机器人,控制器

中国机器人产业,路在何方?

文: | 2017年第一期 (0) | (0)

据统计数据显示,中国工业机器人市场的年销量已连续第三年位居世界首位,并已成为全球最大的机器人需求市场。按照每万名产业工人所拥有的工业机器人数量——这一衡量一个国家自动化水平的基准指标来看,中国制造业自动化程度距制造业强国尚有约10倍以上的增长空间,预计到2020年中国要达到目前世界发达国家机器人装机密度中等水平,需增加机器人装机量130万台,直接增加产值达2500亿元。然而另一方面,中国机器人产业整体技术基础仍较为薄弱,这是不争的事实,如何突破关键共性技术,实现中国机器人产业的整体升级,是目前业内普遍关心的议题之一。

本期,我们邀请到中国传动网总经理喻维荃博士、深圳先进技术研究院院长助理、深圳市机器人协会秘书长毕亚雷、新松机器人研究院院长徐方、深圳市泰达机器人有限公司副总经理谭维佳、埃夫特智能装备股份有限公司机器人事业部总经理曾辉、深圳市艾而特工业自动化设备有限公司总经理葛欢庆等业界人士,共同探讨中国机器人产业的未来发展之路。

喻维荃博士:技术突破、提升产业化能力是工业机器人厂商的关键

尽管目前国内工业机器人市场处于初期成长阶段,但市场体量庞大,且中国已连续三年成为全球最大的机器人市场,预计到2018年,中国工业机器人销量将有望达到约十五万台,占据全球总量的三分之一。

中国工业机器人发展如此迅猛,一方面,是市场需求刺激的结果,使用工业机器人可以降低废品率和产品成本,提升机床的利用率,降低工人误操作带来的残次零件风险,保证产品一致性等,并且在减少人工用量、减少机床损耗、加快技术创新速度、提高企业竞争力等方面也有非常显著的效益。另外,在近几年里,中国人力成本增长迅速,一举成为亚洲新兴国家中人力成本最高的国家,促使中国制造业开始寻求机器人替代人工工作。

另一方面,政策扶持的因素也是促进产业发展的关键。在中央出台“中国制造2025”规划后,一系列相关部委及地方的配套政策也随之加速落地,并形成了持续性动力。在中央政策的激励下,许多地方政府也陆续制定了机器人发展扶持政策,全国各主要工业城市的机器人产业园在近几年内呈现出遍地开花的态势。

面对当前国内工业机器人市场的迅猛发展,为众多机器人厂商提供了良好的发展机遇。但不得不承认的是,目前国内大部分工业机器人企业集中在集成领域,加工组装企业占多数。我国机器人产业的整体技术基础仍较为薄弱,特别是在核心及关键技术的原创性研究、高可靠性基础功能部件、系统工艺应用解决方案以及主机批量生产等方面,距离发达国家水平还有相当大的差距。例如,在关键部件方面,一台机器人的核心部件一般包括控制系统、伺服电机和减速器,其中,现阶段国内机器人生产所需的减速器仍然完全需要依赖进口,而在控制系统和伺服系统部分,国内虽有一定的自主研发能力,但适用机器人的范围还较为有限,此外,精密减速器、伺服系统等关键部件则大量依赖进口。

中国机器人产业未来要保持健康、稳定的发展,除了需要政府部门的长期投入与推动之外,机器人厂商实现突破技术、提升产业化的能力将起到至关重要的作用。这其中包括更好地理解、满足客户的需求,扩大应用规模,提高创新能力,缩小与国外品牌的技术差距;国产机器人关键零部件的国产化以降低整机生产成本等。可喜的是,目前越来越多的国内厂家开始加大技术研发,力争在工业机器人本体及核心部件上,逐步缩小与国外品牌的差距;与此同时,机器换人工程在各行各业的进展也如火如荼,相信中国工业机器人市场虽然充满挑战,但前景一定是光明的。

毕亚雷:立足发展前沿大胆探索深圳机器人产业创新路径

最近几年,深圳机器人产业蓬勃发展,据深圳市经济贸易和信息化委员会、深圳市机器人协会和中国科学院深圳先进技术研究院联合发布的《2015年深圳机器人产业发展白皮书》统计,2015年深圳机器人企业435家,产业产值达到630亿元,同比增长31%;工业增加值约227亿元,同比增长35%。展望深圳机器人产业的下一阶段发展,我们认为,企业可以着重在下面几个方向上实现突破:

首先,深圳机器人产业的创新要立足于国内外技术前沿与机器人产业发展趋势,在关键核心领域重点突破一批共性技术,研制出一批高附加值、高端经济型的产品,鼓励创建自主品牌,强化自主知识产权的培育和保护。在这方面,作为国立科研机构、同时也是深圳机器人协会理事长单位的中科院深圳先进技术研究院,应以自己建设国际化工研院和数百家工业合作的良好基础,担当起引领的作用。目前协会已连续十年组织高交会机器人展,并创办了深圳国际机器人与智能系统博览会,形成了深圳机器人产业的良好创新氛围和资源基础。这种政府引导、企业主导、科研院所与大专院校协同的创新体系,对机器人产业实现技术突破,优化产业布局,健全产业链具有重要意义。

其次,机器人产业是一个关联度非常大,应用场景关联紧密的新兴产业,必须将相关产业布局和机器人产业战略发展结合起来,在大力提高机器人制造能力、关键核心技术创新力、以及高附加值产品开发能力的同时,大力发展相关的生产服务业,推动机器人各细分领域的分工细化和服务外包,促进企业加快向研发设计和销售两端延伸,积极推进提供整体解决方案、融资租赁、试验检测等增值服务,促进机器人企业由纯粹的设计制造向综合应用服务转变。

另外,融合“互联网+”,创新机器人营销新模式也是未来值得探索的方向。可以依托深圳互联网产业的发展优势,充分发挥互联网在生产要素配置中的优化和集成作用,运用“互联网+”改变机器人领域原有的以集成商为中心的销售模式,转向以最终用户为中心的销售模式,以实现去渠道化、信息对称化、去时空化、产品优质化、注重价值传递、产业链细化与产业平台化。

坚持上述发展原则,相信深圳机器人产业将成为创新能力突出、产业结构优化、发展规模集群化、竞争力强的国际化机器人产业体系,推动城市成为以机器人为特色的国际化智能制造基地、创新基地和服务基地。

徐方:机器人产业将开启 中国智能制造、智慧生活新篇章

根据我国政府提出的“中国制造2025”发展规划指出,未来将以新一代信息技术与制造业融合为主线,以智能制造为主攻方向,力求实现从制造业大国向制造业强国的转变。智能制造是制造业转型升级的关键所在,而机器人是智能制造的内核所在,因此,以机器人为核心的智能制造已成为推动我国制造业转型升级的重要手段。

就目前发展来看,我国机器人产业蓬勃发展,需求旺盛,应用领域正在由汽车及零部件、机床加工等传统行业,向医药、食品、电子等新兴产业方向拓展。同时,智能工业机器人与新一代信息技术的深度融合将颠覆人类生产模式,新型机器人能更加准确、完全地感知外部信息并进行智能判断和快速反应,并依托以物联网、工业云和工业大数据为代表的新一代信息技术,将机器人作为核心智能感知和作业单元,建立数字化智能无人工厂,实现与加工、装配、物流、仓储等生产作业系统的泛在感知与无缝集成,提升整个制造过程的智能化、柔性化程度。

除此之外,随着服务机器人关键技术的持续突破,使得其智能化程度不断提高,应用场合和应用范围也在逐步扩大,实用性越来越强。例如,自主导航和避障技术使机器人能够更可靠的认路和行走,人机交互和人机协作技术使机器人和人之间可以友好、便捷的交流与合作,仿生技术使得机器人越来越像人类本身,也进一步拉近了人与机器人的距离。服务机器人正逐步成为更加贴近人类的工具,在应对高龄化社会、解决劳动力下降、实现安心安全社会、创建便利和幸福的生活环境等诸多问题中发挥积极作用,为人类开启纵享智慧生活的新篇章。

然而,在中国机器人产业保持高速成长的同时,我们也应清醒地认识到,现阶段,整体中国机器人市场的成熟度仍有待进一步培育,自主品牌的机器人市场认知度不高,且大部分产品处于示范应用阶段,还没有大批量产业化推广,需要以客户需求为导向,进一步开拓市场,提升产能,加快机器人的产业化进程。特别是在技术上,新一代机器人将和人工智能、物联网、云计算、大数据等新技术交叉融合,使其具有环境识别、感知处理、人机交互、自主决策等智能功能,这些都需要大数据系统的支持,因此国内产业界还应在新一代机器人共性关键技术的研发方面实现进一步的突破。其次,机器人标准体系的建设尤为重要,为此,需要进一步加强总体设计,完善标准体系,加快基础共性标准、关键技术标准和重点应用标准的研究制定。此外,机器人行业是典型的高人才需求行业,为了推动产业的进一步发展,急需加大机器人产业领军人物、高端人才、高技能人才的培养和引进力度,加强机器人行业的人才培养。

谭维佳:坚持研发快速建立企业自己的核心竞争力

近两年,在政府的大力推崇之下,我国机器人行业的发展得到了全社会的高度关注。政府直接的补贴,资本的集中进入,以及已经与资本市场实现对接的众多公司强烈的参与意愿,都使得机器人行业“不再缺钱”。然而,资本是否充足永远是个相对概念。从机器人行业的细分领域来看,我国对机器人的核心零部件甚至机器人本体的投入都还远远不够,且投入过于分散,这就导致相关研究在基础阶段呈现严重重复的态势。与此同时,机器人的系统集成领域吸收的资金则更多地被用于市场的争夺行为,特别是对工艺要求相对较低的集成项目,低价策略为主的恶性竞争也导致了低端市场很难保证机器人系统集成商维持财务自主的正常经营,在这一背景下,进一步的研发活动形成的资金缺口也就逐渐在放大。

尽管如此,诸如我们过去经历过的很多国家重点扶持的新兴行业一样,机器人行业在发展初期的上述乱象,其背后也伴生着很多积极的因素。例如,市场需求迅速被激活,客户也普遍得到了工业4.0概念的教育,越来越接受自动化改造的理念,并逐渐从中获得真的受益,进而更加坚定地在自动化道路上前进。又如,经过市场的检验和筛选,机器人行业企业也将更加明确市场的需求,低端恶性竞争环境中可以生存下来的企业必将是真正掌握市场需求,并且可以率先满足市场需求的企业,也就是真正具有核心竞争力的那一小部分。

作为机器人行业的企业,想要不被低端恶性的竞争环境所左右,其主要的挑战就是能否坚持研发,快速建立起自己的核心竞争力。而这一挑战的关键就是研发方向不但要正确,研发步骤也要是合理的。对于体量有限的大多数机器人企业而言,研发不能好高骛远,需要集中力量,找准切入点,从可以在中短期兑现市场价值的研发项目入手,在财务层面也逐渐实现研发活动的部分自给自足。也就是说,对于企业并不具备市场资源的项目,即便是未来发展的方向,在做研发投入的时候也要特别的谨慎。当然,我们也可以在企业以外联合行业的资源,如找到掌握该市场资源的合作伙伴,但是这样做,自己的竞争力必然会打折。

世间武功,唯快不破。机器人行业的整合业已开始,在可以想见的未来还会愈加的剧烈,是时候需要大家好好思考自己的核心竞争力以及未来的发展规划了。

曾辉:打通上下游产业链构筑机器人发展生态圈

工业机器人作为高端智能制造装备,是衡量一个国家和地区工业发展水平的重要标志。国际上大的机器人企业,很多都是从汽车行业起家或者有汽车行业背景,汽车行业极端苛刻的应用环境能加快机器人产业化进程,做强机器人品牌。

2007年,奇瑞汽车经过深入调研论证,前瞻性的决定成立埃夫特公司,布局工业机器人产业,抢占智能装备制高点。埃夫特抓住了这一战略机遇,9年前从奇瑞汽车起家,抢占了一个非常高的起点,扎实地把机器人做成熟,把技术实力做强。近年来,埃夫特公司开拓创新,锐意进取,成功研制出20多款系列化工业机器人产品,其中165KG重载点焊机器人载入中国企业创新纪录,荣获中国国际工业博览会银奖,实际装机数量居国产机器人前列。

在研发上,埃夫特致力于创新产学研合作模式,借力国际国内高端研发资源和智库,布局机器人前沿和高端技术。在国际上,埃夫特分别和美国卡内基梅隆大学、意大利布雷西亚大学等高校合作,布局人工智能和下一代“云”机器人,全面提升机器人“智能化”水平,并前瞻性地布局服务机器人产业。在国内,埃夫特分别和哈工大机器人国家重点实验室、北京航空航天大学机器人研究所等高校研发机构成立机器人联合研发中心,联合攻关机器人关键核心技术。

埃夫特目前的技术开发重点是搭建机器人平台,通过整合国际和国内资源和战略合作,打通机器人上下游全产业链,围绕埃夫特打造一个生态圈。在机器人核心零部件方面,埃夫特一方面自己布局,另外一方面通过整合国际和国内资源,建立机器人核心零部件测试平台,帮助战略合作伙伴验证、改进和提升核心零部件性能和可靠性,扶持国产核心零部件供应链的发展。

在机器人整机方面,埃夫特重点打造埃夫特自主机器人品牌,提升机器人产品综合竞争力,逐步缩小和国外机器人产品的差距。另外,埃夫特通过收购意大利CMA机器人公司,提升在喷涂机器人产品和喷涂解决方案的竞争力,在细分市场实现弯道超车。在机器人系统集成上,埃夫特借力分布全国各地的系统集成商和合作伙伴,饱和攻击细分市场,为细分市场提供一站式解决方案。此外,埃夫特还收购了意大利Evolut公司,大幅提升埃夫特机器人在高端应用和智慧工厂解决方案的竞争力。

葛欢庆:中国机器人行业人才培养刻不容缓

中国的制造业正经历转型升级的关键时期。经过近十多年的发展,我国机器人产业在技术突破和市场份额方面,都取得了不小的进步,特别是出现了一些机器人龙头企业,如新时达、广数、埃夫特等,他们的成功得益于自身的基础实力、营销战略以及国家在政策上的大力扶持。但是我们也要看到目前国内机器人市场竞争仍然十分激烈,面对着许多强大的国外对手,国内企业水平参差不齐,在巨大的压力下就有不少企业在这场较量中无奈退出,当然这也符合“优胜劣汰”的社会规律。

虽然现阶段我国工业机器人产业总体上还处于产业形成期,外资企业占据了大部分应用市场,国产品牌多处于中低端水平,但我们也要保持乐观。一方面有国家对机器人行业政策上的扶持,且部分机器人企业已有了一定的技术积累和人才储备,若能保持对研发的投入,国产机器人的研发和制造水平就能够更上一层楼。

另一方面,目前的国产机器人企业面临的挑战也不少,这些挑战来自于市场、资金、技术、人才。其中,最大的挑战应该是人才的缺乏。由于历史的原因,我国制造业的起步较晚,发展缓慢。近些年国家一直在提倡创新,也在给予政策上和资金上的扶持,但是我国的创新能力仍然较薄弱,究其原因,是不具备对应的人才。一直以来,中国制造业的落后都在促使中国加紧“技术引进”、“吸收转化”,但这背后更多只是一味的跟随、模仿,核心技术的“黑匣子”尚未突破,一些关键产品也很难通过逆向过程实现自主设计、研发和创新。这一点对于机器人企业也同样适用,以目前中国市场份额最大的工业机器人来看,一些关键零部件,如伺服电机、减速机、控制器等,几乎都依赖进口。试想想,如果国产的伺服、减速机、控制器都用于国产机器人生产,那么能省下多少成本呢?所以中国机器人企业要进步,要获得长远的发展,人才十分关键,人才的不断学习更加重要,而人才所带来的技术创新和技术积累,将会成为促进机器人市场规范化的先驱力量。

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