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國産機器人路在何方

時間:2024-10-28 12:11:45

谷歌、IBM、微軟等美國企業正在開辟機器人一個新時代,而我國目前還處在謀求伺服電機、控制器、減速器領域的自主化

為期4天的“2016中國機器人産業推進大會”12月17日在安徽蕪湖落下帷幕,這是中國機器人産業聯盟成功舉辦的第四屆大會。四年間,伴随着人口紅利逐漸消失、勞動力成本上升、經濟轉型升級和“中國制造2025”戰略的出台,我國機器人産業進入發展快車道。統計數據顯示,2015年我國市場上工業機器人銷量達6.8萬台,超過歐洲市場,連續三年成為全球第一大工業機器人市場。

中國機器人産業聯盟理事長、沈陽新松機器人自動化股份有限公司總裁曲道奎在大會上發布了2016年上半年中國工業機器人市場統計數據。數據顯示,上半年,國産工業機器人市場銷售良好、結構改善、亮點頻現。

據中國機器人産業聯盟統計,2016年國産工業機器人銷量繼續增長,上半年累計銷售19257台,按可比口徑計算較上年增長37.7%,增速比上年同期加快10.2個百分點;考慮到前期研發企業實現投産、新企業進入等因素,實際銷量比上年增長70.8%,已連續多年保持了較高的增長速度,産業發展處于上升通道。

從企業層面看,有超過六成的國産工業機器人制造企業銷售量同比增長,特别是部分龍頭企業發展形勢喜人。企業積極應對用戶行業轉型升級的契機,積極調整産品結構、提升産品質量,銷量實現成倍增長。

從機械結構看,2016年上半年國産坐标機器人保持龍頭地位且銷售加速。在多關節機器人占比提升的同時,圓柱坐标機器人、并聯機器人的占比在下降,國産機器人産品結構正發生着變化。

從應用領域看,2016年上半年國産工業機器人的應用領域分布與上年基本相同。其中,用于金屬鑄造的搬運與上下料機器人是今年的一個新亮點,越來越多的鑄造企業使用機器人從事上下料工作,市場需求擴大,上半年銷量同比增長近8倍。

從應用行業看,國産工業機器人廣泛地服務于國民經濟37個行業大類,91個行業中類,與上年相比應用領域更為廣闊。特别是3C制造業,占比較上年同期提高近20個百分點。從産品流向來看,2016年上半年43%和10%的國産工業機器人分别銷往華東和華南地區。

“過去3年中國都是全球最大的機器人市場,今年這一趨勢有望延續。”曲道奎預測稱,“未來10年中國都将保持國際領先”。

雖然我國是全球第一大工業機器人市場,但機器人産業存在一系列挑戰。工信部裝備工業司副司長孫峰憂心沖沖:一是機器人關鍵零部件雖然有所突破,但是高端産品、進口依存度仍然很高;二是部分自主品牌接近世界先進水平,但自主創新能力仍需加強;三是各地機器人産業發展迅速,但是低水平、重複建設隐憂顯現;四是本土龍頭企業正在崛起,但小散弱的狀況仍然沒有改變;五是第三方檢測機構建立,但機器人标準檢測認證等體系仍待健全。

事件《機器人産業發展規劃》發布

旨在促進機器人産業持續健康發展的《機器人産業發展規劃(2016-2020年)》(以下簡稱《規劃》),已由工信部、國家發改委、财政部于2016年3月21日聯合印發。在我國人口紅利逐步減少、中國制造亟待向中國智造邁進的大背景下,機器人産業發展迎來了全新機遇。

機器人既是先進制造業的關鍵支撐裝備,也是改善人類生活方式的重要切入點,其研發及産業化應用是衡量一個國家科技創新、高端制造發展水平的重要标志。大力發展機器人産業,對于打造我國制造新優勢,推動工業轉型升級,加快制造強國建設,改善人民生活水平具有重要意義。

《規劃》本着立足當前,兼顧長遠的指導思想,堅持創新、協調、綠色、開放、共享發展理念,緊密圍繞我國經濟轉型和社會發展的重大需求,堅持“市場主導、創新驅動、強化基礎、質量為先”原則,實現我國機器人産業的“兩突破”、“三提升”,即實現機器人關鍵零部件和高端産品的重大突破,實現機器人質量可靠性、市場占有率和龍頭企業競争力的大幅提升。

《規劃》提出了産業發展五年總體目标:形成較為完善的機器人産業體系。技術創新能力和國際競争能力明顯增強,産品性能和質量達到國際同類水平,關鍵零部件取得重大突破,基本滿足市場需求。并從産業規模持續增長、技術水平顯著提升、關鍵零部件取得重大突破、集成應用取得顯著成效等四個方面提出了具體目标。

《規劃》提出了五項主要任務。一是推進重大标志性産品率先突破,聚焦智能制造、智能物流,面向智慧生活、現代服務、特殊作業等方面的需求,突破弧焊機器人、真空(潔淨)機器人、全自主編程智能工業機器人、人機協作機器人、雙臂機器人、重載AGV、消防救援機器人、手術機器人、智能型公共服務機器人、智能護理機器人十大标志性産品。二是大力發展機器人關鍵零部件,全面突破高精密減速器、高性能伺服電機和驅動器、高性能控制器、傳感器和末端執行器等五大關鍵零部件。三是強化産業基礎能力,加強機器人共性關鍵技術研究和标準體系建設、建立機器人創新中心、建設國家機器人檢測評定中心。四是着力推進應用示範,圍繞制造業重點領域實施應用示範工程,針對工業領域以及救災救援、醫療康複等服務領域,開展細分行業推廣應用,培育重點領域機器人應用系統集成商及綜合解決方案服務商。五是積極培育龍頭企業,支持互聯網企業與傳統機器人企業跨界融合,以龍頭企業為引領形成良好的産業生态環境,帶動中小企業向“專、精、特、新”方向發展,形成全産業鍊協同發展的局面。

背景機器人産業如火如荼

放眼全球,機器人技術和應用已成為各國争奪的制高點,各主要國家紛紛出台與機器人相關的發展戰略規劃,德國工業4.0、日本機器人新戰略、美國“先進制造夥伴計劃”等國家級政策均涉及機器人産業發展規劃。美國于2011年公布的“先進制造夥伴計劃”就明确提出,投資7000萬美元用于下一代機器人的研發。

“機器換人”并不是一個新鮮的話題。早在2011年,郭台銘就曾野心勃勃地表示,3年後富士康工廠裡機器人數量将達到100萬台。不隻富士康,不少傳統制造企業也提出了“機器換人”的計劃,而且“機器換人”在中國推進的速度比人們預想的更快一些。

随着機器人智能水平的提高,工業機器人已在衆多領域得到了應用,除了汽車行業,在電子、食品加工、非金屬加工和日用消費品等行業對工業機器人的需求增長迅速。

市場研究公司IDC最新發布的有關中國工業機器人的報告指出,到2018年,中國制造業機器人采用率預計增長将超過150%。報告同時提出,工程導向價值鍊企業目前是中國最大的機器人采用者,但伴随着中國制造業自動化程度逐步提高,未來兩年,品牌導向價值鍊企業、資産導向價值鍊企業和技術導向價值鍊企業在機器人采用方面都将表現出強勁的增長機會。

目前工業機器人使用密度最高的國家是韓國,每萬人69個;中國目前為每萬人49個。中國工業機器人的使用密度仍有巨大增長空間。

中國制造業的勞動力成本已經趨近美國。2016年上半年牛津經濟研究院(OxfordEconomics)的研究成果顯示,目前中國的單位勞動力成本已經隻比美國低4%;日本勞動力成本為中國的70%至80%;印度的勞動力成本僅為中國的30%多。中國勞動力成本的增長遠遠超過生産效率的增長:2003年至2016年,美國制造業單位勞動力生産率增長約40%,盡管同期中國制造業單位勞動力生産率增長也接近翻番,但是美國仍比中國高出80%。

根據中智公司發布的《2016年中智一線用工管理調研報告》,制造型企業中普通一線員工2015年平均年收入為56856元,藍領高技術員工為71065元。漢德資本主席蔡洪平表示,對于單位勞動力年收入60000元左右的中國制造業企業而言,從庫卡、ABB等國際知名的機器人公司進口五軸聯動生産線的成本大約相當于雇傭一個普通勞動力3年的成本,而前者可以維持運轉達10年之久。

伴随着潛力無限的市場,近幾年中國機器人産業開始步入“黃金時代”,企業、資本、政府紛紛聚焦機器人産業。一場“機器人大戰”正在拉開帷幕,這其中既有中外企業對中國市場這塊大蛋糕的争搶,也有資本與地方政府對于這個被打上“智能制造”新興産業制高點的争奪。機器人産業已成為當前國内最火熱的産業之一,從中央部委到地方政府都非常重視。

“目前國内的機器人企業發展處于風口浪尖,有市場需求以及金融機構助力的原因,也可能有盲目發展的虛火。”工信部裝備司副司長王衛明在“2016中國機器人産業發展高峰論壇”上說。他指出,目前中國已經有40多個機器人園區,而上規模的機器人企業超過800家,已出現高端産業低端化傾向,說明機器人行業已出現過熱現象。

根據工信部的統計,至少有28個省、自治區及直轄市将機器人及關鍵零部件作為重點發展的行業。截止到2014年底,中國機器人相關企業的數量就超過了4000家。

今年三月份,由工信部、國家發改委、财政部聯合發布的《機器人産業發展規劃(2016-2020年)》制定的目标是,到2020年,我國自主品牌工業機器人年産量計劃達10萬台,按照每台100萬的單價,規模也不過1000億元。然而有統計顯示,将全國機器人規劃目标加起來,到2020年可能超過萬億。地方的産能目标遠超國家規劃,而且重複建設、惡性競争、騙取補貼等亂象叢生。

在智能制造産業園中,機器人也都是發展的重點,園區将在土地租金、購地成本、科技資金扶持等方面給予機器人企業所能争取到的一切政策。然而,在很多地方規劃的機器人産業園中,企業數目、規模都很小,難以形成聚集優勢,散、小、亂的現象普遍存在,存在着相當的盲目性和重複建設。

有招商人員透露,地方政府迫切需求機器人等企業在當地落地,但在全國存在着太多機器人産業園,招商引資時發現企業太少,招商難度太大,為了盡快出成績,不少地方會放寬招商條件,推出大量補貼,從而使不少其他企業進入到這一行業。

“機器人行業産生的虛火,與某些地方政府盲目招商引資密不可分”,首都經貿大學産業經濟研究所所長陳及說,“由于看好此類高端制造業推高GDP的潛質及吸引就業的能力,個别地區政策大力傾斜扶持,吸引企業紛紛進駐,結果發現市場需求尚不足以支撐,導緻了嚴重的重複建設。

焦點機器人核心技術成短闆

國家統計局數據顯示,2016年1月到11月,我國工業機器人産量為6.4萬台,比2015年全年産量增長逾90%。僅用5年時間,中國的機器人生産企業就增長了近3000家。但目前我國逾90%機器人企業年産值不足1億元,機器人高端産業低端化的趨勢愈發明顯。

國際機器人及智能裝備産業聯盟執行主席羅軍表示,在800多家上規模的機器人企業裡面,将近一半企業是沒有産品的空牌子。剩下的一半企業裡面将近70%~80%是在代理别人的産品,真正能自己生産零部件或機器人産品的企業,國内也就100家企業左右,而且這100家企業在核心零部件方面仍然主要依賴進口。

衆所周知,機器人整個産業鍊有上中下三個層次:上遊是核心零部件,主要是減速機、伺服電機和控制器,構成機器人的“大腦”;中遊是機器人本體,即機器人的“身體”;下遊則是系統集成商,依賴上遊和中遊的核心設備做集成品。

我國機器人産業起步晚,在核心零部件、規模及産業布局等方面都存在着種種短闆。中國電子信息産業發展研究院發布的《中國機器人産業發展白皮書(2016版)》顯示,國産工業機器人以中低端産品為主,主要是搬運和上下料機器人,大多為三軸和四軸機器人,應用于汽車制造、焊接等高端行業領域的六軸或以上高端工業機器人市場主要被日本和歐美企業占據,國産六軸工業機器人占全國工業機器人新裝機量不足10%。

精密減速機、控制器、伺服系統以及高性能驅動器等關鍵零部件大部分依賴進口,成本占到整體生産成本的70%以上。多軸工業機器人的成本構成中,機械本體約占22%;伺服系統約占24%;減速器系統約占36%;控制系統約占12%;其他外設約占6%。

上述白皮書數據顯示,2015年約有75%的精密減速器由日本進口,主要供應商是哈默納科、納博特斯克和住友公司等;伺服電機和驅動超過80%依賴進口,主要來自日本、歐美。

以伺服電機為例,實際上國内也能夠生産,但是機器人用的伺服電機和其他設備的伺服電機有所不同,機器人上需要高速、高精度、高可靠的伺服電機,目前國産的伺服電機隻能滿足焊接機器人的要求。

另外,減速器作為連接動力源和執行機構之間的中間裝置,用來精确控制機器人動作,傳輸更大的力矩,對機器人的精度影響很大。現在機器人上使用的RV減速器和諧波減速器,屬于高端的減速器,雖然國内也有廠家生産,但是規模很小,目前RV減速器仍然被日本的納博特斯克公司壟斷,日本的哈默納科則在諧波減速器上占絕對優勢。

此前,有行業人士透露,一台精密減速器四大國際巨頭采購價為3萬元-5萬元,賣給國内關系好的客戶約7萬元,關系一般的普通客戶約12萬元,内資企業采購精密減速機的成本比國際巨頭貴一倍還多,可見其間的利潤差别有多大。核心部件成本高企,這讓國内企業很難在國際競争中勝出。

羅軍說:“谷歌、IBM、微軟等美國企業正在開辟機器人一個新時代,而且布局已經基本完成。而我國目前還處在謀求伺服電機、控制器、減速器領域的自主化。”

啟示創新驅動才是根本出路

“機器換人”使工業制造業逐步向智能化方向邁進,智能裝備極大地加快了我國制造業的轉型升級,使傳統制造業面臨翻天覆地的變化。面對現在群雄逐鹿的市場,我們國産機器人的出路在哪裡?這是值得思考的問題。

靠扶持資金行不行?從事機器人設備行業20多年的羅良會所在公司廣州市華清工業自動化設備有限公司有售賣“四大家族”(瑞士ABB、日本發那科公司、日本安川電機、德國庫卡機器人)産品。他發現,2012年,一部負載機械手5公斤900mm的通用型機器人,四大家族價格是三四十萬元,近一兩年,價格降到十幾二十萬元。“為跟中國國産品牌競争,10萬元也有曾有過交易。”

剛起步的國産品牌無力招架。政府和地方紛紛出台扶持政策。在廣東鑫星機器人科技有限公司工程師邱思明的記憶中,在珠三角企業中,購買具有實用性專利的國産機器人,企業和發明公司都可獲不同程度的獎勵。“在佛山,購買國産機器人,均可獲獎勵1萬元。”

哈爾濱工業大學機器人研究所副所長李瑞峰分析稱,面對進口機器人降價,國産企業幾乎靠扶持資金養活。李瑞峰預測,未來三到五年是國産機器人的黃金時間。他說,如今趁靠“政策補貼”過日子的國産機器人企業,可引導一些資本進入壯大自己。據他觀察,國産機器人也面臨一些機遇,如一些資本市場也看中國産的物美價廉。“如果不趁機做大,三五年後,面對已技術成熟、領先大的外企機器人,國産機器人就很難再發展起來。”他說。

“機器換人”壯大了外企?2013年以來,中國提前進入到機器人時代,成為全球機器人最大市場。但業内人士看來,這是一個隐憂。國家認證認可監督管理委員會認證監管部主任李春江指出,總體上,國外機器人銷量占我國機器人市場近70%,國産機器人隻占約三成市場。核心零部件基本依賴進口。國内機器人企業尚未形成規模,與國外企業差距較大。

羅軍分析稱,政策通過對購買機器人的企業給予補貼,來促進傳統産業大量使用機器人。同時弊端凸顯,國産機器人企業缺乏競争力,反而被邊緣化。由于進口機器人的大幅降價,結果機器換完了,隻壯大了國外企業。

三部門發文促機器人産業發展。工業和信息化部辦公廳、發展改革委辦公廳、國家認監委辦公室三部門于2016年年底聯合發布關于促進機器人産業健康發展的通知。

通知指出,為實現《機器人産業發展規劃(2016-2020年)》提出的各項任務和目标,針對近年來各地方發展機器人産業出現的産業低水平重複建設,高端産業低端化,重招商引資、輕自主創新,重主機組裝生産、輕關鍵零部件制造,重眼前利益、輕長遠發展等問題,引導我國機器人産業協調健康發展,三部門就有關事項發布通知。

據通知顯示,三部門提出推動機器人産業理性發展;強化技術創新能力;加快創新科技成果轉化;加強零部件等關鍵短闆突破;開拓工業機器人應用市場;推進服務機器人試點示範;建立認證采信制度等十項内容,旨在促進機器人産業健康發展。

6.4萬台

國家統計局數據顯示,2016年1月到11月,我國工業機器人産量為6.4萬台,比2015年全年産量增長逾90%。


   

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