中国机器人产业规模依然非常“小”

中国教育装备采购网2012-11-15 10:33围观1786次我要分享

  今年4月,工业和信息化部、科技部、财政部、商务部和国资委等联合印发了《关于加快推进信息化与工业化深度融合的若干意见》,其中明确提出要推动生产装备智能化和生产过程信息化,加快建立现代产业体系,同时也提出要提升信息产业,支撑两化深入融合能力,促进信息产业加快发展。“这将为中国机器人产业的发展带来更好的契机。”工业和信息化部电子科学技术情报研究所所长李颖表示。

  “智能制造装备集中了新兴传感器、仪器仪表、工业机器人等核心关键技术,工业机器人的研发和制造是智能制造装备中一个重要的领域。”9月1日,工信部装备工业司司长张相木在制博会“中国国际机器人产业发展研讨会”上指出。

  作为本届制博会最受关注的论坛,由工业和信息化部电子情报所主办的“中国国际机器人产业发展研讨会”邀请了北京航空航天大学教授兼“十一五”国家863计划先进制造技术领域专家组组长王田苗、哈尔滨工业大学教授兼机器人研究所副所长李瑞峰、国务院发展研究中心研究员陈宝国、南开大学机器人研究所副所长赵新等国内机器人专家,也吸引了ABB、库卡、发那科、史陶比尔、韩国CNC,以及国内的奇瑞装备公司、未来伙伴机器人公司等业界代表,共同探讨了中国机器人产业发展的现状和前景。

  正如李瑞峰教授所说:“工业机器人已经成为制造业中最重要的装备之一,是衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。而中国的机器人产业,虽然还只是星星之火,却正呈现出燎原之势。”

  不匹配的“小”产业

  1954年,世界上第一台可编程机器人的诞生,让人们认识到机器人可以成为工业生产的主力。但中国的机器人产业却迟来了30多年。

  1986年,“863计划”制定了工业机器人发展计划,一汽集团、哈尔滨工业大学、沈阳自动化所等单位,都相继进行了工业机器人探索,开发出了一系列产品。到了“十一五”期间,在机器人模块化、体积、结构、设计、功能部件等基础技术领域,都逐渐取得了突破。

  例如在理论研究方面,在机器人运动学、动力学、构成研究、综合算法、传感器编程等领域,基本上掌握了工业机器人所有的关键技术;在关键元器件的开发方面,我国自行研究出交流、直流伺服电机和驱动系统;在器械方面,交叉组织轴承等领域也有了一定基础;在系统设计方面,开发了多CPU、分机控制、网络化控制等;而在成套装备上,我国已开发出点焊、弧焊、装配、登记、搬运等一系列的机器人型号。

  “可以说,在系统技术和机械器件等方面,我们已经打下了很好的基础。”李瑞峰说。

  而在产业化层面,上世纪90年代末,我国建立了包括沈阳新松、哈尔滨博实等9个机器人产业基地。经过近20年的发展,新松形成了5大产品线,成为国内创业板首批上市企业之一,也是目前机器人领域惟一的上市公司;博实机器人公司设立了工业机器人与成套装备、精密作业机器人与装备、教育娱乐机器人三大事业部,分别针对不同的机器人细分市场进行研发和市场推广,其中码垛机器人市场反馈非常好,目前能够达到年产50台的产能。

  除了这些老牌机器人企业之外,奇瑞装备制造公司与哈工大、北航等联合开发的点焊机器人已经有超过30台应用在了奇瑞汽车生产线上,并已使用了两年多。而在此基础上开发的6公斤弧焊和165公斤点焊机器人也开始批量生产。

  同时,奇瑞还与北航合作研究控制器和成套的码跺机器人;2010年,西安北村精密机械有限公司与哈工大联合开发的机床上下料搬运机器人已经成功研制出两个型号,并于今年开始小批量生产;哈工大海尔机器人公司研发的多型号重型机器手累计销售超过3000台;浙江万通科技的浇铸机器人也于今年7月下线,最大能够拓展至150公斤,兼具搬运、电焊作业等功能,预计明年将开始量产。

  此外,数十家国内新兴企业正在进入机器人产业,除了传统焊接和搬运机器人领域,还开发了医疗、外墙清洗、特殊空间作业、抢险救灾等机器人。

  数据显示,截至2010年,中国工业机器人累计安装4.6万套。特别是2006年以来,国内每年新增部署机器人5000~8000台套,年增长率接近30%。

  尽管如此,中国机器人依然是一个名副其实的“小”产业。“相对于中国制造业大国和强国的地位,中国机器人产业的发展十分不匹配。”王田苗教授指出。

  据了解,2010年中国装备制造业工业总产值超过14万亿元,位居世界第一,已成为名副其实的装备制造大国;而机器人的产值却仅占全球机器人190亿美元市场的4.5%。从工业机器人在市场应用角度来说,在工业机器人应用最集中的汽车行业,日本每1万名生产工人中就拥有1700多台机器人,在意大利则是1600台;而在中国,每1万名工人拥有的机器人数量还不足90台。

  此外,中外机器人产业的巨大差距还表现在市场竞争上。据了解,以目前工业机器人领域最常见的165公斤焊接机器人为例,通常价格在35万元左右,对于工业制造企业而言,部署一套数十台机器人的生产线并不算昂贵。可是,一旦机器人在使用过程中出现问题,而且已经过了保修期,国外品牌的维修费用就会高得惊人,仅仅维修一个关节就要12万元。面对“天价”,出于生产要求的制造企业也只能选择国外品牌。

  对此,张相木司长强调,装备制造业是为国民经济发展和国防建设提供装备的基础性和战略性产业,是各行业产业升级、技术进步的重要保障,更是国家综合实力和技术水平的集中体现。作为智能制造装备业的重要环节,中国的机器人产业需要被重视,并尽快发展起来。

  突破产业桎梏

  “大家都说新松是中国机器人产业的龙头,但在我们自己看来,新松顶多是个‘蛇头’,因为中国机器人产业太小了,但这种小,是有多种原因的。”沈阳新松机器人自动化股份有限公司总裁曲道奎告诉记者,从中国机器人诞生起,尽管有“863”计划的扶持,却始终存在着难以突破的瓶颈和制约,首当其冲的就是基础零部件制造能力差。

  由于中国的工业基础相对较差,无法生产必需的高性能材料,或是加工工艺达不到国外一流水平,因此基础零部件无论是质量、产品的系列,还是批量化生产方面,都与国外的产品有较大差距,特别是在高性能的交流伺服电机、高精密度成套工艺方面的差距尤为明显。这些差距导致关键零部件必须依靠进口,从而制约了国产机器人的价格竞争力——在一台机器中,电机、伺服、传动等核心部件占60%~70%,国内能做的部分很少,国产品牌的议价能力可想而知。

  其次,中国机器人缺乏大型支柱企业,更难以形成产业集群和规模效应。目前,国内除了新松、博实等少数企业,中国工业机器人还没有形成自己的品牌,特别是像ABB、库卡、发那科等在全球有竞争力的品牌。“尽管目前已经有一批企业从事工业机器人技术开发,但都没有形成较大规模,也缺乏市场品牌认知度。”李瑞峰说。

  而究其更深层原因,曲道奎认为,这与机器人行业本身的特点,以及中国国情有关。

  “采用机器人,不外乎两个原因:一是替代,比如在恶劣的环境下代替人们完成一些工作;二是拓展,作为人类的延伸,完成一些超出人类能力范围的工作。”曲道奎说,替代并不是必须的,特别是中国巨大的人口红利更加淡化了这种替代的必要性;另一方面,中国自实行市场经济以来,主要以低成本、劳动密集的低端制造为主,这种经济形态,对于革命性的拓展型机器人的需求也很低。

  此外,机器人行业本身属于力学、工业设计、电子信息、软件、系统集成等学科的综合,技术门槛较高,企业需要投入较大财力、物力培养或吸引人才,但市场空间却很有限,因此陷入了很尴尬的境地——“小企业进来做不了,大企业进来吃不饱,形成恶性循环。别说形成完整产业链了,就是骨干企业培养起来也是困难重重。”曲道奎说。

  与此同时,中国机器人多年来一直被归类为“制造装备”,没有针对性的扶持政策,而赖以生存发展的产学研机制也较为松散。“科研机构开发的新技术、新产品,90%都停留在实验室,仅有10%走向了市场。”国务院研究发展中心研究员陈宝国说,这既没有以企业为主体,让机器人技术以产业为导向发展,也缺乏一套技术市场化的进程,从而制约了产业化的发展。

  对此,专家们纷纷建议,机器人企业和产学研联盟要以市场需求为导向,抓住重点产品集中突破。例如,目前国内在汽车行业的点焊和弧焊,在物流、石化等领域的码垛搬运机器人,还有数控系统上下料机器人应用相对集中,“那么,就应该围绕这些产业进行攻关,以企业为主体,推动各种产业链的联盟建设,形成强大的开发和应用队伍,才能快速形成机器人产业。”李瑞峰指出。而以市场需求为导向的思路也要同样作用于机器人技术,机器人企业可以从系统集成入手,根据市场需求开发机器人,进而细化到关键零部件的开发和制造。

  另外,陈宝国还表示,国内机器人企业还可以从新兴领域入手,如在电子、信息、生化制药、清洁等领域的机器人应用,虽然比传统工业机器人的需求量小,但利润附加值却远高于工业机器人。

  对此,赵新副所长认为,中国机器人产业应该吸取和借鉴IT产业的发展经验,基于现有的工业机器人开发一些贴近消费者的产品。“PC的出现推动了计算机和IT产业的巨大发展,让原本应用于工业的高性能计算走向民用,产生了巨大的示范作用。”赵新认为,机器人产业也需要革命性产品的出现。

  市场需求显现

  7月29日,在富士康的员工联欢会上,富士康科技集团董事长郭台铭宣布,公司3年内将增加100万台机器人。而且,不同于大多数具备人类3~6岁智商的机器手,富士康的目标更高——要让智慧相当于人类18岁的机器人出现在抛光、打磨、镭射打标、焊接、喷涂等岗位上。

  按照计划,目前拥有1万台机器人的富士康将在第一年内引入30万台机器人,保守估计,富士康每年至少要在机器人上投入300亿元人民币。这个消息让中国机器人产业界兴奋不已。

  “这虽然是富士康的转型措施,但也传递出一个明确的信息——中国机器人的市场需求正在显现,并将快速增加。中国在未来一定会超过美国、日本和韩国,成为机器人消费的第一大国。”罗兰贝格管理咨询有限公司大中华区政府公共行业中心负责人叶指出。

  首先,今年年初南方的用工荒、去年以来的软件业涨薪等一系列事件都显示,中国的人口红利正在消失,制造企业正面临着不断提升的用工成本,而采用机器人,成本则低得多。王田苗教授给记者算了一笔账,以汽车焊接为例,一个工人月工资6000元,一年收入约7万元;而一个成本35万元的机器人,每年再加两万元维护成本,那么10年间,采用机器人的成本仅是普通员工的23%。

  另外,中国的老龄化问题正在急速加剧。城市中60岁以上人口已经超过10%,65岁以上人口达到1.5亿,预计到2015年达到两亿;同时,中国的残疾人数量已经与德国总人口数相当,这些都将给医疗、服务,以及教育等家用机器人带来巨大的市场机会。

  在这样的背景下,清洁用的扫地机器人已经进入了美国、韩国的寻常百姓家。针对全球范围内的老龄化趋势,奥迪公司推出了两轮和独轮的电动车、日本松下推出了床和轮椅一体化机器人,而在中国,台湾科学管理部门工程处也在近日推出了一项“智能轮椅机器人”计划,让轮椅结合智能化与机器人的概念,协助老人或行动不便者行走。

  与此同时,中国还有很多“个性化”的机器人应用。陈宝国指出,中国有5万多个煤矿,属于危害高发区,而矿难一旦发生,机器人将在抢险救灾的工作中发挥巨大作用。为此,国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局等单位已经特别把煤矿抢险救援机器人作为煤矿的标配,成为强行推进的行业安全标准。保守估算,仅矿洞机器人一项就蕴藏着数百亿元的市场空间。据记者此前采访了解,唐山高诚集团为此开发的矿洞抢险机器人已经进入量产阶段,但目前的产能水平仍然难以满足市场需求。

  而从政策角度看,中国机器人产业发展也迎来了最佳时机。“十二五”规划把加快转变经济发展方式和产业结构升级作为发展重点,而机器人将以产品增值空间大、产业带动能力强、转型提升作用好、提供就业机会多、创新观念范围广等特点,将更加受到政府主管部门的重视。

  “工信部正在编制的‘十二五’发展规划将主要围绕战略性新兴产业,其中就涉及智能装备,特别是机器人的发展。在此前的基础制造装备重大科技专项中,我们已经陆续安排了机器人相关的课题研究。下一步,我们将建立统筹协调机制,进一步研究制定有关机器人的发展规划,为机器人产业发展创造更好的条件。”工信部装备工业司机械处处长王建宇表示。

  机器人扶持政策建议

  虽然处于起步阶段的中国服务机器人产业前景十分广阔,而且已经进入高速增长期,但由于技术和市场比较薄弱,仍迫切需要国家的重视和扶持。在9月1日举行的“中国国际机器人产业发展研讨会”上,专家们也就此提出了自己的建议。

  一.税收优惠政策

  相对于开展一系列项目和课题研究,对机器人企业而言,税收优惠给予机器人企业的“营养”将更加持续,也是更为直接的催化剂,这将对培育和发展中国的机器人龙头企业产生巨大的促进作用。

  二.出台相关标准

  任何产业的发展都离不开标准,机器人产业也一样。政府主管机构应该从产业发展的角度着眼,从国家战略层面思考,逐步提炼、归并和整理行业标准,并向国际标准进军。标准的出台,将给核心零部件攻关带来好处。

  三.合理调配促进集聚

  “十一五”期间,对于技术和项目的资助过于分散,没有形成集聚性。因此,在“十二五”期间,应创新产学研联合机制和利益分配机制,加速推进成熟技术市场化进程,同时加大共性的基础性、前瞻性研发,例如加强产业园区和公共服务平台的建设,为产业发展打下基础。

  四.加强人才培训

  机器人是人才资本密集型产业,但机器人应用、维护和维修人才严重缺乏,影响了机器人的大批量应用。这需要主管单位建立有效的行业协会技术沟通机制,加强人才的培训,以促进基础薄弱的中国机器人产业向良性发展。

  2010年中国装备制造业工业总产值超过14万亿元,位居世界第一;而机器人的产值却仅占全球机器人190亿美元市场的4.5%。

  9月1日,“中国国际机器人产业发展研讨会”召开。

  在欧美、日韩等国家,清扫、教育、保姆等服务型机器人已经进入百姓的家庭。

来源:中国仪表网责任编辑:荔枝

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