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来源:《时代汽车》 2014年第7期
机器人是具有感觉、思维、决策和动作功能的智能机器,是人类20世纪重大发明之一。机器人的技术水平关乎制造业生产的精度、准度与效率,关乎工业产品的质量一致性,已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。
工业和信息化部赛迪研究院装备工业研究所所长|左世全美国奇点大学教授沃德瓦(Vivek Wadhwa)在《华盛顿邮报》撰文“人工智能+机器人+数字制造技术=制造业革命”,他的观点总体上反映了发达国家的普遍共识,即试图通过大力发展以机器人为代表的智能装备,同时广泛运用以数字化为代表的先进制造模式,重新获得其在世界制造业的优势地位。尽管对新工业革命——“第三次工业革命”有不同的看法,但制造业数字化智能化是新工业革命的关键与核心,而工业机器人的广泛应用是其重要标志之一。
全球范围内工业机器人正处于蓬勃发展阶段,工业机器人产业的发展和推广应用具有广阔的前景和难得的机遇。据国际机器人联合会(IFR)统计数据,2013年全球共新装工业机器人16.8万台,比2012年增长5.6%。2008-2012年,全球新装工业机器人年均增速约为9%。2013年,全球工业机器人的销售产值超过85亿美元。如果包括软件、外围设备和系统工程的成本,实际的工业机器人销售总额将为现在的3倍,超过255亿美元。据麦肯锡预计,到2025年,约5%-15%的制造业工人将被工业机器人取代,全球工业机器人保有量将达到1500-2500万台,年均增速为25%-30%,工业机器人将产生0.6万亿美元到1.2万亿美元的经济影响。随着亚洲地区制造业的发展,各项产业对于工业机器人的需求量增加,使得工业机器人市场需求逐渐由欧美地区转移到亚洲地区,中国将成为最大的工业机器人需求市场。
从基本的产业格局来看,业内有传统的四大家:德国库卡、瑞典的ABB、日本的安川、发那科,另外还有意大利的柯马,他们在中国都有一些相应的布局。
就目前机器人产业发展的趋势来看,现在又有了一些新的趋势。近年来,以大数据、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术与机器人技术的融合创新加速,将不仅开发出更具自学习能力和自主解决问题能力的新型智能机器人,还可以为机器人建立起相应的互联网和知识库的“云空间”,使其通过互联网进行交互,并通过云计算提升机器人的智能化水平。2013年,美国谷歌公司收购了包括波士顿动力公司在内的8家机器人公司正是瞄准这一趋势做的战略布局。
发达国家在发展机器人过程中具有几种模式:美国模式:整体研发设计与对外采购机器人本体相结合,重在系统开发与应用;德国模式:一揽子“交钥匙工程”,即机器人本体的生产和用户所需要的系统设计制造全由一家机器人厂商完成。典型企业是库卡;日本模式:产业链整体推进,即以机器人本体、关键零部件研发和生产为核心(典型企业安川电机、发那科),由子公司或系统集成公司设计制造各行业所需要的机器人成套系统;韩国模式:采购与成套设计、集成相结合。机器人企业通常通过进口关键零部件,自行设计、制造配套的外围设备。
现在服务机器人领域渐成为发达国家发展的重点。随着劳动力和土地等要素成本的上升,近三年中国对工业机器人的需求快速增长。我国自2012年成为全球第二大工业机器人市场,预计到将成为全球最大的需求国。2013年中国新增工业机器人数量达2.7万台,比2012年增长17.4%。
以每万名工人中拥有工业机器人数量衡量,我国有很大的市场空间。国际机器人联合会数据显示,中国2011年的这一数字是21台,国际平均水平是55台,其中美国是135,德国是251,日本是339,韩国是347。不过,2012年我国新增工业机器人中近70%依赖国外进口,外资品牌占90%以上。2012年进口机器人耗资8.66亿美元,进口金额比2011年增长了64%。
近年来我国工业机器人进入了初步产业化阶段,涌现出新松、广数、博实自动化、埃夫特、华恒焊接、沃迪、青岛软控等近60余家从事工业机器人生产的企业。然而,由于本土生产的工业机器人在精度、速度等方面不如进口的同类产品,因此这些产品产业化应用程度较低,多数处于几十台的规模。
我简要分析一下国内具有代表性的几家企业的情况:
1、沈阳新松2013年产值13.2亿元,产能约2000台。其中工业机器人4.1亿元、物流仓储成套设备4.1亿元、自动化装备与监测生产线4.3亿元、交通自动化系统0.67亿元。它主要依托自动化所科研力量,以控制器和算法起家,其他关键部件靠国外采购,主要在AGV、汽车总装、物流生产线等具有核心竞争力,现在也扩展到了军用机器人和服务机器人。系统集成是其核心。
2、哈博实:依托哈工大科研力量,面向石化、化工自动化需求,以系统集成为核心,在码垛机器人及成套设备方面具有核心竞争力。它的产值是7.6亿元。
3、广数:依托机床控制系统积累,以控制系统起家,具备伺服电机生产能力,面向机床行业应用,自主低成本优势。它去年的产能500台,每台约13万元。
4、安徽埃夫特:与哈工大技术合作,仿制发那科起家,主要是系统集成,部件外购,面向奇瑞应用,拓展到卫浴。去年产能800台,产值2~3亿元。
5、现代重工:与日本那智不二越的机器人系统技术合作,依托现代集团汽车产业推广应用,主要是系统集成,不生产关键部件。去年产值3亿美元,产能5000台。
由此我得出两点基本的结论:一是对于后发国家,提升自身的能力和行业的应用是起步的关键;二是企业的发展往往依托于某一个行业,然后不断地进行拓展。
根据我们国家整体的布局特点,以环渤海、中西部、长三角、珠三角地区,简单介绍几个典型城市的发展情况:
1、上海:以外资、合资公司为主,像ABB、库卡、发那科、安川(中国)且已引进国内龙头企业沈阳新松,具有良好的市场渠道及人才供给。区位优势突出、人才资源丰富、产业起步较早。
2、沈阳:依托沈阳新松进行发展,在产业园方面也做了很多布局,但是市场渠道需要不断拓宽,国外合作尚待加强。
3、广州:具有良好的产业依托——广州数控,但是产业配套能力亟待加强技术创新能力尚需提高。
4、芜湖:获得国家发改委“战略性新兴产业区域集聚发展试点”,目前是国内唯一一个成立机器人产业集聚发展试点领导小组,规划建设工业机器人及核心零部件产业研究院、机器人产业技术展示与产品交易平台、鸠江区规划了占地5000亩的机器人产业园项目。依托奇瑞汽车,具有较好的行业应用基础。
现在,外资企业大举进军中国,德国库卡公司于2012年10月在上海新建工厂,日本安川电机于2012年7月在我国江苏常州建立了海外的首个海外机器人生产基地,美国爱德普机器人贸易(上海)公司于2012年成立,德国徕斯机器人公司于2013年在苏州建立新厂。2013年以来,韩国现代重工谋求在中国设立生产基地。
我国工业机器人相关零部件无论从质量、产品系列,还是批量化供给方面都与国外存在较大的差距。在高性能交流伺服电机和精密减速器方面的差距尤其明显,长期依赖进口。其中,高精度交流伺服电机方面,国外品牌约占市场份额的80%,精密减速器主要来源于日本帝人、Harmonic谐波减速机公司。
以下是对区域发展工业机器人的几点建议:
1、加强规划引导,制定推进计划。在《实施意见》基础上,尽快制定推进计划,明确产业发展目标、路径,重点突破的关键技术和产品。优化产业布局,引导工业机器人企业差异化定位,防止过热、盲目、重复性建设。
2、立足市场需求,明确发展路径。企业策略一:以系统集成与行业应用为突破口,定位非标产品,确立“市场为王”战略。以应用为导向,深耕细分行业应用,与工业生产、制造企业紧密合作,了解企业所需,为其提供一体化解决方案,瞄准需求广泛的行业,对尚未充分开发的实行重点突破。联合上下游产业,结合优势资源,形成规模化集团企业,壮大规模,以规模带动工业机器人的标准化、模块化。企业策略二:加强关键零部件的研发,降低产品成本,实现规模化应用。
3、加大政策支持,提升创新能力。加强与国家相关部委对接,积极争取相关专项资金(如工信部智能制造装备专项、重大技术装备进口免税政策等),地方给予企业等额配套;探索新的财政支持模式,设立工业机器人产业投资基金,以后补助方式进行项目招标,支持工业机器人全生命周期可靠性和制造工艺技术研究,伺服电机、减速器等机器人关键零部件研发与产业化应用。整合现有创新资源,引导生产企业、用户企业、系统集成商、科研机构建立产业创新发展联盟,加强协同攻关;积极搭建设计研发、检测、试验验证、认证认可等共性技术服务平台,并加以财税支持。
4、培育龙头企业,形成产业集聚。以机器人整机企业和系统集成商为主体,培育1~2家龙头企业,带动工业机器人产业链的形成和提高工业机器人产品创新能力,带动机器人零部件企业的发展,产业规模化生产。依托龙头企业,在现有开发区设立“工业机器人产业园”,完善产业链条,发展创新型中小企业,推进机器人产业集群化发展。
5、强化招商引智,营造良好环境。推动精准招商,面向中西部市场,吸引国内外知名机器人(如现代重工等)企业进行产业布局。积极引进国内外领军人才或团队,在居住、子女入学等方面给予优惠待遇,营造良好的创新创业环境。
鼓励本地企业与国外研究机构、著名企业加强合作交流,形成开放创新发展的良好氛围。
(本刊记者吴筱玲编辑整理)
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