Une main robotisée dextère coûte près de 100 000 yuan ! La réduction des coûts dans la chaîne industrielle des robots humanoïdes se heurte à des obstacles, la transformation des fabricants traditionnels est freinée par l'«intégration»

Ces dernières années, avec la concurrence croissante dans les industries traditionnelles telles que les équipements industriels et les pièces automobiles, les entreprises doivent rapidement explorer une seconde courbe de croissance. La substitution nationale des composants clés des robots humanoïdes est devenue une orientation importante pour la transformation des entreprises manufacturières traditionnelles.

Cependant, sur le terrain, l’accumulation technologique dans l’industrie manufacturière traditionnelle ne peut pas être transférée directement au domaine des robots humanoïdes. De plus, le coût élevé résultant de l’absence de production à grande échelle constitue également un obstacle à la mise en œuvre de cette industrie.

Du 11 au 13 mars, la troisième Conférence et Exposition sur l’Industrie des Robots Intelligents Incarnés en Chine s’est tenue à Hangzhou. Des journalistes de Caixin ont interviewé sur place plusieurs fournisseurs de composants pour robots humanoïdes, explorant l’adaptation technologique et la logique de réduction des coûts pour l’entrée des entreprises manufacturières traditionnelles dans cette voie.

Une capacité d’intégration plus exigeante pour les entreprises manufacturières traditionnelles

Actuellement, les entreprises manufacturières traditionnelles qui entrent dans la voie des robots humanoïdes se concentrent principalement dans les secteurs des pièces automobiles, des réducteurs industriels, des matériaux de précision et de l’électronique. Ces entreprises disposent toutes de plusieurs années d’expérience technologique, mais rencontrent divers défis lors de leur transition vers la fourniture de composants pour robots humanoïdes.

Modules d’articulation de qualité

Selon les informations, Liangzhi Joint, avec plus de 20 ans d’expérience en R&D et fabrication de réducteurs planétaires, fournit principalement ses produits à des entreprises d’équipements industriels. Aujourd’hui, elle propose également des modules d’articulation pour fabricants de robots humanoïdes.

Zhang Hai (pseudonyme), responsable commercial de Liangzhi Joint, a indiqué à Caixin que la technologie des articulations utilisées dans les robots humanoïdes est plus simple que celle des réducteurs pour équipements industriels, mais que l’intégration est plus exigeante. « Les articulations pour robots humanoïdes doivent intégrer moteurs, réducteurs, drivers, etc., ce qui exige que l’entreprise comprenne la technologie de ces composants, et qu’elle ait une forte capacité d’intégration système. »

Les entreprises de pièces automobiles sont les principales actrices dans cette voie, représentant un groupe où la réutilisation technologique est la plus caractéristique.

Selon un rapport de Guolian Minsheng Securities, la majorité des sociétés cotées en Chine qui se positionnent dans la fabrication de composants pour robots humanoïdes sont des entreprises de pièces automobiles, telles que Top Group, Junsheng Electronics, Dechang Motor Holdings, Fuda Shares, etc. Ces secteurs partagent une forte similitude en termes de fabrication de précision et de capacité de production à grande échelle, mais leurs différences en termes d’indicateurs techniques et de processus créent des barrières d’adaptation technologique évidentes.

Zhenyu Technology, dont les produits étaient principalement destinés aux industries automobile et des nouvelles énergies, a désormais pénétré le domaine des actionneurs linéaires et des composants pour mains intelligentes dans le secteur des robots humanoïdes.

Actionneurs linéaires de Zhenyu Technology

Selon Fang Xing (pseudonyme), un ingénieur de R&D, la technologie de base entre robots humanoïdes et industrie automobile est similaire, mais il existe de nombreuses différences dans les détails. Par exemple, les produits pour robots humanoïdes mettent davantage l’accent sur le rapport puissance/densité, la précision de réponse et la capacité de surcharge tripliée. L’objectif principal est « de libérer plus d’énergie dans un volume plus petit », une exigence que l’automobile ne possède pas.

En outre, les entreprises issues des secteurs des matériaux et de l’électronique font également face à des défis de reconstruction des indicateurs techniques.

Steel Steel a développé une plaque en silicium de seulement 0,1 mm d’épaisseur, B20AHR-1, pour moteurs à couple sans cadre destinés aux robots humanoïdes. Par rapport aux produits fournis précédemment pour l’automobile, les drones et les vélos électriques, ce nouveau modèle privilégie la performance magnétique en termes de pertes de fer, avec une complexité de fabrication nettement accrue.

Zhonghang Times, fabricant de magnets en néodyme-fer-bore, fournit principalement des moteurs électriques pour des fournisseurs comme Sanhua Intelligent Control. Ses produits magnétiques, utilisés dans ces moteurs, diffèrent nettement en taille et en performance des magnets pour automobiles, nécessitant une reformulation et un ajustement des processus de fabrication.

Fuyang Electronics, qui a commencé dans le domaine des chargeurs pour véhicules électriques, a développé des chargeurs pour robots humanoïdes. Ces derniers exigent des normes de sécurité, une durée de garantie et des protocoles de charge bien supérieurs à ceux des chargeurs pour véhicules électriques, nécessitant une nouvelle conception de produits et le développement de moules. La problématique de surchauffe des chargeurs sans fil de kilowatts reste un défi technologique non résolu dans l’industrie.

La réduction des coûts des composants dépend de la stabilisation des trajectoires technologiques en aval

Selon Caixin, un robot humanoïde nécessite entre 14 et 16 actionneurs linéaires, dont le prix unitaire varie entre 5000 et 10 000 RMB. Plus de 20 articulations sont nécessaires, avec un prix allant jusqu’à 60 000-80 000 RMB pour un réducteur planétaire. Si un réducteur à harmonic est utilisé, le prix peut doubler.

Plusieurs intervenants ont indiqué que le principal obstacle à la réduction des coûts de production des robots humanoïdes est que la trajectoire technologique en aval n’est pas encore stabilisée, et que l’itération continue des produits empêche une production à grande échelle en amont.

Zhang Hai a précisé que, pour l’instant, la solution technologique des fabricants de robots humanoïdes n’est pas encore fixée, et que leurs produits évoluent constamment, empêchant une production de masse. Seules des fabrications en grande quantité peuvent permettre de réaliser des économies d’échelle.

Fang Xing a ajouté que, tant que le volume de production n’augmentera pas, la majorité des fabricants n’utilisent pas encore de moules pour la fabrication des composants, préférant le traitement mécanique, dont le coût est bien supérieur à celui de la fabrication par moule. La réduction significative des coûts ne pourra intervenir qu’avec la mise en œuvre de la production en volume via des moules.

« L’évolution des performances des produits ne correspond pas forcément à une baisse des coûts. La majorité des fabricants principaux cherchent à réduire les coûts, mais en raison du manque de normalisation des scénarios d’application et de la maturité encore limitée de la formation de grands modèles, les scénarios d’application des robots humanoïdes restent très limités. » a expliqué Fang Xing. Par exemple, dans les industries minières et industrielles, les robots humanoïdes ne peuvent actuellement réaliser que des fonctions de transport, tandis que les algorithmes pour des opérations plus fines comme le vissage ne sont pas encore finalisés.

Les mains intelligentes, composants à forte valeur

Les mains intelligentes, qui représentent la partie la plus précieuse du robot humanoïde, restent coûteuses. Selon la brochure de Lingxin Qiaoshou, la société propose plusieurs modèles de mains intelligentes avec plus de 20 degrés de liberté, dont une à un prix pouvant atteindre 99 999 RMB.

Les employés de Lingxin Qiaoshou ont indiqué que l’entreprise avait précédemment acheté 100 000 capteurs tactiles, une peau électronique, auprès de Fulai New Materials. La seule peau électronique couvrant une main intelligente coûte plus de 10 000 RMB.

Ils ont également admis que, en raison du coût élevé des composants clés externalisés, leurs produits haut de gamme ne sont principalement achetés que par des instituts de recherche et des universités, pour le développement de produits plus petits et plus esthétiques.

Le rapport de Guolian Minsheng Securities souligne que la trajectoire technologique des mains intelligentes pour robots humanoïdes n’est pas encore totalement stabilisée. La conception des degrés de liberté, le système d’entraînement, la transmission et la perception technologique comportent encore plusieurs options parallèles, ce qui accroît l’incertitude dans la chaîne d’approvisionnement en amont.

De plus, l’absence de normalisation sectorielle et la production sur mesure augmentent considérablement les coûts de R&D et de fabrication.

Selon le rapport, les différences technologiques entre les principaux fabricants sont importantes. Par exemple, pour les mains intelligentes, la conception des degrés de liberté se divise en deux grandes voies : entièrement motorisé ou semi-motorisé. La transmission peut utiliser des câbles, des leviers ou des engrenages, et le système d’entraînement peut être un moteur à cupules creuses ou un moteur brushless à engrenages. Aucun standard industriel unifié n’a été encore établi.

D’après un employé de Fuyang Electronics, la fabrication de chargeurs de robots sur mesure coûte entre quelques dizaines de milliers à plus de 200 000 RMB par moule. Les commandes en petite série ne permettent pas d’amortir ces coûts, ce qui maintient le prix des chargeurs à 200-300 RMB, bien supérieur à celui des chargeurs pour véhicules électriques.

Fang Xing a conclu qu’une fois la normalisation des composants pour robots humanoïdes réalisée, les entreprises pourront simplement sélectionner des composants standard pour assembler leurs robots, accélérant ainsi considérablement la réduction des coûts.