機器人產業面臨四大難題

此為瞭望「機器人」專題首篇 點擊文末【閱讀原文】逐篇閱讀兩會期間，工信部部長苗圩就我國工業機器人產業發展總體規劃的問題接受媒體採訪時表示，到2020年，計劃培育3至5家具有國際競爭力的龍頭企業和8至10個配套產業集群，高端機器人方面，國產機器人佔到45%左右市場份額。我國機器人發展現狀如何？面臨哪些瓶頸？機器人產業革命，又能否帶來中國裝備製造業的二次飛躍？機器人產業發展風頭正勁據中國機器人產業聯盟去年6月發布的中國工業機器人市場統計數據顯示，近年來，中國工業機器人銷售處於快速增長階段。2013年，全世界共銷售工業機器人17.9萬台，其中中國市場銷售近3.7萬台，約佔全球銷量的1/5，總銷量超過日本，成為全球第一大工業機器人市場。受訪專家指出，我國機器人產業發展迅速，一個主要原因是企業需求上升。近年來，長三角、珠三角、京津冀每逢年節都要遭遇「用工荒」。許多企業反映，一方面，廉價勞動力確實在減少，用工成本不斷攀升。另一方面，「80後」尤其是「90後」作為新一代打工者登上歷史舞台，他們普遍具有一定文化基礎，追求生活品質，工作條件稍不如意或心情不好就可能換工作。目前，不少企業挖空心思用各種方法希望留住員工，同時也在認真考慮採用更多機器人。去年8月舉行的亞布力中國企業家論壇夏季高峰會發布的2014年上半年「中國企業家發展信心指數」顯示，超過一半的企業家已準備用機器人來取代人工。中國工程院院士蔡鶴皋說，中國要成為製造強國，就必須走自動化的路子。對世界先進工業化國家的發展進程研究表明，一國人均GDP超過5000美元時，通常便進入了工業化中後期階段，此時必須在創新、技術、效率方面實現全要素的提升。中國人均GDP早在2011年便已達到5400多美元，正在從傳統意義上的世界工廠向「智造」和「創造」轉型，而東南亞國家等發展中國家也在憑藉勞動力方面的低成本優勢吸引國際產業從中國轉移出去，這些都在倒逼企業不斷提高效率，從而對機器人自動化裝備產生了井噴式的需求。瀋陽新松機器人自動化股份有限公司機器人事業部總經理王金濤說，僅去年上半年，新松機器人公司訂單就同比增長70%以上。為此，公司加快了新增產能的建設，去年9月正式投產的中國首條用機器人生產機器人的數字化生產線，年產工業機器人可達5000台。隨著人工智慧技術的發展與應用的普及，移動代步、清理衛生、健康監控等具備特殊用途的機器人將創造更多的社會需求，從而激發不同人群的購買力。以醫療與健康機器人為例，預計到2015年我國人口中60歲以上老人將達到2.16億人，且每年平均增長600萬人；14歲以下的兒童人數為2.2億；此外，還有約6500萬殘疾人，其中輕中度殘疾人約為6000萬。這些群體都是智能移動、醫療健康機器人的潛在用戶。如果按照10%的普及率、每台機器人造價1萬元的標準計算，市場容量就有5000億元。近年來，我國政府各部門不斷出台和完善促進機器人產業發展的政策。2012年4月，科技部出台《智能製造科技發展「十二五」專項規劃》和《服務機器人科技發展「十二五」專項規劃》，提出「十二五」期間將重點培育發展工業和服務機器人新興產業。同年8月，財政部公示2012年智能製造裝備項目擬支持單位名單，共有64個項目入圍，其中相關的上市公司項目達到9個，明確體現了國家重點扶持機器人及工業自動化產業發展的態度。工業和信息化部在2012、2013兩年間先後印發了《高端裝備製造業「十二五」發展規劃》《關於推進工業機器人產業發展的指導意見》，工業機器人成為「十二五」機械工業培育重點。《瞭望》新聞周刊記者在走訪中了解到，國內部分省市也在積極構建有利於機器人產業發展的平台。全國已有上海、天津、重慶等近數十個城市相繼提出了打造機器人產業基地的構想。在政府的大力推動下，我國機器人產業大致形成了四種類型的企業：一是以日本發那科、安川電機、瑞士ABB、德國庫卡為首的國際四大領軍機器人企業，均已在我國上海等地設立了獨資或合資企業；二是以瀋陽新松、廣州數控為代表的自主品牌企業；三是以上海電氣、南京埃斯頓為代表的核心功能部件、關鍵零部件製造企業，其中也有一批以民營企業為主的本土企業；四是機器人工程集成商，這一領域的企業規模大小不一，既有振華重工這樣的世界碼頭自動化集成的巨型企業，也有一大批小型民營企業。這些企業構成了完整的上下游產業鏈條。產業面臨四大難題近年來，國際上機器人主要製造商紛紛搶佔我國中高端市場，而我國本土機器人產業整體科研水平仍然滯後，核心零部件技術含量低，只能在低端市場徘徊，國內市場大半被外企佔據。國際工業機器人四大行業巨頭——ABB、庫卡、安川電機和發那科在中國工業機器人市場佔比高達70%，而且仍在不斷強化布局優勢。不僅如此，義大利、美國、韓國的機器人及配套企業也已布局中國主要地區。統計顯示，2013年國內企業銷售工業機器人總量超過9500台，按可比口徑計算銷量較上年增長65.5%；外資企業在華銷售工業機器人總量超過2.7萬台，較2012年增長20%。內外資機器人的市場銷售比為1∶3。表面看，國產機器人在我國市場的增長速度較外資更快，但在價格、技術上處於絕對劣勢。國家「863」機器人技術主題專家組組長趙傑坦言，國產機器人主要以三軸、四軸為主，仍然處於單價較低的工業機器人狀態，主要應用於對性能要求較低的領域。我國目前已是全球第一大機器人市場，但國內機器人企業的研發製造水平在國際競爭中仍處劣勢，如RV減速機、諧波減速器、伺服電機與驅動、機器人控制器等工業機器人核心零部件技術仍未取得實質性突破，大多需要進口。由於零部件通用化程度低、供貨周期長，導致國內機器人企業生產品種規格多、批量小，大多是非標產品，無法實現規模化生產。下游應用企業反映，國內生產的機器人在可靠性、精確度和穩定性方面還存在問題。如國內機器人產品的平均無故障時間約為8000小時，而國外同類產品可達數萬小時。兩相比較，下游企業自然更願意買質量可靠的國外機器人，客觀上形成了「國退洋進」局面。由於技術水平的欠缺，當前國內廠家生產的機器人大多只能用於一般機械加工和裝配、碼垛、搬運等對精度要求不太高的應用領域。而在汽車、電子等機器人應用較為成熟的領域，市場基本上被國外品牌壟斷。據中國機器人產業聯盟統計，2013年銷售的國內工業機器人中，近60%應用於搬運與上下料領域，塗層與膠封也佔了相當大的比重；而外資機器人的市場主要在焊接與釺焊領域，幾乎占其總銷量的50%，相比之下，國內機器人中用於焊接的機器人不足其總銷量的10%。據統計，截至去年6月，我國已建或擬建的機器人相關產業園（基地）達36個，產業園規劃面積超過2.8萬畝，機器人作為當地重點發展產業的城市有40多個，各地宣布到2020年規劃投資總額超過5000億元。從本刊記者了解的情況看，近期政府和企業的投入力度都很大，國內上馬企業眾多，但企業良莠不齊，存在一定的盲目性和投機心理，部分城市提出的目標好高騖遠，「虛火」旺盛。如2013年重慶市機器人與智能裝備產業發展聯盟成立，當地喊出了到2020年重慶機器人產業規模將達到1000億~1500億元的目標；天津公布到2015年機器人產業規模達到200億元；瀋陽撫順新城2013年宣布要建全國最大的機器人產業基地，預計年產值500億元。但2013年全年，我國的機器人整體市場規模還不到200億元，即使按照專家預測的年均30%的複合增長率計算，市場也容不下如此多的企業和園區。從現有產學研體制看，從事機器人研究的科研院所和成果數量很大，但實際轉化率很低。趙傑說，我國每年申請機器人技術相關專利、發表相關學術論文居世界首位，這說明我國工業機器人的研發力量明顯提升。但機器人發明專利申請量排名前十的申請人中，國外申請人均為企業，而國內均為高校。研發主體集中在科研院所，不僅限制了成果的轉化應用，最終也制約了技術創新。「機器人技術方面成果現實的轉化率也就3％左右。」哈爾濱工業大學機器人技術與系統國家重點實驗室主任劉宏說，五年前他在德國時參與一個輕量臂項目，技術出來後，庫卡花了1600萬歐元買走，如今已在賓士的生產線上大量使用了。但國產工業機器人應用的先進技術很少見。「同樣是機器人，為什麼軍口863項目里的空間機器人就能大發展，民口就不行？就是因為軍口資金集中，民口投入撒胡椒面，一盤散沙，效果肯定差。」劉宏說。蔡鶴皋院士認為，產學研體制應以「產」為基礎，賺了錢再支持「學」，現在的技術研究不是為了應用，關心的是立項、得獎，投進去的錢就打了水漂。多措並舉助推產業發展隨著國內市場的啟動，機器人產業發展目前正面臨著難得的歷史機遇期。受訪的業界人士呼籲，我國應好好把握趕超傳統強國的契機，打造有利於機器人產業發展的環境，實現產業可持續健康發展。國內戰略性新興產業研究機構高工產研認為，我國機器人未來發展空間巨大，對比美、德、日、韓四國製造業機器人密度，中國六大工業（汽車、電子電氣、食品飲料、化工、塑料橡膠、金屬製品等）製造業未來幾年尚需108萬~240萬台工業機器人，占工業機器人總需求量的約70%。而以20萬元/台的價格計算，工業機器人產值空間在3100億~6880億元。「新一輪科技和產業變革的醞釀和推進，將為我國提供難得的『趕超發展』契機。」工業和信息化部副部長蘇波說，高端裝備製造業是裝備製造業的核心，是衡量一個國家產業核心競爭力的重要標誌，必須高度重視，加快推進，力爭在若干關鍵領域實現重大突破。「近幾年來，機器人應用已經從汽車、電子等高端行業逐步滲入到金屬加工、衛浴五金、食品飲料等傳統行業。」中國機器人產業聯盟理事長、新松機器人公司總裁曲道奎介紹說，電子產品、電子通信正在成為汽車之後最重要的機器人市場，衛浴、廚具、陶瓷等作業環境較惡劣的傳統行業，以及晶元、光伏、LED、生化製藥等車間作業條件特殊的行業，機器人的優勢均開始顯現。機器人產業既充滿著機遇和市場的誘惑，又在政策環境建設、市場開拓、技術研發等環節面臨著重重的困難和挑戰，未來的發展之路到底該怎麼走？受訪的專家學者、企業負責人認為，首先要打造良好的產業發展環境，充分尊重市場規律。曲道奎認為，國家鼓勵企業創新應盡量用減稅代替項目補貼，既讓優秀企業有更多的留利來創新，還要避免項目資金的尋租風險。其次，通過中長期的科研規劃，解決產學研脫節問題，並給予基礎研究充分重視。北航機械工程及自動化學院機器人研究所教授丁希侖分析說，國家一方面需要體制機制的變革，解決眼下產學研不暢的問題，讓更多的成果轉化為現實生產力，同時必須增加中長期科技投入，在基礎研究上投入更多的力量，而不是捨本逐末去直接投項目。基礎研究搞好了，10年或者20年後機器人就會有產出，產業自然就發展起來了。如果不重視基礎研究，總是被動追熱點，技術積累又不夠，那就永遠跟不上潮流。第三，應探索啟動應用市場並完善法律法規，拉動本土機器人產業。中科院合肥物科院先進位造技術研究所常務副所長駱敏舟說，我國應在了解全國基本面的前提下，制定切實可行的推廣、應用機器人和促進機器人研發的傾斜政策，尤其是廣大中小製造企業是拉動機器人需求的直接動力，應借鑒家電下鄉的經驗，考慮給予機器人下游用戶一定的資金補貼，以鼓勵購買和應用國產機器人。第四，要把好審批關口，避免走光伏產業產能過剩的老路。對於潛在的產能過剩，除了市場的優勝劣汰，應指導有發展計劃的園區認真審視自身能力，同時，儘快制定工業機器人行業准入標準，引導一批有技術實力、有研發能力背景的高端生產企業進入，將研發重點放在突破關鍵技術難點上，避免盲目投資和惡性競爭，保證產業發展的可持續性。LWLW《瞭望》2015年第7-8期合刊附「專題報道」目錄點擊底部【閱讀原文】可逐一閱讀瞭望專題報道 機器人迎來應用潮 突破核心技術「最後一公里」 產業化「催化」特種機器人 催動中小企業深耕升級詳見↓↓↓【閱讀原文】
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