●“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,我国将成为全球最大的机器人市场。
●世界主要经济体纷纷将发展机器人产业上升为国家战略,并以此作为保持和重获制造业竞争优势的重要手段。
●我国机器人产业还没有形成研制、生产、制造、销售、集成、服务等有序、细化的产业链,产品附加值偏低。
●应尽快制订我国下一代机器人技术发展蓝图、产业统一发展规划,确保我国机器人产业按正确的方向持续发展。
金模网讯:习近平总书记在今年两院院士大会讲话中提到,“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,而且我国将成为全球最大的机器人市场。总书记明确提出要求:“我们不仅要把我国机器人水平提高上去,而且要尽可能多地占领市场”。
机器人技术和产业发展规律
根据国际机器人联合会(IFR)的统计报告,工业机器人2013年全球销售量约17.9万台,需求达到了历史最高点,同比增长12%;其中,在中国销售量约3.7万台,销售量全球排名第一,同比增长60%。中国成为最大的机器人消费国。据Allied市场研究公司最新报告,全球工业机器人市场从2013年到2020年期间将以5.4%的复合年增长率发展,到2020年其销售额将达到411.7亿美元。
近来,机器人技术的研究和应用已从工业领域快速扩展到航空航天、国防军事、国家安全、医疗康复、社会服务等其他领域。
2013年,麦肯锡全球研究所发布的《引领全球经济变革的颠覆性技术》报告中,将先进机器人列入物联网、云技术、下一代基因技术、3D打印、新材料、可再生能源等12项颠覆性技术中的第5项。预计到2025年,机器人每年将为全球带来1.7至4.5万亿美元的经济规模。
作为衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志,机器人产业发展越来越受到世界各国的高度关注,主要经济体纷纷将发展机器人产业上升为国家战略,并以此作为保持和重获制造业竞争优势的重要手段。
2013年,美国发布了机器人发展路线报告,其副标题就是“FromInternettoRobotics”,将现今的机器人与上世纪互联网定位于同等重要的地位。机器人将影响人类生活和经济社会发展的各个方面,并被列为美国实现制造业变革、促进经济发展的核心技术。美国在2010年推行的“先进制造业伙伴计划”中,明确提出要通过发展工业机器人重振制造业,凭借信息网络技术的优势,开发新一代智能机器人。
近期,欧盟启动了全球最大民用机器人研发计划——“SPARC”,计划到2020年投入28亿欧元,创造24万个就业岗位。该计划将有200多家公司、1.2万研发人员参与,机器人在制造业、农业、健康、交通、安全和家庭等各个领域的应用都将被纳入该计划。另外,德国为保持其制造业领先地位提出的工业4.0计划,也将智能机器人和智能制造技术作为迎接新工业革命的切入点。
近观亚洲,日本也制定了机器人技术长期发展战略,将机器人产业作为“新产业发展战略”中7大重点扶持的产业之一。今年6月,日本政府表示:日本将把机器人作为经济增长战略的重要支柱,希望通过发掘机器人的潜能实现日本经济的增长。韩国制定了“智能机器人基本计划”,并于2012年10月发布了“机器人未来战略展望2022”,将政策焦点放在了扩大韩国机器人产业并支持国内机器人企业进军海外市场等方面。
针对先进发达国家机器人技术和产业发展规律以及我国的现状,机器人产业研究专家罗百辉认为,中国今后发展机器人的过程中,应该重点关注以下几个方面:
首先,在借鉴先进发达国家发展工业机器人经验的同时,针对我国机器人产业的特点及面临的问题,加强机器人技术路线的顶层设计,细化产业发展路径和实现方式,尽快制定我国下一代机器人技术发展蓝图、产业统一发展规划,为产业发展奠定坚实的基础。确保我国机器人产业能够按着正确的方向持续地发展下去。
第二、依托国内有基础、有实力的核心研发队伍,建立多层次的产学研用紧密结合的机器人技术创新体系。机器人技术难度高、风险大,国内外经验都表明,仅靠企业是无法实现机器人技术跨越和产业发展的。产学研结合,按产业链要求实现创新价值链的有效整合,是实现技术突破和产业发展的根本途径。例如,为促进“制造业回归”,2012年美国开始实施“制造业创新网络”计划,创立了新的科研机构,从事以成果转化为目的的共性基础技术研发,旨在加强研究机构与制造企业之间合作,支撑和补足国家和区域创新体系的不足。德国同样重视产研结合,KUKA机器人公司与德国宇航局合作开发了下一代工业机器人,取得了新一轮竞争的优势。
第三,对于从事机器人研发和产业化的企业,国家应该在WTO规则允许的前提下,给予相应的政策扶持和鼓励。特别是针对国家重大工程项目,积极挖掘用户需求,调动用户采用国产机器人的积极性,推进首台应用和产业化进程;鼓励和发展机器人自动化成套公司,提高应用机器人解决国民经济需求和行业工程问题的能力,形成机器人本体研发和机器人工程应用良好互动的局面。
第四,深刻认识机器人技术和产业发展的规律,实现跨越式发展。“机器人革命”是以数字化、智能化、网络化为特征的第三次工业革命的有机组成部分。移动互联网、大数据、云计算等技术的推动,使机器人有望成为物联网的新型终端和结点,以致极大地拓展了机器人能力。我们必须高度关注这一新的发展动向,面向新工业革命的需求,研制作为网络终端的新一代信息化机器人,实现产业技术的革命和突破。
最后,应当继续加强机器人领域的人才培养。通过建立机器人领域科研人才专家库,建立健全机器人科技人才激励机制,优化创新人才成长环境,着力培养一批高水平科研带头人,培养能够承担机器人技术及产业发展重大项目的高层次创新队伍。从教育入手,制定长期机器人人才储备计划,大学、机器人公司与国内相关科研机构建立联合人才培养计划;进行分类侧重培养,从科学研究、技术攻关、工程应用等方面培养面向机器人产业链各部分的专门人才。
世界先进机器人运营商拓野机器人董事长凌琳表示,我国的机器人技术发展大体可以分为三个阶段。从上世纪80年代开始起步,经过90年代的原型和示范阶段,在2000年开始进入到产业化阶段。2010年以后,我国机器人装机容量逐年递增,开始面向机器人全产业链发展。在国家攻关和863等计划支持下,90年代初期起,具有自主知识产权的点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等产品相继问世,我国工业机器人在实践中迈出了重要一步。目前,国产移动机器人开始批量出口,国内服务机器人、特种机器人开始形成较强的竞争力,2013年国产工业机器人销售总量超过9500台。在此基础上,国家积极支持机器人产业化基地的建设,现已经形成了新松机器人公司、博实机器人公司等为代表的多个机器人产业化公司,为我国发展机器人产业奠定了基础。
2013年,由中国机械工业联合会牵头组建了中国机器人产业联盟。联盟包括了国内机器人科技和产业的百余家成员单位,以产业链为依托,创新资源整合、优势互补、协同共进、互利共赢的合作模式,构建促进产业实现健康有序发展的服务平台。
期间,我国政府陆续出台了不同方面的机器人发展规划。2006年将智能服务机器人列入国家中长期科技发展纲要,2012年发布服务机器人科技发展“十二五”专项规划,2013年发布《工信部关于推进工业机器人产业发展的指导意见》。
尽管我国机器人发展势头良好,但目前国产机器人市场份额偏低,品牌知名度也不高。国际品牌机器人占中国市场份额超过90%。有报道说,六大日本机器人公司占据中国工业机器人采购量的一半,而中国本土四大机器人设备制造商加在一起仅占中国市场份额的5%。因此,我国机器人产业还没有形成研制、生产、制造、销售、集成、服务等有序、细化的产业链,产品附加值偏低。
珠三角机器人产业的一支重要力量
机器换人活动在东莞掀起热潮,东莞制造业在市政府的大力引导下东莞机器换人政策宣讲活动正在东莞市各镇区不断巡讲,并出台了“机器换人”专项资金扶持政策,2014—2016年连续三年,在“科技东莞”工程专项资金中每年安排2亿元,专项用于推动东莞企业实施“机器换人”。包括拓斯达科技在内的机器人制造企业都积极参与其中,共同为制造业的机器换人改造出谋划策,作为制造业自动化第一品牌,受到了东莞市机器换人政策宣讲活动的热情邀请,并作为唯一一家机器人企业出席活动。
目前已有多个汽车配件生产厂商引入工业机器人,例如长城汽车的生产线已大量引进拓斯达生产的工业机器人,在长城汽车的一条十万台焊接生产线上,应用了6轴的点焊机器人,突破了原有手工焊接线造成的车架增焊工作和成车增焊工位焊点多,焊接件结构复杂的问题,打破了生产瓶颈,大大的改善了工人的工作条件,降低了劳动强度,减少了设备故障率,引进这条焊接线后,长城汽车的生产节拍大幅提高,单班生产数量大幅增加,达到手工焊接生产量的5倍,整车的质量有了明显提高,车身压伤、碰伤大大降低,同时也大大节约了人力资源。
另外,汽车配件生产企业富拉司特公司,引进数十台拓斯达牌机械手,用自动化设备来替代原来人工可以完成的工作,从而实现生产线的机器换人改造,提高生产效率,同时也节约了用工成本,富拉司特是一家专业从事生产本田、NISA、东风等品牌汽车方向盘和安全气囊的大型汽车内饰件日资企业,对生产和生产设备的要求极高,自与我司合作完成生产线的自动化改造后大大降低了因注塑成型给员工带来的高强度工作,现在机器换人后该公司效益提高明显,该公司负责人表示通过机器换人后,用工成本的降低、产能的提升有望在一年内收回自动化设备的投入成本。技术升级带来的利好,使自动化机器设备广泛地应用在汽车行业。
海斯坦普汽车组件(东莞)有限公司是东莞加快“三重”建设以来首个投产的重大项目,于2012年7月签约并获得市政府批准入园,10月全面动工建设,2013年5月底竣工,6月开始调试生产,8月全面投产,比原计划提前了2个月。今年上半年,企业已实现营业收入近2亿元。海斯坦普集团全球总裁兼ceo里博拉斯表示,东莞位于广州、深圳之间,拥有很好的营商环境,与海斯坦普很多客户距离很近,在东莞市政府和生态产业园的支持下,海斯坦普的东莞工厂创造了其在全球工厂建设最快速度,对东莞效率表示钦佩。
目前,企业正加快二期项目增资扩产筹备工作。两期项目投产后年产值将达到10.23亿元,年税收达8031万元。海斯坦普汽车组件(东莞)有限公司还引领着时下的“机器换人”潮流,在生产过程中实现了机器化、自动化、集成化、智能化。据该公司负责人介绍,目前该公司拥有30个机器人(其中送料机器人9个,其他21个),配备了19台镭射切割机,充分利用机器人、自动化控制设备进行智能技术生产,几乎替代了一半的用工人数,做到了减员提效,极大地提升了产品质量和生产稳定性、标准化程度。
珠三角地区的机器人产业增速要明显高于全国。2013年,珠三角地区的机器人销量突破5000台,比2012年增长128.5%,增速是2013年整个中国内地地区工业机器人增速的2倍多,销售额已突破120亿元,在旺盛的市场需求催动下,未来2-3年,珠三角地区工业机器人的市场仍将成倍的高速增长,珠三角地区已成为中国“机器换人”和新一轮制造业升级的引领者和“发动机”。
珠三角是国内制造业的主要集聚区,产业发展对人力需求一直比较旺盛,随着近年来人力成本的攀升,珠三角正掀起一轮“机器换人”浪潮。2013年以来,广州、佛山、中山、东莞等地相继出台政策,推进“机器换人”。罗百辉指出,“珠三角不仅广泛地使用机器人,还要打造机器人或智能装备产业基地,已列入珠三角多地未来发展议程。越来越多的企业已开始将机器人应用于产品生产的各个环节。”
从目前来看,中国工业机器人使用密度要低于世界平均水平,远低于日韩美等机器人强国。罗百辉认为,“机器人在智能制造中是很重要的一项产品,将来中国有大量的企业需要有这样的自动化的产品,以及自动化集成的公司,来增强中国制造的竞争力。”
面对企业对机器人的迫切需求,国内机器人产业的发展现状显然还无法满足市场。目前国内机器人企业能做的包括核心零部件,本体制造,系统集成。短期内,中国本土机器人产业的机会仍然来自于系统集成,如博实股份、拓野机器人、李群自动化、雷柏科技、拓斯达科技、普洛汇森、造裕机器人等公司,均是通过开发专注于某一行业或应用领域的工业机器人解决方案,把某一行业的工业机器人系统集成能力做深做强。
作为中国工业自动化领域的重要科研及应用基地,珠三角汇集了众多国内机器人上游核心配件领域的制造厂商,但受制于国内整体技术水平的限制,目前在技术难度最高、附加值最大的两个产品伺服系统和减速机上,仍处于发展初期阶段,与欧美及日系厂商相比,无论在产品性能、应用范围和客户名牌认知方面,仍有较大差距。不过,在罗百辉看来,东莞机器人产业已经初具规模,一批企业在核心技术上取得了重大突破,已经成为珠三角机器人产业的一支重要力量。
“在机器人的控制器领域,拓野机器人已经在技术含量最高的6轴控制系统上有所突破,预计未来3~5年,珠三角地区机器人零部件产业中,伺服系统和控制器将脱颖而出,预计年增速将超过70%。目前,拓野机器人已经进驻东莞。”罗百辉指出,从目前来看,在机器人核心技术领域,国内企业还有较长的路要走,但系统集成是推动机器人推广应用的关键环节,包括东莞在内的机器人企业,可在系统集成这个环节实现突破。
东莞机器人企业应该抓住发展机遇
东莞机器人产业链已经初步形成,一些企业在机器人的核心零部件研发上取得了突破性进展,例如盈动高科在传感器领域,固高科技在控制器领域,有的企业在一些行业的系统集成上也有了长足发展,例如李群自动化研发的应用在3C和食品饮料行业的机器人。
目前珠三角地区,在3C、食品饮料、陶瓷等人力密集型行业中,已有相当数量的公司在专注进行某一领域的机器人集成和开发工作,如雷柏科技、李群自动化、东莞普洛汇森等。对于未来几年的产业机会,罗百辉认为,3C、食品饮料、汽车制造等行业对工业机器人的需求将快速增长,在这些行业中,系统集成商的发展潜力会非常大,机器人企业应该抓住发展机遇。
东莞普洛汇森自动化科技有限公司总经理李宗保表示,国内已有一定数量的机器人公司在做机器人的集成和开发。对于各种应用的二次开发,包括机器人集成公司和生产线公司,中国特色产业链的需求将进一步形成。他认为,中国基础制造业,还有大批的客户需要使用机器人,中国机器人产业上下游的整合有很大的市场潜力。作为东莞的机器人厂商,一定要从系统集成入手,以行业作为细分市场,根据不同行业的工艺特点,找准一个行业,然后把这个行业吃透,只有这样才能迅速拓展市场。
以上这些都为我国发展机器人技术和产业提供了良好的基础。作为科研工作者,我们必须肩负起时代赋予的使命,积极地投身到激烈的行业竞争当中,让更多贴有中国制造标签的机器人服务于我们国家的制造业并销往世界各地,让机器人这颗制造业皇冠上的明珠更加璀璨、发光。