开始涉足特种机器人业务,致力于提升煤矿开采的安全性。2007年,研制出具有自主知识产权的矿用灾区侦测机器人,2013年,成功研制“矿用水下机器人装置”和“警道探测机器人装置”,2014年,成功推出“矿用巡检机器人装置”。

  唐山开诚成为中信重工的控股子公司,并确立了特种机器人和智能装备两大主业。借助中信重工和中信集团两大品牌,公司的业务规模迅速扩大。

  公司已有20余项产品为国内首创,拥有地方级特种机器人实验室、大型高压4MW传动产品实验室、院士工作站以及省级技术中心,主持参与编写矿用变频器、特种机器人等10余项地方及行业标准,并承担了地方科技部重点研发专项。

  公司产品竞争力可从两个方面予以表现,一个是丰富的产品结构,一个是产品获客情形。

  公司产品类型多样。截止目前,公司的智能巡检机器人可应用在煤矿、消防、冶炼、化工、综合管廊等多个领域。煤矿用智能巡检机器人包括轨道式和轮式两大类型,具体产品则包括矿用隔爆兼本安型轨道巡检机器人、本安型轨道巡检机器人、矿用本安型轨道巡检机器人、矿用一般型轨道式巡检机器人和矿用隔爆兼本安型轮式巡检机器人5个产品。其他的智能巡检机器人产品最重要的包含GLXJ-48综合管廊巡检机器人、化工巡检机器人、冶炼巡检机器人和、消防巡检灭火机器人等。

  公司产品位列行业顶端。截至目前,公司煤矿用智能巡检机器人已经在包括神华集团、开滦集团、淮河能源西部煤电集团等多个大型央企、国企的煤矿中安装使用,且公司已连续多年稳居“我们智能特种机器人产业第一梯队”,产品竞争优势明显。

  公司成立于2010年,经过两次转变发展方式与经济转型;2017年,开始探索智能机器人市场风口,将战路发展目标瞄准特种机器人产品的设计、研发,正式开启特种机器人服务应急安全领域版图的新篇章;

  2023年,第一代消防机器人的诞生奠定了企业发展史上新的里程碑;2023年,石化、电力巡检机器人相继问世,重庆、江西生产基地正式投产,机器人生产实现量产化,正式完成机器人设计、研发、生产、销售、服务的一体化建设;

  2023年,七腾科技实现“质”的飞跃,设计研发能力、创新技术成果、产品市占率跻身行业头部位置,

  防爆四足机器人间世,将机器人应用拓展至更多场景和行业领域;随着全球营销和售后服务网点系统化全面落地,七腾科技市场业务朝国内外持续深耕拓展·.....

  公司注重创新与研发,引进国内外一流大学博士组建百余人的研发技术团队。建立智能巡检机器人实验室、抗辐射机器人实验室、四足仿生机器人实验室,拥有机械结构、智能硬件、运动智能等部门,具备深厚的研发实力,保障了产品的快速更新和技术优势。

  公司坚持走自主研发的战略路线,每年对研发投入超过总规划支出的35%,具备导航定位、图像识别、嗅觉识别以及声纹识别四项核心算法优势,现有表计识别、跑冒滴漏、场景监控、异常检测等算法共468种,实现行业领先,累计获得百余项地方专利和技术成果等自主知识产权。

  公司还与华为技术有限公司达成战略合作,成为“认证级ISV伙伴”,正式加入华为异腾万里伙伴计划。公司研发的“石油化工智能防爆巡检机器人系统”获得两项华为技术认证。

  核心产品技术优势显著。公司在巡检领域的核心产品是防爆石化巡检机器人,该款机器人基于AI智能算法,可同时支持10000台以上的设备联合巡检,配有表计识别、跑冒滴漏、场景监控、异常检测、声纹、觉等算法超468种,可按照每个客户实际的需求,针对特殊场景可进行算法定制。

  已形成强大的用户黏性。截至目前,公司已与中石油、中石化、中海油、中化、巴斯夫等300家国内外有名的公司达成合作。

  充分解决客户的真实需求痛点。该款机器人能够对现场环境数据来进行实时采集与智能分析,实现设备缺陷自动诊断、环境设施智能运维、生产安全防护、隐患排查等功能,可代替一线高危作业人员在各类易燃易爆、有毒有害、高温度高压力的石油、天然气、化工环境中,执行全天候昼夜巡检工作,大幅度降低一线高危作业人员的危险指数和劳动强度,全方面提升企业数字化运维能力。

  公司成立于2002年,公司起家于电力检测和控制设备(电瓶车性能检验测试领域),后切入智能巡检机器人(电力电网领域)。2007年介入电网智能化改造领域,启动油中气体检测设备产品的研发。

  2014年起,应电网对智能巡检设备的需求,公司于2015年在杭州新设了全资子公司展冠科技承接原有智能电力监测及控制设备业务,从而将业务重点转移至智能巡检机器人,围绕“变电-输电-配电”的逻辑延伸产品线,有计划地丰富产品库,顺利完成变电站轮式智能巡检机器人、变电站挂轨巡检机器人、配电站轮式智能巡检机器人的研发与更新。

  随后于2016年和2023年依次设立全资子公司申宁达智能和申弘智能,服务于变电站人员安全管控,分别负贵智能穿戴产品和智能消防产品的研发、生产和销售。2023年公司推出了多功能轨交线路巡检机器人、开关室操作机器人、智能消防控制管理系统等产品。

  根据公司2023年的财报,公司研发投入为7005.92万元同比增长2139%,继续保持高速增长公司研发人员从2018年的120人增加至2023年的194人。

  公司产品在创新和应用领域方面具有一定优势。电力系统方面,公司研发了开关室操作机器人,能够代替人在不断电情况下自主完成一系列高低大跨度的开关操作任务,标志着企业机器人从巡检到操作的跨越;轨道交通方面,公司推出了轨交线路巡检机器人、列车车底检测机器人,代替人工巡检铁路轨道和列车车底,能够减轻轨道交通运维压力,目前该产品已在试用;油气化工方面,推出了防爆等级不低于EXDIIBT4的防爆型巡检机器人。

  产品矩阵不断丰富、同种类型的产品系列一直在升级迭代增强竞争力。产品品类较全是公司核心竞争力之一,公司的智能巡检机器人产品有变电站轮式智能巡检机器人、配电站轮式智能巡检机器人和室内挂轨智能巡检机器人三种。公司在产品性能方面也具备一定一马当先的优势,同时成本控制能力较强,产品具备性价比优势。

  申吴科技、国网智能、亿嘉和室外轮式巡检机器人单价相差不大,申吴科技定价较国网智能略低,表明尽管有一定差异化但市场定位基本相同,产品竞争力基本相当。国网智能的室内挂轨机器人定价要明显低于亿嘉和、申吴科技。综合看来申吴和同行业龙头公司同种类型的产品相比同属一线梯队,但有一定成本优势。

  公司客户拓展能力较强。公司客户主要是地方电网公司和他的下属企业,且地域较为集中。受益于公司产品不断丰富以及省外拓展力度持续加大公司2023年省外业务占比取得飞跃式的提升,2023年浙江省外收入占比达到40.19%,较上年9.06%大幅度的提高超过30个百分点。

  电力巡检机器人行业有明显的区域性特征,同行业公司亿嘉和地处江苏,多年以来华东地区(以江苏为主)的收入占比一直较高,国网智能在华北和华东地区的占比更加集中。申吴科技是同行业公司中较少取得省外突破性进展的公司之一。

  公司成立于1999年3月,2014年3月,公司开展业务转型,开始电力巡检机器人研发,首款新产品于当年的3月份研发成功并投入运行。2015年公司改制为股份有限公司,销售额突破亿元。2016年,公司获批成为高新技术企业,2018年公司登陆A股,并在国外硅谷设立研发中心。2023年,成立广东松山湖子公司、国网瑞嘉智能机器人有限公司等。

  公司持续投入大量资源开展智能化数据处理技术、智能机器人技术及其核心算法以及各类功能部件的技术开发。公司搭建了完善的研发管理体系,不仅在巡检类产品上自主建立了研发技术平台,形成了一系列专有技术和提供专用智能化巡检、运维分析与智能化操作的整体解决方案的能力,并且实现了从巡检到操作的战略性突破,成功研发推出智能操作机器人、室外带电作业机器人等操作类机器人产品,确立了行业内操作类机器人领域的优势地位。

  目前公司基本的产品有巡检类机器人、带电作业机器人、室内巡检操作机器人、消防机器人等产品。公司室外巡检机器人、室内巡检机器人、带电作业机器人等产品,均已多次选代升级,产品的整体稳定性、功能优越性、环境适应性等方面不断突破,综合能力已达国内较为领先水平。

  公司成立于2017年,成立之初,公司的智能巡检机器人大多数都用在城市公交车轮胎的金属异物探测等巡检维保场景。2018年,公司完成由英诺天使基金领投,常见投资、HAX和西交一八九六资本跟投的天使轮融资。2023年完成由真格基金领投,老股东HAX和常见投资跟投的Pre-A轮融资。2023年3月,公司获得由SIG海纳亚洲基金领投,老股东真格基金、HAX、常见投资跟投的近亿元人民币A轮融资。

  到2023年,公司在轮胎检测之外又开辟了智能制造和智能巡检运维两大新业务,具体切入点是能源行业和工业物流行业。2023年3月,优艾智合宣布近期完成B系列融资,金额累计超3亿元人民币,两轮分别由方广资本、熙诚金睿领投,IDG、松禾、SIG、蓝驰创投、软银、HAX等新老股东跟投。

  公司拥有完全自主知识产权的移动机器人核心算法,基于AMR定位导航算法在高精度和高稳定性方面的强大技术支撑,公司是国际领域为数不多定位精度达到士2mm的移动机器人厂商。

  公司产品的核心竞争力大多数表现在公司自主研发的“AGV底盘+机械臂技术、自主移动机器人算法、单机及多机调度系统和场景理解与信息融合算法”。不同于业内企业普遍专注移动机器人本体的研发生产,优艾智合从客户实际的需求和自动化升级顶层设计出发,聚焦更高维度的场景慰能与软件服务支撑能力。

  在此基础上,公司推出的“移动机器人+工业服务软件”模式具有更大的产品价值与服务空间,更能适应客户的真实需求。目前,公司已服务了中车株洲、华为、米其林、法士特、ASM、华能集团等众多国内外有名的公司,在20多个领域实现了智能升级解决方案落地闭环。公司在深耕国内市场的同时,先后与国外、国外、新加坡、西班牙、国外等60多个地方建立了深厚的渠道销售网络。

  随着AL、物联网、云计算、5G等技术的逐渐时尚,以替代人工巡检为目的的智能巡检机器人已经应用到慢慢的变多的领域。电力、石化、煤矿等需要定期、频繁巡查的领域,智能巡检机器人正在加速渗透,智能巡检机器人市场规模正在高速增长。

  智能巡检机器人市场的加快速度进行发展推动了行业内企业的发展壮大,经过多年的积累和技术积累,行业内也涌现出一批具有影响力的巡检机器人品牌。0Fweek根据技术实力、产品结构、荣誉资质及客户结构四个维度评选出了我们认可的巡检机器人的十大品牌,具体智能巡检机器人行业Top10厂商榜单如下所示:

  智能巡检机器人改变了电力、石化、消防等领域的传统运维方式,已经在石化场站、变电站、配电站、化工园区、矿区等场景取得了广泛的应用。

  随着技术应用的不断时尚,智能巡检机器人将在上述场景中中承担更加新的的角色。

  比如核电站巡检机器人,核电站反应堆存在大量的放射性物质,机器人的应用可以替代工作人员从事高放射性环境下的工作,比如燃料池水下检修、水下异物清理、堆芯新的设备应急修复等,该类机器人需要具有较高的耐辐射能力;水电站管廊机器人,水电站管道具有潮湿、坡度高等特殊环境,机器人需要克服相应困难以完成巡检任务;电力铁塔攀爬机器人能用来检测高压电力铁塔及其附件损伤、缺陷情况,也可实现对支撑绝缴瓷瓶绝缘子串的清扫功能。智能巡检机器人需要具备特殊功能以适应不一样的场景,机器人之间的差异化也将越来越明显,未来行业的经营模式将更趋向于提供基于行业痛点以满足差异化需求。

  随着视觉导航技术、3D扫描技术、AR实景检测等技术的持续不断的发展,智能巡检机器人将与环境传感器、被测对象、其他智能设备和系统、运维人员等主体(智能体)深层次地融合,同时能与其他主体(智能体)数据关联分析,以及协同完成特定任务等功能,实现高度智能化。

  以自动识别技术为例,巡检任务的执行是通过智能识别技术的实现,智能识别技术系统为每次的全面巡检任务提供了技术保障,同时会自动根据巡检反馈的结果去规划其他的巡检任务,自动规划每次对设备的调整频率。例如:设备收值显示变化较大,系统自动识别井增加对该设备的检测次数,而对于长期不变的设备自动减少检测次数。自动识别技术在智能巡检机器人领域的应用,用户不需要操控也能定期得到信息反馈。以智能化为核心的巡检机器人行业发展的新趋势,使巡检机器人的使用模式也将发生翻天覆地的变化。

  作为智能巡检机器人系统的新的载体,机器人本体通过搭载实现巡检功能的传感器在特定工作环境下自主运行完成软件系统的数据融合与分析、通信传输、接口规范、应用对接、专家系统等功能,随着产品不断趋于时尚,智能巡检机器人的平台化趋势开始凸显。

  在硬件平台化方面,机器人本体通过搭载实现状态监测的传感器在特定工作环境下自主运行,机器人的硬件结构、传感器、防护等级、设计规范等要求趋于统一,机器人感知系统对所有仪表和设备状态的识别将更加精确。

  在软件平台化方面,机器人的核心功能包括环境感知、视觉识别、红外测温、音频检测等,上述核心功能的量化目标、接口规范、数据标准不断明确,软件开发逐渐趋于标准化,以更快地实现核心功能。

  从行业角度来看,巡检智能机器人平台化一方面便于客户使用及规范化操作,另一方面,也可以促使产业链持续不断的发展。


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