Thị trường robot công nghiệp toàn cầu: Xu hướng, tăng trưởng và dự báo đến năm 2030

Thị trường robot công nghiệp toàn cầu đang trải qua một giai đoạn tăng trưởng bùng nổ, định hình lại bối cảnh sản xuất trên phạm vi toàn thế giới. Sự chuyển dịch sang tự động hóa trong sản xuất công nghiệp không còn là lựa chọn mà đã trở thành yêu cầu sống còn đối với các doanh nghiệp, nhằm tối ưu hóa năng suất, nâng cao chất lượng sản phẩm và duy trì khả năng cạnh tranh. Robot công nghiệp, với khả năng thực hiện các nhiệm vụ lặp đi lặp lại, nguy hiểm hoặc đòi hỏi độ chính xác cao, đã trở thành trụ cột của các nhà máy thông minh hiện đại.

Bài viết này sẽ đi sâu phân tích toàn cảnh về thị trường này, bao gồm quy mô hiện tại, các động lực tăng trưởng, phân khúc thị trường, những thách thức tiềm tàng và các xu hướng đột phá được dự báo đến năm 2030.

1. Tổng quan về Thị trường robot công nghiệp toàn cầu

Thị trường robot công nghiệp toàn cầu thể hiện một bức tranh tăng trưởng mạnh mẽ và liên tục trong nhiều năm qua. Theo Liên đoàn Robot Quốc tế (IFR), số lượng robot công nghiệp đang hoạt động trên toàn thế giới đã vượt mốc 4,28 triệu chiếc vào năm 2023, tăng 10% so với năm trước. Giá trị thị trường toàn cầu được ước tính đạt khoảng 37.56 tỷ USD vào năm 2023 và được dự báo sẽ tăng trưởng với tốc độ CAGR (tốc độ tăng trưởng kép hàng năm) là 13.40%, đạt 79.87 tỷ USD vào năm 2029.

Dù có một sự chững lại nhẹ trong năm 2024 với khoảng 541.000 robot được lắp đặt do bối cảnh kinh tế toàn cầu, IFR vẫn kỳ vọng một sự tăng tốc mạnh mẽ trở lại vào năm 2025 và tiếp tục trong các năm 2026, 2027. Sự tăng trưởng này là minh chứng cho sự dịch chuyển tất yếu của nền sản xuất toàn cầu hướng tới sản xuất thông minh và tự động hóa.

2. Các động lực chính thúc đẩy tăng trưởng thị trường

Các động lực chính thúc đẩy sự tăng trưởng của thị trường robot công nghiệp toàn cầu bao gồm sự gia tăng nhu cầu tự động hóa và hiệu quả sản xuất, sự phát triển đột phá của công nghệ, sự khan hiếm lao động và chi phí nhân công ngày càng tăng cao, cùng với các chính sách hỗ trợ mạnh mẽ của chính phủ.

• Sự gia tăng nhu cầu tự động hóa và hiệu quả sản xuất là động lực cốt lõi. Robot công nghiệp mang lại những lợi ích kinh tế rõ rệt: giảm chi phí lao động, tăng năng suất sản xuất và cải thiện chất lượng sản phẩm. Các doanh nghiệp đang tích cực đầu tư vào robot để nâng cao năng suất làm việc liên tục 24/7, loại bỏ những sai sót do con người gây ra, và đảm bảo độ chính xác cao trong từng quy trình. Thêm vào đó, việc sử dụng robot giúp nâng cao an toàn lao động bằng cách đảm nhận các nhiệm vụ nguy hiểm, độc hại, hoặc lặp đi lặp lại trong môi trường khắc nghiệt.
• Sự phát triển của công nghệ đã tạo ra những thế hệ robot thông minh và linh hoạt hơn. Sự ra đời của cobots (robot cộng tác) đã cách mạng hóa quy trình sản xuất bằng cách cho phép robot làm việc an toàn, trực tiếp bên cạnh con người, không cần hàng rào bảo vệ. Ngoài ra, việc tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI), machine learning, và Internet vạn vật (IoT) vào robot đã giúp chúng có khả năng tự học hỏi, thích nghi với môi trường thay đổi và đưa ra quyết định thông minh hơn.

• Sự khan hiếm lao động và chi phí nhân công tăng cao là một yếu tố thúc đẩy quan trọng, đặc biệt tại các nền kinh tế phát triển như Nhật Bản, Đức và Hàn Quốc. Dân số già hóa và nguồn lao động trẻ giảm sút buộc các doanh nghiệp phải tìm kiếm giải pháp thay thế. Robot trở thành giải pháp tự động hóa tối ưu để bù đắp sự thiếu hụt này, duy trì sản lượng và đảm bảo hoạt động liên tục của nhà máy.
• Chính sách hỗ trợ của chính phủ đóng vai trò không thể thiếu. Nhiều quốc gia đã triển khai các chương trình và chính sách nhằm khuyến khích đầu tư vào công nghệ cao và tự động hóa. Ví dụ, chương trình “Made in China 2025” của Trung Quốc đã đặt mục tiêu biến quốc gia này thành một cường quốc sản xuất công nghệ cao, với sự đầu tư khổng lồ vào lĩnh vực tự động hóa và robotics.

3. Phân khúc thị trường theo loại robot

Thị trường robot công nghiệp có thể được phân loại dựa trên cấu trúc và chức năng của robot.

• Robot cộng tác (Cobots): Phân khúc này đang chứng kiến sự tăng trưởng vượt bậc. Cobot được thiết kế để làm việc cùng con người, có các tính năng an toàn tích hợp và dễ lập trình. Chúng chiếm thị phần 4.8% trong tổng số robot lắp đặt mới vào năm 2019 và con số này đang không ngừng tăng lên. Cobot có giá thành hợp lý hơn và yêu cầu không gian lắp đặt nhỏ, rất phù hợp với các doanh nghiệp vừa và nhỏ (SME) muốn bắt đầu quá trình tự động hóa.
• Robot khớp nối (Articulated Robots): Đây là loại robot phổ biến nhất, chiếm tỷ trọng lớn trong thị trường. Robot khớp nối có cấu trúc tương tự cánh tay con người với nhiều khớp quay, giúp chúng thực hiện các tác vụ phức tạp như hàn, sơn, gắp đặt vật liệu với độ linh hoạt cao. Chúng đóng vai trò chủ đạo trong ngành công nghiệp ô tô và các ngành sản xuất quy mô lớn khác.

• Các loại robot khác: Bao gồm robot Cartesian, SCARA, và Delta. Robot SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) nổi bật với tốc độ cao, lý tưởng cho các nhiệm vụ lắp ráp và gắp đặt chính xác. Robot Delta được biết đến với tốc độ và khả năng xử lý nhanh, thường được dùng trong ngành thực phẩm và đồ uống để phân loại, đóng gói sản phẩm.

Dưới đây là một bảng so sánh các loại robot công nghiệp chính:

Robot công nghiệp được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ sản xuất truyền thống đến các ngành công nghiệp hiện đại.

• Ngành Ô tô: Đây là lĩnh vực ứng dụng truyền thống và lớn nhất của robot công nghiệp. Robot hàn chiếm khoảng 40% số lượng robot sử dụng trong ngành ô tô. Ngoài ra, robot còn được dùng trong các quy trình sơn, lắp ráp hệ thống truyền động và kiểm tra chất lượng. Nhu cầu từ ngành này tiếp tục tăng mạnh, như ở Ấn Độ, nhu cầu robot từ ngành ô tô đã tăng 139% trong năm 2023.
• Ngành Điện tử và Bán dẫn: Lĩnh vực này đòi hỏi độ chính xác cực cao. Robot được sử dụng để lắp ráp các chi tiết nhỏ trên bảng mạch in (PCB), gắp đặt linh kiện và kiểm tra sản phẩm. Sự phát triển của ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu đã thúc đẩy nhu cầu sử dụng robot trong các phòng sạch.
• Ngành Kim loại và Máy móc: Robot giúp tự động hóa các quy trình gia công kim loại, hàn, mài và cắt.
• Ngành Thực phẩm & Đồ uống: Các loại robot tốc độ cao như Delta được sử dụng để phân loại, đóng gói, và xếp sản phẩm. Việc sử dụng robot giúp đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, một yêu cầu khắt khe của ngành này.
• Các ngành khác: Robot còn được ứng dụng trong hậu cần (sử dụng robot di động tự hành – AMR để vận chuyển hàng hóa), dệt may, xây dựng và dược phẩm.

5. Phân khúc thị trường theo khu vực địa lý

Thị trường robot công nghiệp có sự phân bố không đồng đều trên toàn cầu, với Châu Á – Thái Bình Dương là khu vực dẫn đầu.

• Châu Á – Thái Bình Dương: Khu vực này chiếm thị phần lớn nhất và là động lực tăng trưởng chính của thị trường. Trung Quốc là thị trường robot lớn nhất thế giới, lắp đặt 276.288 robot công nghiệp vào năm 2023, chiếm 51% tổng số robot được lắp đặt trên toàn cầu. Các quốc gia khác như Hàn Quốc và Nhật Bản cũng là những thị trường lớn. Lý do cho sự thống trị này là do sự phát triển mạnh mẽ của ngành sản xuất, chi phí lao động tăng cao và sự hỗ trợ từ các chính sách của chính phủ.
• Châu Âu: Khu vực này cũng là một thị trường quan trọng, với Đức, Ý và Pháp là những nước đi đầu. Năm 2023, châu Âu đã lắp đặt 92.393 robot công nghiệp, tăng 9% so với năm 2022.
• Bắc Mỹ: Hoa Kỳ, Canada và Mexico là những thị trường lớn. Hoa Kỳ là thị trường có nhu cầu robot công nghiệp lớn thứ hai ở Bắc Mỹ, chỉ sau ngành ô tô.

Dưới đây là một bảng thống kê về số lượng robot được lắp đặt theo khu vực vào năm 2023:

Mặc dù thị trường robot công nghiệp đang phát triển nhanh chóng, nó vẫn phải đối mặt với nhiều thách thức.

• Chi phí đầu tư ban đầu cao là một rào cản lớn, đặc biệt đối với các doanh nghiệp vừa và nhỏ. Việc mua sắm, lắp đặt và bảo trì robot đòi hỏi một khoản đầu tư đáng kể. Tuy nhiên, sự xuất hiện của các giải pháp như Robots-as-a-Service (RaaS) đang giúp giảm thiểu rào cản này bằng cách cho phép doanh nghiệp thuê robot thay vì mua đứt.
• Thiếu hụt nguồn nhân lực chất lượng cao là một vấn đề nghiêm trọng. Mặc dù robot tự động hóa nhiều công đoạn, nhưng việc vận hành, lập trình và bảo trì chúng đòi hỏi đội ngũ kỹ sư và kỹ thuật viên có chuyên môn cao. Việc đào tạo lại lực lượng lao động hiện có là một nhiệm vụ cấp bách.
• Rủi ro về an ninh mạng (Cybersecurity) ngày càng gia tăng khi các hệ thống robot được kết nối với Internet. Các hệ thống này có thể trở thành mục tiêu của tin tặc, gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho hoạt động sản xuất.
• Tích hợp hệ thống phức tạp là một thách thức khác. Việc đưa robot vào dây chuyền sản xuất hiện có đòi hỏi sự tùy chỉnh và chuyên môn kỹ thuật cao, đôi khi gây gián đoạn hoạt động.

7. Dự báo và Xu hướng tương lai của thị trường đến năm 2030

Thị trường robot công nghiệp sẽ tiếp tục phát triển mạnh mẽ với các xu hướng đột phá.

1. Tăng trưởng mạnh mẽ của Cobots: Robot cộng tác sẽ tiếp tục là xu hướng chủ đạo, làm mờ ranh giới giữa robot và con người trong nhà máy. Sự an toàn, linh hoạt và dễ sử dụng của chúng sẽ thúc đẩy sự chấp nhận rộng rãi hơn.
2. Tích hợp AI và học máy: Robot sẽ trở nên thông minh hơn, có khả năng tự học, tối ưu hóa quy trình làm việc và dự đoán lỗi. Chúng sẽ có thể xử lý các nhiệm vụ phức tạp hơn mà không cần lập trình lại.
3. Sự bùng nổ của Robot di động tự hành (AMR): AMR sẽ ngày càng phổ biến trong các nhà kho và trung tâm hậu cần. Chúng tự động di chuyển, tránh chướng ngại vật và vận chuyển hàng hóa, giúp tối ưu hóa chuỗi cung ứng.
4. Phổ biến mô hình Robots-as-a-Service (RaaS): Mô hình RaaS sẽ mở ra cơ hội tự động hóa cho các doanh nghiệp nhỏ và vừa, giúp họ tiếp cận công nghệ robot mà không cần đầu tư lớn ban đầu. Mô hình này giúp giảm thiểu rủi ro và tăng khả năng mở rộng.
5. Sự phát triển của robot tái sử dụng và tái sản xuất: Thị trường robot cũ và đã được tân trang sẽ phát triển, cung cấp các giải pháp tự động hóa với chi phí thấp hơn, góp phần vào kinh tế tuần hoàn.

8. Kết luận

Thị trường robot công nghiệp toàn cầu đang ở một bước ngoặt lịch sử, nơi sự tự động hóa không chỉ là một lựa chọn mà là một cuộc cách mạng đang diễn ra. Sự bùng nổ của tự động hóa trong sản xuất công nghiệp được thúc đẩy bởi nhu cầu tăng năng suất, sự tiến bộ của công nghệ, và những thay đổi trong lực lượng lao động. Mặc dù vẫn còn những thách thức về chi phí và nguồn nhân lực, các giải pháp như cobots và mô hình RaaS đang dần giải quyết những rào cản này.

Với những dự báo tăng trưởng mạnh mẽ và các xu hướng công nghệ đột phá, thị trường robot công nghiệp sẽ tiếp tục đóng vai trò then chốt trong việc định hình nền sản xuất thông minh và hiệu quả trong tương lai. Các doanh nghiệp cần chủ động nắm bắt cơ hội, đầu tư vào các giải pháp tự động hóa để tăng sức cạnh tranh và sẵn sàng cho kỷ nguyên sản xuất mới.