Trillionen-Marktsegment von Grund auf aufbauen: Ist der humanoide Roboter wirklich die Hoffnung der ganzen AI-Community?
Vor dem Hintergrund, dass die Künstliche Intelligenz, wie sie von OpenAI repräsentiert wird, seit drei Jahren in vollem Gange ist und die Branche in die KI investiert, glaubt Herr Delfin nach seinen letzten Analysen, dass es bei der KI im Jahr 2026 hauptsächlich um die Senkung der Rechenleistungskosten und die Umsetzung von KI - Investitionen auf Seiten der Software und Hardware geht. Und die Chancen bei der Einführung neuer Hardware sind die echten Wachstumschancen.
Hier nähert sich die Serienproduktion von Teslas Optimus immer mehr. Humanoidroboter könnten zum Hauptträger der KI - Intelligenz werden und die Art der menschlichen Interaktion und Produktivität grundlegend verändern.
Basierend auf diesen Überlegungen hat Herr Delfin die Untersuchung der Roboterreihe in Gang gesetzt. Dieser Artikel ist der erste. Er betrachtet die Branche und die Grundlagenforschung, beginnt von der Oberseite der Wertschöpfungskette und analysiert die Schwierigkeiten und Chancen bei der Herstellung von Komponenten und der Kostensenkung von Humanoidrobotern. Der Schwerpunkt liegt auf folgenden Fragen:
1. Aus welchen Teilen besteht die Wertschöpfungskette von Humanoidrobotern?
2. Welche Schwierigkeiten gibt es bei der Industrialisierung dieser Hardware?
3. Welche Hardwarechancen gibt es bei Humanoidrobotern?
Im Folgenden finden Sie die detaillierte Analyse
1. Humanoidroboter: Geboren für die KI
Zuerst ein Grundkonzept - die beiden Kernmerkmale von Humanoidrobotern sind die menschliche "Gestalt" und das menschliche "Gehirn". Da es sich um eine menschliche Gestalt handelt, haben sie im Allgemeinen Arme, Beine, einen Kopf und können aufrecht gehen. Im Wesentlichen müssen sie eine Vielzahl von Funktionen erfüllen.
Und das menschliche "Gehirn" zeichnet sich vor allem durch multimodale Wahrnehmungsfähigkeiten, kontinuierliches Lernen und Entscheidungsfindungsfähigkeit aus. Die Kombination von menschlicher Gestalt und einem menschenähnlichen Gehirn hat das Ziel der Universalität. Einfach ausgedrückt, soll ein Humanoidroboter nicht nur stehen und gehen können, sondern auch Kisten tragen, Kaffee kochen, schwere Gegenstände transportieren und in der Fabrik Schrauben anziehen können.
Und diese Fähigkeiten werden nicht durch voreingestellte Programme erlernt, sondern können im Interaktionsprozess mit verschiedenen externen Informationen kontinuierlich erworben werden. Auf dieser Grundlage kann der Roboter auch unabhängige Entscheidungen treffen.
Um die erforderlichen universellen Fähigkeiten eines Humanoidroboters zu erreichen, sind Rechenleistung, Algorithmen, Daten und die Kopplung von Software und Hardware unverzichtbar. In den letzten zwei Jahren haben die Fortschritte in den KI - Algorithmen und den GPU/ASIC die schnelle Iteration von Rechenleistung und Algorithmen ermöglicht, aber die Hardwarebeschränkungen sind völlig anders als in der Vergangenheit.
Beim Smartphone und bei der Automobilintelligenz hatten Smartphones bereits Kommunikationsfunktionen und Autos Verkehrsfunktionen. Ohne Intelligenz hatten sie bereits eine anfängliche Massenproduktion. Ein Humanoidroboter ohne KI - Gehirn ist im Wesentlichen ein menschlicher Eisenguss. Die Vermarktung muss von einem KI - Gehirn gestützt werden, ohne KI ist eine effektive Vermarktung nicht möglich.
Dies führt dazu, dass Humanoidroboter als eine neue Produktkategorie in der KI - Ära von der Hardware stärker eingeschränkt sind:
Erstens unterscheiden sich die Hardwareanforderungen von Humanoidrobotern als einer neuen Marke stark von denen anderer Branchen. Einige Hardwarekomponenten müssen von Grund auf neu entwickelt werden. Beispielsweise müssen Humanoidroboter eine extrem empfindliche "Tastempfindung" haben, aber sowohl die Tastempfindungshardware als auch die Tastempfindungsdaten sind im Wesentlichen nicht vorhanden.
Zweitens müssen die Hardwarekosten niedrig genug sein, da ein großer Teil des Ziels die Arbeitskräfteersetzung ist. Die von Laien geschätzte Anzahl von 1 Milliarde Humanoidrobotern bis 2050, bei einer Weltbevölkerung von 8 Milliarden und 5 Milliarden vernetzten Menschen weltweit, kann ohne erschwingliche Preise nicht die gleiche Penetrationsrate wie Autos erreichen.
2. Aufteilung der Wertschöpfungskette: Noch in der "Entwicklungszeit" der Komponenten
Laut Musk soll der Preis eines einzelnen Roboters am besten unter 20.000 US - Dollar liegen, ähnlich wie der Startpreis von intelligenten Elektromobilen. Ähnlich komplex ist auch die Wertschöpfungskette des Roboters.
Von der Perspektive der Wertschöpfungskette kann die Branche grob in Oberseite, Mittelseite und Unterseite unterteilt werden.
1) Oberseite: Beobachten Sie das Kooperationsmodell zwischen Automobilherstellern und Zulieferern der Oberseite
Die Oberseite umfasst die verschiedenen Zulieferer der Automobilhersteller, wie Aktuatoren, Sensoren, Encoder, Controller/Aktoren sowie die integrierten Module der oben genannten Hardware. Dazu gehören auch Rechenleistungseinrichtungen, Algorithmen, Chips und so weiter.
Hier möchte ich betonen, dass die Hardwarekomponenten von Humanoidrobotern stark mit denen der Automobilindustrie, insbesondere der Elektromobilindustrie, übereinstimmen. Ähnlich wie bei der Elektromobil - Wertschöpfungskette ist auch das Kooperationsmodell zwischen Automobilherstellern (analog zu Elektromobilherstellern) und Zulieferern von Humanoidrobotern vielfältig.
Nehmen wir Tesla als Beispiel. Es kann sowohl Komponenten direkt einkaufen, die Module selbst zusammenbauen und das Endprodukt montieren, als auch Module oder Baugruppen (z. B. Greifhand, bestimmte Körpergelenke) einkaufen. Aber derzeit ist, wie bei Elektromobilen, die Lieferung von Modulen und Baugruppen durch die Zulieferer das wichtigste Kooperationsmodell mit den Robotermarken.
2) Mittelseite: Automobilhersteller wechseln die Branche + Neue Start - Ups
Automobilhersteller können einfach als Unternehmen verstanden werden, die Humanoidroboter herstellen und verkaufen. Derzeit sind die Hauptunternehmen, die Humanoidroboter herstellen, hauptsächlich in China und den USA konzentriert.
Betrachtet man die Unternehmen, so bestehen sie hauptsächlich aus Start - Ups, abgesehen von Tesla und XPeng. In der frühen Phase gab es nicht viele Branchenwechsler, aber diejenigen, die mit Kapital kamen, waren stärker.
3) Unterseite: Endnutzerbedarf, das Potenzial hängt vom Produkt ab
Aufgrund der derzeitigen mangelnden universellen Fähigkeiten werden Humanoidroboter derzeit hauptsächlich in spezifischen Szenarien wie Forschung, Bildung und Führungen eingesetzt. Die universellen Szenarien wie Industrie und Haushalt haben großes Potenzial, aber die Produkte erfüllen derzeit nicht die Bedingungen für die kommerzielle Umsetzung. Wie lange es noch dauern wird, bis Humanoidroboter universell einsetzbar sind, wird in einem späteren Artikel diskutiert. In diesem Artikel wird der Schwerpunkt auf die Analyse der Hardwarekomponenten von Humanoidrobotern gelegt, um den Fortschritt auf der Oberseite der Wertschöpfungskette zu verstehen.
3. Analyse der Oberseite: Wo liegt der Goldschatz?
Musk hat einmal behauptet, dass Humanoidroboter ein Geschäft von Billionen von US - Dollar sein werden. Kürzlich hat er bekannt gegeben, dass das Unternehmen das Prototypmodell des Humanoidroboters Optimus Gen 3 im ersten Quartal 2026 vorstellen und die Serienproduktion Ende 2026 starten wird (die anfängliche Jahresserienproduktion beträgt etwa 50.000 Stück), aber die Produktionslinie für eine Endkapazität von 1 Million Stück pro Jahr eingerichtet hat. Die vierte Generation von Optimus wird eine Kapazität von 10 Millionen Stück haben, und die fünfte Generation möglicherweise eine Kapazität von 50 bis 100 Millionen Stück.
Wenn Tesla es letztendlich schafft, ist der Markt für Roboter offensichtlich recht groß. Daher führt Herr Delfin in diesem Artikel die Kernanalyse der Wertschöpfungskette der Hardware auf der Oberseite durch. Hier nehmen wir den Humanoidroboter Optimus als Beispiel.
Strukturell lässt sich der Humanoidroboter Optimus grob in Kopf, Körpergelenke und Greifhand unterteilen. Wir haben die Hauptteile von Teslas Optimus Gen2, die Positionen der betreffenden Komponenten sowie die von uns geschätzten Kosten pro Humanoidroboter in der folgenden Abbildung aufgelistet:
Zuerst lässt sich der Humanoidroboter von der Perspektive der technischen Architektur grob in Wahrnehmungsebene, Entscheidungsfindungsebene und Ausführungsebene unterteilen. Ähnlich wie bei intelligenten Autos, nur komplexer. Genauer betrachtet:
1) Wahrnehmungsebene: Hauptsächlich verschiedene Sensoren und das Gehirn.
Das Gehirn bezieht sich hauptsächlich auf KI - Modelle, die hier nicht weiter diskutiert werden. Die Sensoren sind hauptsächlich visuelle Sensoren, Tastsensoren, Drehmomentsensoren, Positionssensoren und so weiter.
① Visuelle Sensoren: Tesla verwendet eine reine 2D - visuelle Lösung
Was sind visuelle Sensoren? Sie können einfach als menschliche Augen verstanden werden. Sie werden hauptsächlich verwendet, um Lichtsignale aufzunehmen, um die Umwelt zu erfassen, Objekte zu erkennen und die Navigation und Positionierung zu ermöglichen.
Welche Lösung? Hier gibt es verschiedene Ansätze. Tesla verwendet eine reine visuelle Lösung und nutzt nur 2D - Kameras. Die meisten anderen verwenden multimodale Lösungen, einschließlich 3D - Kameras (Technikansätze wie Strukturlicht, TOF, Stereo etc.), Lidar und Millimeterwellenradar.
Wo liegen die Schwierigkeiten? Die visuellen Sensoren, die in der Humanoidroboter - Branche verwendet werden, unterscheiden sich in der technischen Route nicht wesentlich von denen in der Konsumelektronik und der automatischen Fahrweise von Elektromobilen. Die Hauptanforderungen liegen in der Leistung an Dynamik, Echtzeitfähigkeit, Integration und geringem Stromverbrauch.
Derzeit ist der Hauptlieferant von 3D - Kameras Orbbec, das bereits mit mehreren chinesischen Humanoidroboter - Automobilherstellern zusammenarbeitet. Lidar wird mit Autos geteilt, die Hauptlieferanten sind Hesai Technology und RoboSense. Herr Delfin hat bereits eine separate Analyse von Hesai durchgeführt, daher hier nicht weiter darauf einzugehen.
Aber in der Wertstruktur von Teslas Robotern benötigt es nur drei 2D - Kameras, und der Wert einer Kamera beträgt nur 350 Yuan. Bei einer geringen Stückzahl von Robotern ist es schwierig, für die Zulieferer einen effektiven Zuwachs zu schaffen.
② Tastsensoren: Der Kernknackpunkt, die Technologie hat sich noch nicht etabliert
Was sind Tastsensoren? Sie können einfach als menschliche Haut verstanden werden. Sie werden hauptsächlich an der Hand verwendet, um die Wechselwirkungskräfte bei Kontakt mit äußeren Objekten zu erfassen und zu messen, einschließlich Druck, Textur, Reibung, Temperatur etc. Daher werden sie auch als "elektronische Haut" bezeichnet. Derzeit ist dies der Hauptschwierigkeitspunkt in der Hardware von Humanoidrobotern.
Tastsensoren sind ein neues Gebiet, das durch die neue Produktkategorie der Roboter entstanden ist. Ihre Anwendung in anderen Branchen ist sehr gering. Die Anforderungen an Genauigkeit und Empfindlichkeit sind sehr hoch, und es werden auch Eigenschaften wie Übereinstimmung, Flexibilität, hohe Zuverlässigkeit, Haltbarkeit und Integration benötigt. Derzeit ist es der Schwerpunkt, den es in der Hardware von Humanoidrobotern zu überwinden gilt.
Beispielsweise werden die Anforderungen an die Genauigkeit hauptsächlich durch physikalische Prinzipien, Miniaturisierung und Integration sowie die Einschränkungen der dynamischen Reaktion begrenzt. Mangelnde Genauigkeit kann zu "Signalverzerrungen" führen, was dazu führt, dass das große Modell auf falschen Mustern lernt.
Die Datenübereinstimmung hängt hauptsächlich von der Herstellungstechnologie ab. Bei der Massenproduktion können geringfügige Schwankungen in der Materialhomogenität und den Verarbeitungsparametern zu signifikanten Unterschieden in den Ausgangseigenschaften der Sensoren einer Charge führen.
Darüber hinaus kann auch die Leistungsschwankung der Sensoren nach längerer Nutzung einen Einfluss haben. Diese Faktoren können dazu führen, dass das große Modell beim Training entweder überangepasst oder zu viel Rauschen enthält, was schließlich zu einem Scheitern der Verallgemeinerung führt.
Wo liegen die Schwierigkeiten? Vom Herstellungsstandpunkt aus gesehen liegen die Schwierigkeiten bei Tastsensoren in der Materialauswahl (empfindliche Materialien, flexible Elektroden etc.), der Strukturgestaltung, der Herstellungs - und Verkapselungstechnologie (Photolithographie, 3D - Druck etc.), den Signalverarbeitungsalgorithmen (es ist erforderlich, aus einem einzelnen physikalischen Signal mehrdimensionale Faktoren zu entkoppeln) und so weiter. Dies erfordert eine hohe Gesamtstärke der Herstellungsunternehmen.
Welche Lösung? Die Haupttechnologielösungen sind der piezoresistive und der kapazitive Ansatz. Der piezoresistive Ansatz wandelt hauptsächlich die Widerstandsänderung in ein elektrisches Signal um. Die Struktur ist relativ einfach, aber die Dynamik und die Übereinstimmung sind relativ schlecht. Der kapazitive Ansatz wandelt hauptsächlich die Kapazitätsänderung in ein elektrisches Signal um. Die Dynamik und die Übereinstimmung sind besser als beim piezoresistiven Ansatz. Obwohl die technologische Reife noch relativ gering ist, wird er voraussichtlich die zukünftige Hauptentwicklungstrend sein.
Derzeit ist der Anteil am Gesamtwert möglicherweise nicht hoch, aber es besteht die Möglichkeit eines Anstiegs in Zukunft. Nach unseren Schätzungen benötigen die Hände von Optimus mindestens 10 Tastsensoren. Derzeit entspricht der Wert pro Humanoidroboter 3.000 Yuan. Nach der Reife der Branche wird die Kosten auf 1.500 Yuan gesenkt, was nur 2% des Gesamtwerts des Humanoidroboters entspricht.
Hier muss jedoch beachtet werden, dass die technologische Route der Tastsensoren sich noch nicht etabliert hat. Berücksichtigt man, dass in Zukunft der kapazitive Ansatz möglicherweise den piezoresistiven Ansatz ersetzen könnte und dass in Zukunft auch die Anforderungen an die Arraybildung und die multimodale Wahrnehmung erfüllt werden müssen, besteht die Möglichkeit, dass der Wert der Tastsensoren weiter steigt.
