机器人产业挺进资本市场创新提速,机器人打开

2019-11-08 22:51栏目:中国军情
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  据高工机器人产业研究所统计,截至2014年6月,全国已建或拟建的机器人相关产业园(基地)36个,产业园规划面积超过2.8万亩,到2020年的规划投资额超过5000亿元。

协作式机器人是设计和人类在共同工作空间中有近距离互动的机器人,具有柔性特点。与传统的工业机器人相比,协作机器人更加易用和实用,特别适合完成小批量、多批次的生产任务,尤其是后续投资所占比重远低于传统工业机器人。而且,除了可以弥补传统工业机器人的不足,协作机器人还可以应用在传统工业机器人不曾涉足的行业与领域,例如对柔性要求较高的3c行业,并在商业服务领域也展现出了巨大的应用潜力。这些优点让协作机器人被越来越多的用户所接受,其应用前景广泛,甚至有业内人士预估2018年将成为协作机器人的发展拐点。

两年前北京的地铁还需人工检票进站,现在乘客只需在自动刷卡机上轻轻刷一下即可过关,而自动刷卡机的核心技术就是机器人的应用。其实,各式各样的机器人就在我们身边。 随着沈阳新松机器人自动化股份有限公司登陆创业板,并且受到资本市场追捧,普通投资者也开始关注中国机器人产业的发展。 受到资本追捧,不仅因为这是国内首家以工业机器人制造及应用工程为主业的上市公司,同时也因为投资者普遍看好以机器人为代表的先进制造领域广阔的市场前景。对于机器人行业前景,拥有863计划“十一五”先进制造技术领域专家组组长、北京航空航天大学机械工程及自动化学院院长两重身份的王田苗有深入的认识,他告诉《中国投资》:“机器人是具有战略高度的行业,每个国家都非常重视这个行业,中国也不例外”。 从早期的机械手到工业机器人,再到服务型机器人,机器人时代正在慢慢向我们走来,而资本市场无疑将为机器人的技术创新注入新的活力。 攀登战略高度 工业机器人是指广泛适用的能够自主动作且多轴联动的机械设备。在必要情况下配备有传感器,在工作过程中,无需任何外力干预。它们通常配备有机械手、刀具或其他可装配的加工工具以及能够执行搬运操作与加工制造的任务,目前已大量应用于汽车、电子、信息产品等现代制造业。 “在工业生产中,存在很多单调、机械、频繁、重复和长时间的作业,完全可以用机器人取代人工”,中国机器人事业的开创者之一、原北京机械工业自动化研究所机器人研究室主任曹祥康告诉记者。 特别是一些在危险、恶劣环境下的作业,如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上以及在原子能工业等部门中,完成对人体有害物料的搬运或工艺操作,都需要由机器人来完成。 “此外,还有一些对精度要求较高的作业,如弧焊、叶片制造等,人工完成难免存在误差,因此,从对产品质量和可靠性角度出发,也要由计算机控制的工业机器人实现高精度、高质量的工艺需求”,曹祥康说。 早在上世纪70年代,上海、东北等地工厂的技术人员自发地研发机械手,如上海汽车配件二厂研制的汽车灯壳冲压机械手、天津锻压机械厂研制的锻件上下料机械手,成为我国最早的一批工业机器人。 1985年,工业机器人被正式列入国家“七五”科技攻关计划研究重点,目标锁定在工业机器人基础技术、基础器件开发、搬运、喷涂和焊接机器人的开发研究等5个方面。在原国家计委、原机械工业部等部门的大力支持下,国内多家科研机构和院所投入了机器人研发。 1986年底,中共中央24号文件将智能机器人列为国家863计划自动化领域两大主题之一,其主要目标是“跟踪世界先进水平,研发水下机器人等极限环境下作业的特种机器人”。 1990年,由北京机械工业自动化研究所研制开发的工业喷漆机器人PJ-1如期完成。这是我国第一台喷漆机器人。同时,新松机器人前身中科院沈阳自动化研究所也完成了焊接机器人的研发。一些工业机器人的商品样机分别在一汽、二汽和南京汽车厂建立了自动喷漆生产线、驾驶室焊接线、弧焊工作站等应用示范点。 在王田苗印象中,还有几大事件堪称中国机器人技术的里程碑: 1997年6月18日,一个被机器人业内人士看作是“成功发射返回式‘海洋卫星’”的日子,我国6000米无缆水下机器人试验应用成功。这标志着我国水下机器人技术已达到世界先进水平,成为世界上少数具有深海探测能力的国家之一,为新世纪开发海洋资源赢得了主动权。 2007年10月,反恐排爆机器人在公安、武警等进行了装备,一些企业也生产了系列化产品。 2008年1月,在我国第24次南极科考中,低空飞行机器人成功完成了150米低空稳定飞行,并通过自带的红外传感器实现了对海冰温度的精确测量。同年,水下机器人首次用于我国第三次北极科考冰下试验,获取了海冰厚度、冰底形态等大量第一手科研资料。 北京奥运会给了国产机器人一次大显身手的机会——在奥运会期间,我国研制的移动式车底检查机器人成功应用于天安门广场车底安检。 在2008年初的特大冰灾中,依靠人工除冰虽然保住了岌岌可危的湖南电网,但对人身安全和设备质量造成了威胁,同时除冰效率也低。2008年12月29日,湖南省电力公司科研项目“人工除冰方法研究”通过技术评审,针对不同类型的电气设备和除冰需求,研制出包括除冰机器人在内的一批在国内处于领先水平的除冰“新武器”。 在医疗领域,也已经研制出像药丸大小的微纳机器人,通过内设传感器,对人体内脏进行检查,大大减轻了病人的检查痛苦,此外,机器人还应用于脑外科等微创手术。 “实际上,像包括探月在内的深空探测、资源勘探等,都需要机器人替代人”,王田苗说。 在“863”等国家科技攻关项目等的带动下,国内机器人领域的高精尖制造技术已经完全可以和国外一较高下,而一些企业研制的AGV等还出口到韩国等国家。 正是因为国内可以自主生产机器人,使得外国企业原本几十万元一台的机器人,如今也只卖到十几万元。 2 3

沈阳是机器人及智能装备产业起步较早的地区,机器人装备在全国处于领军地位,目前已形成以浑南区为发展核心区、铁西区和沈北新区为重要应用示范区的产业格局,拥有沈阳新松机器人自动化股份有限公司、沈阳东大自动化有限公司、沈阳蓝英工业自动化有限公司、沈阳众拓机器人设备有限公司等一批机器人企业,产业规模国内居首。

  他认为,未来电子行业将成为重要的工业机器人市场,特别是电器制造、手机生产这一类工厂。而光电、钢铁、生化制药等行业,也会因生产环境的限制而有更多工业机器人应用。

上海新松机器人自动化有限公司总经理杨跞说:“这些企业生产的产品较轻,不需要几百公斤重的传统工业机器人,而每一条生产线上要生产小批量、多品种的产品,是一个完全不同于传统工业机器人业务领域的新市场。”更为重要的是,它们占据了中国制造领域的绝大部分,市场广阔。据统计,2018年新产品的生产线设备,产生增量市场空间可达2970亿元。

随着中国老龄化社会的到来,在未来10年,服务机器人在中国的需求会有明显的增长,家庭护理机器人、玩具机器人、安控机器人、清洁机器人将是最为需要的。其中仅儿童玩具机器人一项,预计到2010年在中国消费量将达到100亿元以上。

围绕需求,沈阳出台支持机器人产业发展和科技创新的13条实施意见,内容涵盖重大项目、创新平台、孵化器建设,以及知识产权保护、人才引进、技术转移等方面。沈阳市经信委相关负责人透露,2015年起,沈阳机器人整机和关键零部件生产制造、研发检测等公共服务平台建设和集成应用项目将列入市年度重点建设项目计划,安排专项资金予以支持。预计到2017年,沈阳工业机器人整机、零部件及成套装备销售收入将突破200亿元。

  “这等于说我们的国产机器人能做的就是外壳,核心部件全都是国外的。这就增加了成本,使得国产机器人在竞争中处于劣势。” 王田苗说。

近年来也逐渐成为四大家族的重点布局产品。2015年,abb首款人机协作机器人14轴机器人yumi获得安全认证;同年,发那科推出负载最大的协作机器人cr-35ia;库卡则与瑞士格联手开发出aip机器人拣选技术,将人与机器人协同作业的概念引入未来的自动化智能仓库设计中……

两年前北京的地铁还需人工检票进站,现在乘客只需在自动刷卡机上轻轻刷一下即可过关,而自动刷卡机的核心技术就是机器人的应用。其实,各式各样的机器人就在我们身边。 随着沈阳新松机器人自动化股份有限公司登陆创业板,并且受到资本市场追捧,普通投资者也开始关注中国机器人产业的发展。 受到资本追捧,不仅因为这是国内首家以工业机器人制造及应用工程为主业的上市公司,同时也因为投资者普遍看好以机器人为代表的先进制造领域广阔的市场前景。对于机器人行业前景,拥有863计划“十一五”先进制造技术领域专家组组长、北京航空航天大学机械工程及自动化学院院长两重身份的王田苗有深入的认识,他告诉《中国投资》:“机器人是具有战略高度的行业,每个国家都非常重视这个行业,中国也不例外”。 从早期的机械手到工业机器人,再到服务型机器人,机器人时代正在慢慢向我们走来,而资本市场无疑将为机器人的技术创新注入新的活力。 攀登战略高度 工业机器人是指广泛适用的能够自主动作且多轴联动的机械设备。在必要情况下配备有传感器,在工作过程中,无需任何外力干预。它们通常配备有机械手、刀具或其他可装配的加工工具以及能够执行搬运操作与加工制造的任务,目前已大量应用于汽车、电子、信息产品等现代制造业。 “在工业生产中,存在很多单调、机械、频繁、重复和长时间的作业,完全可以用机器人取代人工”,中国机器人事业的开创者之一、原北京机械工业自动化研究所机器人研究室主任曹祥康告诉记者。 特别是一些在危险、恶劣环境下的作业,如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上以及在原子能工业等部门中,完成对人体有害物料的搬运或工艺操作,都需要由机器人来完成。 “此外,还有一些对精度要求较高的作业,如弧焊、叶片制造等,人工完成难免存在误差,因此,从对产品质量和可靠性角度出发,也要由计算机控制的工业机器人实现高精度、高质量的工艺需求”,曹祥康说。 早在上世纪70年代,上海、东北等地工厂的技术人员自发地研发机械手,如上海汽车配件二厂研制的汽车灯壳冲压机械手、天津锻压机械厂研制的锻件上下料机械手,成为我国最早的一批工业机器人。 1985年,工业机器人被正式列入国家“七五”科技攻关计划研究重点,目标锁定在工业机器人基础技术、基础器件开发、搬运、喷涂和焊接机器人的开发研究等5个方面。在原国家计委、原机械工业部等部门的大力支持下,国内多家科研机构和院所投入了机器人研发。 1986年底,中共中央24号文件将智能机器人列为国家863计划自动化领域两大主题之一,其主要目标是“跟踪世界先进水平,研发水下机器人等极限环境下作业的特种机器人”。 1990年,由北京机械工业自动化研究所研制开发的工业喷漆机器人PJ-1如期完成。这是我国第一台喷漆机器人。同时,新松机器人前身中科院沈阳自动化研究所也完成了焊接机器人的研发。一些工业机器人的商品样机分别在一汽、二汽和南京汽车厂建立了自动喷漆生产线、驾驶室焊接线、弧焊工作站等应用示范点。 在王田苗印象中,还有几大事件堪称中国机器人技术的里程碑: 1997年6月18日,一个被机器人业内人士看作是“成功发射返回式‘海洋卫星’”的日子,我国6000米无缆水下机器人试验应用成功。这标志着我国水下机器人技术已达到世界先进水平,成为世界上少数具有深海探测能力的国家之一,为新世纪开发海洋资源赢得了主动权。 2007年10月,反恐排爆机器人在公安、武警等进行了装备,一些企业也生产了系列化产品。 2008年1月,在我国第24次南极科考中,低空飞行机器人成功完成了150米低空稳定飞行,并通过自带的红外传感器实现了对海冰温度的精确测量。同年,水下机器人首次用于我国第三次北极科考冰下试验,获取了海冰厚度、冰底形态等大量第一手科研资料。 北京奥运会给了国产机器人一次大显身手的机会——在奥运会期间,我国研制的移动式车底检查机器人成功应用于天安门广场车底安检。 在2008年初的特大冰灾中,依靠人工除冰虽然保住了岌岌可危的湖南电网,但对人身安全和设备质量造成了威胁,同时除冰效率也低。2008年12月29日,湖南省电力公司科研项目“人工除冰方法研究”通过技术评审,针对不同类型的电气设备和除冰需求,研制出包括除冰机器人在内的一批在国内处于领先水平的除冰“新武器”。 在医疗领域,也已经研制出像药丸大小的微纳机器人,通过内设传感器,对人体内脏进行检查,大大减轻了病人的检查痛苦,此外,机器人还应用于脑外科等微创手术。 “实际上,像包括探月在内的深空探测、资源勘探等,都需要机器人替代人”,王田苗说。 在“863”等国家科技攻关项目等的带动下,国内机器人领域的高精尖制造技术已经完全可以和国外一较高下,而一些企业研制的AGV等还出口到韩国等国家。 正是因为国内可以自主生产机器人,使得外国企业原本几十万元一台的机器人,如今也只卖到十几万元。 2 3 产业化仍需政策扶持 目前国内使用的机器人数量约为47000多台套,50%-60%集中在汽车领域,其他如电子装配、物流等领域也有应用,但遗憾的是,这些设备中进口机器人占有相当大的比例。一方面是国产机器人可靠性不高,使用寿命远不及外资产品,同时从价格上也不具备优势。由于没有量产,从国外厂商那里采购关键零部件的价格就比ABB等企业的采购价贵,所以国内机器人造价仍高于发达国家。 以目前国外汽车生产使用的焊接机器人为例,价格主要与其负重和自由度相关。一般来说,6个自由度的机器人,负重165公斤的单台价格约为30-35万元,负重6公斤的价格为15-20万元之间。而一条生产线往往需要十几台机器人,加上辅助设备,造价仍偏高。 记者了解到,在工业机器人领域,目前技术与产业已相对成熟,已形成日本发那克、德国库卡、瑞士ABB、日本安川等垄断性跨国企业集团。国内早期研发机器人的企业现多数已经不再生产机器人,而转向机器人应用工程。在这方面,北京机械工业自动化研究所等一批科研单位具有较强实力。 然而,机器人制造大鳄们无不睁大眼睛,关注着国内的机器人产业,也感受到了来自中国机器人制造企业的竞争压力。 专家建议,目前中国机器人产业在两条线路上取得突破后,才可能实现大批量的生产。 首先是成套工艺的应用和设计。“过去我们总是简单谈一个机器人,而往往一条汽车生产线上需要50-100台机器人,各个机器人有不同的动作,彼此形成一个系统,必须是成套的工艺和设计,这是我们的一个瓶颈”,王田苗说。实际上,机器人技术还需从产品制造角度来研究,若干机器人如何在一条生产线上布放,完成什么功能,通过什么卡具进行组装,实现什么任务。“这个如果克服不了,光有一个机器人是实现不了价值的”,北京机械工业自动化研究所研究员、中国机器人标准化委员会主任委员聂尔来也认为,成套机器人是中国目前比较欠缺的。 其次是核心的高附加值的功能部件需要突破,如伺服电机与控制器、RV减速器以及为机器人安装的焊接、喷涂等配套工具。如果这个不突破,仅仅是把国外部件集成起来的话,在实现产业化和规模生产上,和国外产品相比,性价比就差,竞争力也不强。 此外,在服务机器人方面也有几个需要把握好的关键因素。一是模块化高性能、低成本的软件和功能构件的设计技术。就像组合家具一样,形成模块化后,手、上肢、头等能组装到一起,形成若干具有不同功能的机器人。二是人机交互智能信息技术和控制技术。毕竟服务型机器人是为人服务的,需要和人打交道。三是需要从老人和残疾人角度,对需求重新定位和定义,更加实用化和简单化。四是安全标准和安全协议,包括产品制造标准、技术标准和使用标准。 “中国作为制造业大国,工业机器人已成为其中不可或缺的重要组成部分”,曹祥康说,如果要想抢占新的制高点,光靠国家科技投入是远远不够的。“新松机器人采用上市方式募集资金,不啻为一条新路”,曹祥康表示,“这是个好事”。以新松机器人为例,在招股说明书中,明确提出,按发行价计算的6.17亿元募集资金中,将有4886万元用于工业机器人制造工程。 “企业应成为推动机器人产业发展的主体”,聂尔来认为,企业作为技术创新的主体,这一特性在工业机器人领域表现得更为明显。从发达国家机器人产业化进程来看,也多是大型企业集团自主研发,逐渐发展起来的。 聂尔来建议,一方面可以给予机器人应用企业税收等优惠政策,鼓励其使用国产机器人,使其愿意承担新技术、新产品方面的风险。另一方面,国家科技经费能更多地给予企业,由企业与科研院所结成对子,共同进行机器人相关技术研发,国家投入才能更好地促进机器人的产业化发展。 因此,参考国际经验,专家建议,对于机器人研发企业,遵照高新技术企业,减按15%的税率征收企业所得税,对机器人生产企业实行财政补贴。在工业机器人产业化初期,为了支持国产机器人的发展,对规模化生产的企业,可按其实际销售的工业机器人产品,参照国际市场的平均价格,给予一定比例的补贴,这也是日本当初的经验。 而随着中国机器人工艺水平和产业化不断推进,企业可以采取长短期租赁方式,普及新兴产品和扩大市场,有利于减少用户购买产品的风险,通过出租可增加与顾客接触的机会,掌握顾客的需求,增加销售机会。 相关链接 发达国家的机器人国家战略 美国、欧洲、日本、韩国等发达国家长期高度重视机器人发展,纷纷推出各自发展机器人的国家战略规划。 美国推出DARPA的自主机器人研究计划、未来作战系统、联合机器人研究计划、无人机研究路线图与无人水下航行器总体规划等。 欧洲欧洲联合空中力量能力中心的无人机系统飞行计划、欧盟第七框架计划、欧洲机器人研究路线图等。 日本政府对机器人发展执行了持续支持的战略,上世纪80年代后,先后有极限作业机器人计划、微型机器人计划、仿人机器人研究计划、大大特计划与阿童木计划等。 韩国政府力图在机器人这一战略高技术上后来居上,制定了先进机器人技术研发计划、个人机器人基础技术开发计划与信息技术839战略等。

为把优势做强、规模做大,沈阳市提出将机器人和智能装备产业作为先导产业、支柱产业和未来重要增长极优先发展,着力补齐应用市场等短板、提升自主研发能力和成果转化水平、支持新松等龙头企业成为世界级领军企业,加快把沈阳建成为中国机器人产业发展领军城市和具有全球竞争力的世界级机器人产业基地。

  比如,新松现在就已经形成以自主核心技术、关键零部件、领先产品及行业系统解决方案为一体的完整产业链,并将产业战略提升到涵盖产品全生命周期的数字化、智能化制造全过程。而更多具有代表性的国内机器人生产企业也都开始朝着这一方向努力。

2015年工博会上,新松发布了一款柔性的七自由度协作机器人,具备了快速配置、牵引示教、视觉引导、碰撞检测等功能,主要针对的就是3c用户对工业机器人投资回报周期短及机器人产品安全性、灵活性及人机协作性方面的需求。系列产品的软硬件研发全部自主创新,已实现70%的国产率,第二年提高到90%。“2017年已经完成测试,已在半导体、3c电子等行业签订了过亿元的订单。”杨跞说。

随着中国老龄化社会的到来,在未来10年,服务机器人在中国的需求会有明显的增长,家庭护理机器人、玩具机器人、安控机器人、清洁机器人将是最为需要的。其中仅儿童玩具机器人一项,预计到2010年在中国消费量将达到100亿元以上。

在东北加速新一轮振兴的当下,机器人产业的迅猛发展将成为沈阳打开产业升级之门的一把“密钥”。以机床、工程机械、电子装备等产业为重点,以智能化、精准化、集成化为方向,沈阳正极力促成传统装备与机器人技术的有机融合,以此拉开智能装备产业的新格局,促进沈阳装备制造业向价值链高端挺进。

  这一点陆际联也深有体会。作为中国最早一批从事机器人研究工作的专家,他始终认为,“机器人不论在国内还是国外,都需要政府的强力支持推动”。

提升工业机器人产业的竞争力该怎么办?

1 2 抢占产品高地 各种迹象表明,世界机器人市场的需求即将进入喷发期,中国潜在的巨大市场需求才初露端倪,统一的国内和国际标准还未形成,其核心技术还存在巨大的发展空间,并且与原有产业和制造系统具有自然的联系,产品的利润空间极大。 方正证券分析报告显示,未来几年,随着我国制造业的发展,特别是作为工业机器人主要应用领域的汽车及汽车零部件制造业的发展,工业机器人的装配量将会快速增长上升。加之工业机器人应用领域正逐渐向电子信息产业以及建筑,采矿等领域延伸,预计未来3-5年工业机器人年均增速有望达到25%左右。此外,由于自动化立体仓库以每年40-60座水平快速增长,用于物流、搬运的移动机器人每年增幅也将不低于20%。 工业机器人伴随国内汽车工业、电子工业等行业的发展逐步壮大。光大证券分析报告也显示,我国将在2011年新安装各类工业机器人9500台,市场容量约57亿元,市场保有量将达到48600台,折合约292亿元。 实际上,除了工业机器人外,服务机器人、特殊机器人与之并称为机器人三大应用领域。 随着技术不断创新,人们也开始期冀机器人能够像动画片里那些“变形金刚”、阿童木、机器猫等一样,给人们的日常生活带来便利。 2006年,发展智能服务机器人被列为《国家中长期科学和技术发展规划纲要》。机器人概念不再局限于工业领域,而已逐渐渗透到服务和特殊领域中。 2008年11月25日,国内首台家用网络智能机器人——塔米在北京亮相。塔米不但能像人一样自由说话,识别主人和物体,还能根据电脑或手机接受主人发布的指令工作。 在服务机器人领域,日本是较早进行相关研发的国家之一。本田、索尼、松下电工、NEC、丰田等公司看准服务机器人将新创出数万亿美元的产值前景,每年都投资上亿美元进行服务机器人的开发工作。而许多日本企业都希望将自己的产品标准升级为行业标准、国家标准,甚至是未来的国际标准,力图抢占未来服务机器人新兴市场。 近5年来,全球服务机器人产量以每年40%左右的速度增长。预计到今年年底,全球投入使用的服务机器人将达到450万台。根据权威研究机构预计,2012年服务机器人市场需求至少有800亿美元,市场规模将成长至2500亿美元。 随着中国老龄化社会的到来,在未来10年,服务机器人在中国的需求会有明显的增长,家庭护理机器人、玩具机器人、安控机器人、清洁机器人将是最为需要的。其中仅儿童玩具机器人一项,预计到2010年在中国消费量将达到100亿元以上。 就机器人应用软件来说,目前机器人内置软件的市场销售总额约为990亿美元。假设20年后的机器人已经有了像如今电脑一样的成熟产业链以及巨大的产能、数量庞大的代工厂、销售公司、设计公司,并培育出巨大需求量的话,那么机器人产业链的价值将不可限量。 此外,在军用机器人领域,美国iRobot公司研制的排爆侦察机器人,已进入批量生产,实际进入阿富汗与伊拉克战场。特种机器人工作在极限和特殊环境中,包括军事机器人、水下机器人、空间机器人、飞行机器人、极地机器人、反恐防爆机器人、医疗机器人、微纳机器人、机器人化工程机械等,是一个国家综合国力的高度体现。“这是任何一个国家都希望能够自己研制并使用的领域,在这方面,我们必须依靠自己的力量”,王田苗说。 在服务型机器人领域,国内差不多是和发达国家一起开始研究的,国内可以说是和发达国家研究方面在同一起跑线上。王田苗说:“但是在工程化与产业化方面我们还存在相当差距,尤其是目前缺乏有竞争实力的中国企业参与和推动,缺乏投资助力”。 1 3

规划、蓝图,正在走进现实。眼下,“机器人造机器人”的智能生产模式已在新松实现,生产效率提高近10倍;沈阳防锈包装数字化智能车间、沈阳八王寺智能生产线等机器人应用项目,中科院沈阳自动化所智能制造创新研究院等平台项目正加速推进;一批传统制造业企业正加快脚步,向智能制造领域跨界融合。

  国产机器人只能做外壳吗

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12月28日,记者从沈阳市经信委获悉:继上月省有关部门制定辽宁省推进机器人产业发展实施方案,把沈阳市和新松公司作为全省发展机器人产业重要支撑后,沈阳市日前也接连出台机器人产业发展规划纲要、实施方案和13条支持创新实施意见,提出要以工业机器人撬动传统产业转型、以服务机器人催生新经济增长点。

www.9001.com,  北京理工大学机器人研究中心(现为智能机器人研究所)退休教授陆际联告诉本刊记者:“中国的机器人产业链还没有形成,即使像新松这样的公司,它的减速器、电机、轴承等机器人的核心零部件也都是采用国外的。比如说轴承,我们也有企业生产,但是工艺和材质无法与国外相比。”

北京航空航天大学机器人研究所教授王田苗分析,作为基础装备,机器人在材料、加工、生产工艺、测量等方面的提升是系统工程,是长时间追求高品质、高性能的结果,这就需要产业参与者具备工匠精神,不能急功近利。

  “从中国机器人过去40多年的发展历史来看,政府发挥着主导作用,甚至可以说没有政府的政策支持,中国机器人产业的发展要艰难缓慢得多。”王田苗说。

新的拐点似乎已经显露。中国机器人产业联盟的最新数据显示,2017年,多关节机器人首次成为国产工业机器人销量第一的机型。“以多关节机器人为代表的六轴机器人占比的上升,表明国产机器人产品结构调整升级正在有序推进。”中国机器人产业联盟执行理事长兼秘书长宋晓刚说。

  在珠三角、长三角等中国传统制造业的聚集地,更多的无人工厂陆续出现。据国际机器人联合会的统计,就每万名制造业工人的机器人保有量来说,韩国为396个,日本332个,德国273个,世界平均水平58个,而中国只有23个。

有消息说,2017年,国内有厂商攻克了控制系统、伺服电机、减速器等关键核心零部件领域的部分难题,控制系统已基本达到国际先进水平,关键零部件也部分进行了国产化。此外,在软件方面,语音识别、图像识别等人工智能技术也达到了国际先进水平,机器人本体优化设计及性能评估、高速、高精度控制等技术都取得了显著进展。

  “中国的制造业升级才刚刚起步,如果企业能够制造出符合某些特定行业的功能机器人,也会拥有很大的市场。”陆际联说。

2017年,协作机器人处于探索和百花竞艳的阶段,国外协作机器人虽然占据了大量的市场份额,但存在售价过高以及服务不到位等弱点。而本土厂商跳出国外技术思维,另辟蹊径,有望占领市场。尔智机器人总裁温中蒙介绍,在工业机器人领域,协作机器人在新零售、康复医疗、教育等新兴领域有很大的应用潜力,也被世界各国看作是未来机器人升级发展的重要方向。

  “这是一个分水岭,中国机器人实现了由技术研发向技术应用的转变。尤其是在2014年,中国的机器人发展获得了前所未有的关注。”国家“十一五”“863”计划先进制造领域专家组组长、北京航空航天大学机器人研究所教授王田苗对《瞭望东方周刊》说。

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  近几年,中国工业机器人应用的推广主要基于人力成本的快速上升。能够实现自动化生产、智能识别、安卓系统操控的工业机器人,正成为不少装备制造企业解决人力成本上涨压力的利器。比如,全球最大的代工厂富士康此前就高调表示,将建设无人工厂。

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  政策红利如何能够不盲目

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  而在2014年11月初,工信部副部长苏波也公开表示,工信部将组织制订中国机器人技术路线图及机器人产业“十三五规划”。此外,2014年的国家科技重大专项(简称04专项,即高档数控机床数字化设计关键技术与工具集研发及典型产品应用)也明确将重点支持机床机器人,推进其在汽车发动机、航天、航空、船舶、民爆等6个行业自动化车间的应用。

中国企业有望在这一领域取得突破

  新松总裁曲道奎此前在接受媒体采访时也曾建议:企业一定要找准定位,面面俱到很难与跨国公司竞争;还要转变发展模式,“关起门来”很难做大,需要学会整合资源、与外界协作;第三,千万不能走“高端产业低端化”的路,机器人集成的产业链很长,如果只做低端的加工制造,意义不大。

上海新松机器人自动化有限公司总经理杨跞

  市场空间还有多大

令人欣喜的一点是,在华南及长三角地区,围绕新松的一整条产业链正在形成。以长三角为例,这里聚集了大量的中小型制造业企业,而新松的零部件供应商也在这里。在杭州临江国家级高新技术产业开发区里,以新松为整机龙头的工业机器人企业服务于周边制造业企业,同时还带动了一批零部件创业企业的发展。

  2013年,中国以3.7万台的工业机器人销售量超过日本,成为全球第一大工业机器人市场。高工机器人产业研究所的数据显示,2014年前三季度,国内工业机器人销量继续高速增长,达到3.36万台,同比增长32.5%,预计全年达到4.5万台。

在广东、在长三角,越来越多的中小型制造企业有着巨大的需求,它们制造计算机和消费类电子产品等产品。它们自身的体量和规模较小,难以承担高昂的成本,它们的需求广泛而且急迫。

  深圳市近日发布了《关于组织实施深圳市机器人、可穿戴设备和智能装备产业2014年第一批扶持计划的通知》,明确将重点支持包括智能控制焊接、重载搬运、柔性装配等工业机器人和自动化辅助设备,以及服务机器人、精密制造核心部件等领域。

中国制造的转型升级为协作机器人带来了巨大的市场。

  有数据显示,2004~2013年的十年间,中国制造业从业人员的平均工资增长了3倍。

问题依然存在。眼下,软件人才短缺,地方政府的机器人产业布局贪大求全、低水平重复,也是需要亟需解决的问题。

  “中国以前的工业机器人应用领域主要集中在汽车制造业,范围很窄,但是近几年应用领域已经逐步拓展到金属加工、食品饮料等行业。”上海交通大学机器人研究所博士顿向明对《瞭望东方周刊》说。

“在推进国产化的过程中,我们也一直在帮助国内零部件企业的成长。”杨跞回忆道,当时,用于协作机器人的一个关键零部件完全可以采用进口,但为了扶持本土产业链,新松还是选择了本土零部件,“供应商遇到了技术问题,我们就找专家帮助他们解决问题,进而理解工艺要求,整个试错阶段耗时两年,期间消耗的研发成本均由新松承担。”杨跞说,新松也顶着巨大的压力,但只有把国内的资源都聚拢起来,让相关数量众多的机器人企业聚集在一起,才能形成工业机器人的大产业链。“当欧洲人、墨西哥人看到我们的产品时,都非常激动。”杨跞说。

  被寄予厚望的中国机器人,还有哪些待解的疑问?

什么是协作机器人?

  高峻峣告诉《瞭望东方周刊》:“我国机器人从技术到应用的转化还需要时间,2000年以后的应用转化是成功的,方向也是正确的。”

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  在他看来,即使是一些有备而来的企业,也基本停留在组装、仿制阶段。很多企业就是把国外的产品拆开后,按照产品构成买材料组装。“9个月间增加了175家企业,这肯定不正常。那些浑水摸鱼的企业如果只靠模仿、山寨,肯定成不了气候,反而会扰乱整个市场,甚至败坏国产机器人的名声。”

  “这是因为我们的研发与应用不对等,很多技术在实验室可能很完美,但在生产中暴露出各种问题。”高峻峣说。

  “如果国产机器人未来5年内仍然找不到准确的市场定位,很快会被市场淘汰,再大的蛋糕也吃不到。”顿向明说。

  一位机器人研究专家说:“各地一窝蜂上马产业园并不能代表机器人产业化就会快速推进,投资太多反而可能带来产业泡沫,不利于整体发展。”他认为,国家要对机器人产业发展有统一的整体规划,各地切忌盲目投资。

  不过,对于众多业内专家来说,国产机器人目前最突出问题还是无法掌握核心零部件技术。尽管在过去40年,中国投入了大量人力物力进行技术攻关,结果并不理想。

www.9001.com 6   高工机器人产业研究所统计,截至2014年9月,中国机器人相关企业数量428家,其中1~3季度就增加了175家,占到总数的41%。(资料图)

www.9001.com 7   AGV移动机器人到仓库取货,搬运给工业机械手自动装配,再传送到自动喷涂区,最后成品入库……车间没有工人,所有岗位均由机器人独立完成。如此场景,在沈阳新松机器人自动化有限公司(以下简称新松)的“数字化无人工厂”里,随时可见。(资料图)

  这是迄今为止,中央高层对机器人产业发展最直接、最明确的表态和支持。接受《瞭望东方周刊》采访的多位业内专家均表示,这番表态给成长中的中国机器人产业打了一剂强心针。

  这仅仅是中国机器人产业化的一个缩影。经过上世纪最后30年的发展,中国机器人产业在进入21世纪后迎来新浪潮。

  与此同时,工业机器人的价格却在激烈的市场竞争中不断走低,几年前20万元的机器人,现在只需要几万元。

  广东东莞更是投资27亿元建设松山湖国际机器人产业基地。而在此之前,湖南长沙、四川、湖北、山东青岛等地已纷纷出台扶持政策,力捧工业机器人产业发展。

  “我们在机器人应用系统设计上的经验少。机器人不是买回来就能用,而是需要二次开发。比如焊接机器人,工厂需要开发一套焊接的应用系统,才能让它工作。”王田苗说,中国的很多机器人生产企业具备整机生产能力,但无法进行复杂的后期系统开发,“应用系统不仅代表技术实力,更具有高额的利润。”

  “十一五”期间,国家更是将机器人技术的重点放在人机交互等共性关键技术的研发上,重点发展工业机器人自动化成套技术装备,应用于IC、船舶、汽车、轻纺、家电、食品等重点工程和行业,以打破国外公司在大规模自动化制造系统中的垄断,加速机器人技术的产业化发展。

  众多业内专家的一致认为,中国机器人市场在上世纪30年的积累后迎来了持续释放的过程,未来必将爆发式增长。

  在他看来,从“七五”计划开始,政府在机器人产业发展上的投入和支持就有目共睹,“机器人产业始终在享受政策红利。”

  他说,国产机器人的短板主要有二:应用系统开发不足,核心零部件缺乏。

  “更多的企业转而用机器人替代人工。”王田苗说,在生产者看来,用机器人少了很多麻烦。

  分析报告指出,在2013年中国购买并组装的近3.7万台工业机器人中,外资机器人普遍以高端工业机器人为主,几乎垄断了汽车制造、焊接等高端领域,占比达96%,而国产机器人则以搬运和上下料机器人为主,处于行业低端。

  一位机器人研究专家告诉《瞭望东方周刊》:“一些企业看到机器人的市场前景就涉足这一领域,但很多企业根本就不具备生产能力,既无基础也无技术,就是打肿脸充胖子。”

  一些厂商通过横向整合产业链,联合其他零部件厂商,自身专注于机器人整机的研发及下游应用的开发;另一些则通过自身在零部件方面的优势进行纵向整合,零部件自给自足,以成本和渠道优势占领市场;还有些企业定位于集成商,凭借成熟的解决方案销售整机。

  在2014年6月9日的两院院士大会上,国家主席习近平说,“机器人革命”有望成为“第三次工业革命”的一个切入点和重要增长点,将影响全球制造业格局。他还说,机器人是“制造业皇冠顶端的明珠”,其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志,“我们不仅要把机器人水平提高上去,而且要尽可能多地占领市场”。

  2013年12月22日,工信部对外发布《关于推进机器人产业健康有序发展的指导意见》,其中说,到2020年,我国要形成较为完善的工业机器人产业体系,培育3~5家具有国际竞争力的龙头企业和8~10个配套产业集群;高端产品市场占有率提高到45%以上;机器人密度(每万名员工使用机器人台数)达到100以上(目前为23)。

  而重庆则将机器人等智能装备产业集群确定为该市十大新兴产业集群之一,其两江新区、江津、璧山、大足和永川共五个区布局机器人产业。到2016年该市重点行业装备智能化率将达到65%,智能制造装备产业规模达到250亿元;到2018年智能化率达到75%,产业规模达到400亿元,最终形成“整机+配套”、“研发+制造+服务”全产业链的智能制造装备产业集群。

  (来源:瞭望东方周刊 作者:张瑜 王元元 新华社辽宁分社记者王莹、江苏分社记者刘巍巍对此文亦有贡献)

  是否会陷入“高端产业低端化”

  业内专家认为,虽然中国机器人整机市场的需求远未饱和,但激烈的竞争已经压低了产品利润,且整机生产领域已涌入太多投机者,太过混乱,走整机生产和应用系统开发相结合的道路,是企业增加竞争力的一个方向。

  在北京理工大学智能机器人研究所副所长高峻峣看来,中国机器人产业化找准了时间点,正好处在国内市场趋向增长的节点上,避免了产业化过程中的各种阻碍,“少走了很多弯路”。

  在中央政策的激励下,许多地方政府也陆续制定机器人发展扶持政策。

  王田苗的统计更加直观地表明了这一点:国产机器人中80%~90%使用国外减速器,60%~70%使用的是国外电机、40%~50%使用国外控制器。

  也有专家建议机器人企业布局一些还未完全开发的工业领域。陆际联认为,汽车等传统领域已被国外品牌占据,国内企业应侧重开发一般制造业,如五金加工、橡胶和塑料、陶瓷、食品和医药等行业。

  舆论普遍认为,在国家和地方双重政策的支持下,机器人产业将迎来良好的发展契机。

  从“十五”开始,中国的机器人技术发展方向有了重要调整,从单纯的研发机器人技术向机器人技术与自动化装备扩展,并将中心任务定为:研发面向先进制造的机器人制造单元及系统、自动化装备、特种机器人,促进传统机器的智能化和机器人产业的发展。

  工信部装备工业司副司长王卫明也曾就这一问题明确表示,中国机器人的核心技术和核心关键部件受制于人,基础配套能力滞后,整机面临空壳化。

  有机构预测,对比发达国家制造业机器人密度,中国在汽车、电子电气、食品饮料、化工、塑料橡胶、金属制品这六大工业领域,未来几年需要108万~240万台工业机器人,占工业机器人总需求量的约70%。若以每台20万元计算,工业机器人产值空间在3100亿~6880亿元。

  以新松、埃夫特、广州数控等国产机器人代表企业来说,它们或是机器人的最终用户,或是自动化零部件厂商,又或是机器人系统集成商,本身在产业链上的定位和发展策略是有所区别的。

  “相较整机生产,应用系统的开发更复杂,技术含量更高,如果在这方面拥有优势,那就能在市场站稳脚跟。”王田苗说。

  不过,也有业内人士对此并不看好。

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