簡介:近年來,工業(yè)機(jī)器人技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展越來越受到各方的關(guān)注,而中國也已經(jīng)成為全球機(jī)器人的最大市……
近年來,
工業(yè)機(jī)器人技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展越來越受到各方的關(guān)注,而中國也已經(jīng)成為全球機(jī)器人的最大市場。但擺在中國工業(yè)機(jī)器人創(chuàng)新面前的現(xiàn)狀和問題到底是什么?解剖工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)這一高端制造業(yè)的重要課題,必須先從認(rèn)識現(xiàn)狀開始。
機(jī)器人作為“智能制造”的主力軍,雖然產(chǎn)業(yè)規(guī)模不大,但其研發(fā)、制造、應(yīng)用各個環(huán)節(jié)已成為衡量一個國家科技創(chuàng)新和制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。近年來,美、日、德、韓等發(fā)達(dá)工業(yè)國家都將機(jī)器人作為戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)來重點(diǎn)發(fā)展,試圖利用機(jī)器人技術(shù)彌補(bǔ)高成本勞動力所帶來的壓力,實(shí)現(xiàn)“制造業(yè)的回歸”,保持其在高端制造領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢。
機(jī)器人在我國也越來越受到政府、企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)等各方面的重視。利用機(jī)器人技術(shù)提升我國制造業(yè)水平,實(shí)現(xiàn)從制造大國向制造強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變,提高人民生活質(zhì)量等已逐漸成為全社會共識。
1、中國成全球第一大工業(yè)機(jī)器人市場
我國對機(jī)器人的研究始于20世紀(jì)70年代,先后經(jīng)歷了20世紀(jì)80、90年代的原型和示范階段,以及21世紀(jì)初的產(chǎn)業(yè)化階段,2010年以后,我國機(jī)器人裝機(jī)量逐年遞增,開始發(fā)展機(jī)器人全產(chǎn)業(yè)鏈。其間,我國政府陸續(xù)出臺了若干鼓勵機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策措施,且支持的力度逐年加大,支持的手段也愈發(fā)有效,促進(jìn)了我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。盡管我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭良好,但核心技術(shù)薄弱、產(chǎn)品附加值低、自主品牌機(jī)器人市場份額和品牌知名度不高等問題凸顯,各地倉促上馬的機(jī)器人項(xiàng)目使行業(yè)出現(xiàn)產(chǎn)能過剩等問題,產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在多重風(fēng)險(xiǎn)。
近5年來,中國機(jī)器人市場快速增長。2009年至2013年,中國工業(yè)機(jī)器人市場銷量以年均60.7%超高速增長。經(jīng)過“十二五”時期的快速發(fā)展,中國已經(jīng)成為全球工業(yè)機(jī)器人重要市場。2011年,中國工業(yè)機(jī)器人銷量達(dá)到22577臺,同比增長50.7%,在全球排名第四。2012年中國工業(yè)機(jī)器人銷量為26135臺,同比增長15.8%。2013年中國工業(yè)機(jī)器人銷量達(dá)到36860臺,同比增長41%。中國已超越日本成為全球第一大機(jī)器人市場。中國工業(yè)機(jī)器人市場需求的高速增長帶動了全球工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,這一發(fā)展態(tài)勢令全球矚目。
雖然中國已經(jīng)成為全球工業(yè)機(jī)器人最大的市場,但制造業(yè)工業(yè)機(jī)器人密度仍然偏低。2013年中國的工業(yè)機(jī)器人密度僅為30臺/萬人,不足世界平均水平的一半,與工業(yè)自動化程度較高的韓國(437臺/萬人)、日本(323臺/萬人)和德國(282臺/萬人)相比,差距依然很大,但同時也說明市場需求的潛力巨大。
2、自主品牌機(jī)器人未成規(guī)模
近十多年間,在“十五”、“十一五”攻關(guān)計(jì)劃和863計(jì)劃等的支持與工業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求的拉動下,我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)開始加速發(fā)展。其設(shè)計(jì)和應(yīng)用技術(shù)已基本掌握,工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從產(chǎn)業(yè)孕育期進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)形成期。國內(nèi)很多大學(xué)和科研院所在機(jī)械、驅(qū)動和控制等方面開展了大量工作,取得了豐富的成果,為國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。同時,國內(nèi)一大批企業(yè)也積極進(jìn)入到工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)領(lǐng)域,并堅(jiān)持走自主發(fā)展之路,開發(fā)出弧焊、點(diǎn)焊、碼垛、裝配、搬運(yùn)、注塑、沖壓、噴漆等各種工業(yè)機(jī)器人。
由于看好中國機(jī)器人當(dāng)前和未來的廣闊市場空間,國際機(jī)器人巨頭紛紛進(jìn)入該領(lǐng)域。以ABB、庫卡、安川電機(jī)、發(fā)那科四大家族為代表的國外機(jī)器人企業(yè)占據(jù)了中國工業(yè)機(jī)器人85%的市場份額。為了進(jìn)一步搶占市場份額,四家外資與合資企業(yè)甚至展開了“價格戰(zhàn)”,對我國自主品牌機(jī)器人的發(fā)展構(gòu)成了極大威脅。這導(dǎo)致我國自主品牌生產(chǎn)企業(yè)的市場空間被大大壓縮,企業(yè)規(guī)模普遍較小,即便是龍頭企業(yè)年銷售規(guī)模也僅在20億元左右,遠(yuǎn)低于國際機(jī)器人巨頭超百億元的業(yè)務(wù)規(guī)模,未能形成規(guī)模效應(yīng),難以獲取市場話語權(quán)。國內(nèi)市場競爭激烈,自主品牌機(jī)器人培育和發(fā)展需求尤顯迫切,發(fā)展壯大我國自主品牌機(jī)器人已成為當(dāng)務(wù)之急。
3、三大原因推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在各地政府的大力支持下,不到幾年的時間我國各地已出現(xiàn)40多個機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園,具有代表性的城市有上海、沈陽、昆山、唐山、哈爾濱、重慶、青島、蕪湖等,并且還在以每周平均兩家新企業(yè)的速度增長。以“機(jī)器人+智能制造”為核心的新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式正在全國展開,大有群起之勢。
在這種“大干快上”的局面下,部分企業(yè)抱有投機(jī)心理,還未找準(zhǔn)產(chǎn)品定位便盲目投入,產(chǎn)品以組裝為主要生產(chǎn)方式。這樣做不僅忽略了研發(fā)等關(guān)鍵環(huán)節(jié),還造成了大量的低端產(chǎn)能,無疑將讓產(chǎn)業(yè)發(fā)展雪上加霜。
總體來看,當(dāng)前我國的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展核心動力主要來自三個方面:人工成本逐年提高,老齡化社會快速形成,一線產(chǎn)業(yè)工人減少趨勢不可逆轉(zhuǎn);國際國內(nèi)競爭環(huán)境日益激烈,客戶定制、柔性制造、成本效率以及全球資源整合成為核心要素;在航空航天、國防軍工、精細(xì)外科和危險(xiǎn)作業(yè)領(lǐng)域,機(jī)器人更具備優(yōu)勢;谶@三方面原因,中國工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展已成為制造業(yè)升級的關(guān)鍵路徑。
4、汽車、電子是主要應(yīng)用行業(yè)
從應(yīng)用領(lǐng)域來看,近年來,
搬運(yùn)機(jī)器人中的碼垛機(jī)器人需求增長突出,過去5年的復(fù)合增長率超過40%。2013年,搬運(yùn)機(jī)器人超過
焊接機(jī)器人成為國內(nèi)銷量最多的工業(yè)機(jī)器人,其銷量達(dá)到14475臺;排在第二位的是焊接機(jī)器人,2013年銷量為13028臺。搬運(yùn)機(jī)器人和焊接機(jī)器人大約占據(jù)了75%左右的國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場份額。此外,主要應(yīng)用于電子電氣行業(yè)的裝配機(jī)器人和潔凈機(jī)器人過去幾年的增長也很快。未來,工業(yè)機(jī)器人在我國其他行業(yè)的應(yīng)用也將逐步展開。
從應(yīng)用行業(yè)來看,汽車、電子工業(yè)是國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人主要的應(yīng)用行業(yè)。汽車工業(yè)是國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人最大的應(yīng)用行業(yè),占比達(dá)到38%。汽車工業(yè)也是工業(yè)機(jī)器人使用密度最高的行業(yè)。根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會估算,2012年我國汽車工業(yè)每萬名工人擁有機(jī)器人臺數(shù)約為213臺,幾乎是我國制造業(yè)平均水平的10倍。除汽車行業(yè)外的其他工業(yè)每萬名工人擁有機(jī)器人臺數(shù)僅為11臺。隨著我國工廠自動化的發(fā)展,工業(yè)機(jī)器人在其他工業(yè)行業(yè)中也得到快速推廣,如電子、橡膠塑料、軍工、航空制造、食品工業(yè)、醫(yī)藥設(shè)備、金屬制品等行業(yè)。隨著技術(shù)的進(jìn)步,工業(yè)機(jī)器人在軍事、精細(xì)外科和危險(xiǎn)作業(yè)等方面的應(yīng)用也將逐步展開,而在這些方面,工業(yè)機(jī)器人具有不可替代的作用。
5、“機(jī)器換人”是重要驅(qū)動力
勞動力成本快速上漲、工業(yè)轉(zhuǎn)型升級倒逼,以及老齡化社會等因素,都促使我國成為全球最大的機(jī)器人需求國。它們?yōu)槲覈鴻C(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了發(fā)展的大好機(jī)會。與此同時,隨著人工智能技術(shù)與新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的加速滲透、亞洲地區(qū)市場需求的快速擴(kuò)張,全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正呈現(xiàn)出新的發(fā)展態(tài)勢。發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始加緊進(jìn)行新一輪的產(chǎn)業(yè)布局,以搶占機(jī)器人技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的下一個制高點(diǎn)。來自國際的壓力給我國尚處于孕育、初創(chuàng)期的中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)帶來重重挑戰(zhàn)。
《人力資源藍(lán)皮書:中國人力資源發(fā)展報(bào)告(2013)》指出,盡管中國勞動年齡人口絕對數(shù)量開始下降,但勞動力供給總量充足,勞動參與率仍處于高位水平,經(jīng)濟(jì)活動人口的總量還沒有大幅減少。但就業(yè)結(jié)構(gòu)性矛盾更加突出,主要原因是勞動者能力素質(zhì)與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要不適應(yīng)。技能人才總量不足,特別是高技能人才嚴(yán)重短缺問題愈加明顯。有數(shù)據(jù)顯示,我國技能勞動者占從業(yè)人員的比例不足13%,僅為城鎮(zhèn)從業(yè)人員的1/3。另外,一些崗位雖然對技術(shù)水平要求不高,但工作強(qiáng)度較大、工作環(huán)境惡劣。這些原因造成了很多企業(yè)出現(xiàn)“招工難”的現(xiàn)象。
我國工業(yè)機(jī)器人市場能夠?qū)崿F(xiàn)快速增長,最主要的驅(qū)動力便是“機(jī)器”代替“工人”,以緩解工業(yè)各領(lǐng)域勞動力,尤其是產(chǎn)業(yè)技術(shù)工人短缺的壓力。一方面,工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用能夠起到替代熟練技術(shù)工人的作用,那些能夠通過工業(yè)機(jī)器人的引入形成規(guī)模效應(yīng)進(jìn)而大幅提高生產(chǎn)效率并降低人工成本的企業(yè)將從中獲益。另一方面,工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用還能夠使工人從惡劣的工作環(huán)境中解放出來,促進(jìn)勞動力向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。在汽車、造船、衛(wèi)浴等領(lǐng)域,采用工業(yè)機(jī)器人代替人工,避免了打磨、噴涂過程中產(chǎn)生的噪音、飛濺液體、粉塵等對人體健康的影響,減少了事故隱患。在民爆行業(yè),工業(yè)機(jī)器人的引入更是極大地降低了生產(chǎn)、制造、施工、檢測等環(huán)節(jié)對人身安全的危害程度。
6、拉動機(jī)器人市場的新動力
近兩年,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步以及人們對生活質(zhì)量要求的提高,無人機(jī)、掃地機(jī)、送餐機(jī)器人等越來越多的服務(wù)型機(jī)器人走進(jìn)人們的生活。服務(wù)機(jī)器人在需求增長、消費(fèi)水平提升雙重因素的驅(qū)動下,增速實(shí)現(xiàn)了對工業(yè)機(jī)器人的超越,成為拉動機(jī)器人行業(yè)增長的新動力。
首先,老齡化的加速使人們更多地求助“機(jī)器人”養(yǎng)老。根據(jù)民政部的數(shù)據(jù),截至2013年,全國60歲以上老年人口占全國人口比重已從2005年的11%增至14.9%;全國老齡辦預(yù)計(jì),到2020年全國60歲以上老年人口將達(dá)2.48億,老齡化水平為17%,我國在可預(yù)見的未來對于養(yǎng)老護(hù)理的需求極大,這是機(jī)器人應(yīng)用的一大重要市場。
其次,我國的殘疾人總數(shù)巨大。2013年,我國殘疾人人口總數(shù)已經(jīng)與德國總?cè)丝跀?shù)相當(dāng),對殘障機(jī)器人和康復(fù)機(jī)器人的需求總量大。同時,我國也是地震、洪澇等自然災(zāi)害多發(fā)國,搶險(xiǎn)救災(zāi)機(jī)器人市場也較大。
隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,在過去的10年內(nèi),城鎮(zhèn)居民人均可支配收入大幅升高,國民生活水平和消費(fèi)水平不斷提高,越來越多的家庭具有購買家用機(jī)器人的能力。因此,在中國這樣一個高速發(fā)展的人口大國,服務(wù)機(jī)器人未來的市場空間是巨大的。
在技術(shù)挑戰(zhàn)面前,各經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國已經(jīng)開始行動,以圖搶占先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展先機(jī)。2013年,美國谷歌公司收購包括波士頓動力公司在內(nèi)的8家機(jī)器人公司,正是瞄準(zhǔn)這一趨勢所做出的戰(zhàn)略布局。在美、日、德等技術(shù)強(qiáng)國的大力推進(jìn)下,新一代機(jī)器人樣機(jī)、示范應(yīng)用,乃至實(shí)用系統(tǒng)不斷涌現(xiàn),機(jī)器人儼然成為大國實(shí)力競爭的重要手段。
7、急需解決三大問題
盡管中國工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)具備一定的發(fā)展基礎(chǔ),但在核心及關(guān)鍵技術(shù)的原創(chuàng)性研究、高可靠性基礎(chǔ)功能部件的批量生產(chǎn)與應(yīng)用等方面,我國距發(fā)達(dá)國家還有相當(dāng)?shù)牟罹。運(yùn)動控制器、伺服電機(jī)及驅(qū)動器、精密減速器等關(guān)鍵部件大量依賴進(jìn)口,這一局面如不盡快打破,我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將面臨產(chǎn)業(yè)空心化風(fēng)險(xiǎn)。由于缺乏足夠的競爭優(yōu)勢,國產(chǎn)高端機(jī)器人供應(yīng)能力明顯不足,嚴(yán)重制約了國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。2013年,國產(chǎn)六軸及以上工業(yè)機(jī)器人的銷量占全國工業(yè)機(jī)器人總銷量的比重只有6%,而外資品牌的同類產(chǎn)品占比則高達(dá)62%。
總體來看,中國本土工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品與外資產(chǎn)品技術(shù)差距在10年以上。同發(fā)達(dá)國家相比,國內(nèi)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)市場份額相對較小,個體企業(yè)普遍存在規(guī)模較小、創(chuàng)新能力薄弱等問題。
部分關(guān)鍵零部件依賴進(jìn)口
在關(guān)鍵零部件方面,目前我國雖然已有部分企業(yè)在減速器、伺服電機(jī)和控制器等工業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵零部件研制方面取得進(jìn)展,但是技術(shù)方面與國外仍然存在差距。其中精密減速器是目前我國工業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵零部件中最薄弱的環(huán)節(jié)。由于其制造技術(shù)難度大,致使其產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性較差、精度較低和使用壽命較短,造成該類產(chǎn)品沒有真正實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的批量生產(chǎn),成為制約我國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的主要瓶頸。
企業(yè)規(guī)模偏小,成本壓力大
目前我國工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模普遍較小,即便是龍頭企業(yè)規(guī)模也僅在20億元左右,難以形成規(guī)模效應(yīng),令企業(yè)人力、研發(fā)和營銷成本居高不下。加之關(guān)鍵零部件大量依賴進(jìn)口,導(dǎo)致國產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本比國外企業(yè)的生產(chǎn)成本高出很多。例如,國內(nèi)企業(yè)購買減速機(jī)、運(yùn)動控制器的價格是國外企業(yè)價格的將近4倍,伺服驅(qū)動器的價格將近2倍。這種情況就導(dǎo)致同等質(zhì)量的工業(yè)機(jī)器人,國內(nèi)企業(yè)可獲得的利潤空間較小。
以165公斤六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人為例,國產(chǎn)品牌的生產(chǎn)成本比國外品牌要高出44%,導(dǎo)致我國機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)與外資品牌在價格競爭中處于不利地位。
品牌說服力差距過大,內(nèi)資尚缺乏驗(yàn)證期
過去10年,外資機(jī)器人公司通過在中國市場的飛速發(fā)展已經(jīng)建立起了遍布全國的龐大營銷網(wǎng)絡(luò)以及本土化的生產(chǎn)基地。
以ABB、安川為代表的全球工業(yè)機(jī)器人巨頭企業(yè)在汽車行業(yè)等高端應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)勢地位非常顯著,且均在中國市場積極擴(kuò)產(chǎn)。而當(dāng)前國內(nèi)機(jī)器人需求中近一半的企業(yè)來自對設(shè)備品質(zhì)要求最高的汽車及汽車零部件制造業(yè),這些下游企業(yè)已習(xí)慣使用外國品牌,缺乏項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的本土品牌需要更長時間的驗(yàn)證期,最終導(dǎo)致已經(jīng)形成技術(shù)突破的零部件和本體不能盡快投入市場,即便有成功經(jīng)驗(yàn)的產(chǎn)品也難以實(shí)現(xiàn)規(guī);瘧(yīng)用。
文章來源,
工業(yè)機(jī)器人維修官網(wǎng):www.qhdjznet.com