不少机器人生产企业正在以自己的努力“创造”春天。本次特别策划中,记者多方奔走,采访了这一行业细分领域中的前行者。本次策划的案例中,有的企业擅长于研发机器人的“大脑”,有的企业则精于“关节”,还有企业长于让机器人拥有“视觉”和“触感”。我们期望以此展示这片小产业中的耕耘者。
机器人最早诞生于工业生产中,特别是制造业,为了提供生产效率,保证产品品质,率先产生了对机器人的需求。工业机器人最早发展起来的是视觉在线型的第一代机器人,没有感觉、思维,按计算机程序控制运行,基本形状就像人的手臂,如果拿着焊枪就能焊接,拿着喷枪,就可以喷漆。
1954年,美国人乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人,并注册了专利。这种机械手能按照不同的程序从事不同的工作,具有通用性和灵活性,让机器人有了成为工业生产主力的可能。在此之后,机器人开始逐渐应用在制造业中。
发展至今,工业机器人依旧占据机器人产业中的大半江山。作为高端装备制造业的代表产品,工业机器人同时推动着制造业的发展和变革。而服务型机器人则因为造价高昂等因素,尚未能普及。
在国际上,工业机器人的发展与一个国家的制造业地位直接挂钩。浙江大学电气工程学院常务副院长韦巍告诉记者:“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。”
之所以将机器人产业视为“支点”,原因在于工业机器人广泛应用于其他制造产业,其技术和发展将会影响到其他产业的发展,如汽车业、电器行业、注塑加工、电子行业等。
2012年7月20日,《高端装备制造业“十二五”发展规划》正式公布。据工信部装备司副巡视员李本建介绍:国家下一步的发展思路,将发展以工业机器人为代表的智能制造,以高端装备制造业重大产业长期发展工程为平台和载体,系统推进智能技术、智能装备和数字制造的协调发展,实现我国高端装备制造的重大跨越。
具体分两步进行:第一步,2012-2020年,基本普及数控化,在若干领域实现智能制造装备产业化,为我国制造模式转变奠定基础;第二步,2021-2030年,全面实现数字化,在主要领域全面推行智能制造模式,基本形成高端制造业的国际竞争优势。
从这些方面而言,机器人产业的发展可谓“牵一发而动全身”。
如今,工业机器人已经渐渐为人所熟悉。在工业生产中,人类有体力的极限,而机器人可以代替人类完成许多“不可能的任务”,比如在水下、高温炼钢炉等工作环境极端恶劣的条件下,机器人比人类更稳定、更精确;另一方面,随着中国人口红利的渐渐丧失,劳动力成本最近几年不断上升,加之高端劳动力稀缺,这也使企业不得不转而依赖机器人。“当雇佣人工的价格接近机器人成本的1/3时,企业家们会更愿意接受机器人。” 国自机器人总经理郑洪波称。
“小产业”等待大爆发
4.6万台。
这是中国迄今为止累计安装的工业机器人数量,而其中进口的国外品牌超过了一半。
作为制造业大国的中国,其机器人产业是各方豪强争夺之地。遗憾的是,无论从产业发展还是从技术水平而言,中国的机器人产业仍在萌芽状态。
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。
机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和传感装置构成,如同人由大脑、骨骼、神经系统等构成一般。我国的机器人产业在控制技术等方面与国际同行水平差距尚可,但在传感器等硬件设备上远落后于欧美、日本等国。而在机器人应用中,拥有先进的大脑并不足够。硬件跟不上,就难以做到如臂使指。
中国市场,成为工业机器人国际巨头们角逐的沙场,如库卡(KUKA)、ABB、发那科(FANUC)等,都早早在中国布下棋子。虽然中国制造领域的工业机器人保有量只有数万台,比欧美日要少很多,但“中国的潜力太大了”, ABB机器人业务中国区负责人顾纯元博士称,用不了几年,中国在全球一定会是装机量第一,这已是业内的共识。
目前中国的工业机器人市场,ABB和发那科各占三成,剩下的四成由其他企业瓜分。国内企业所占据的份额十分有限。
令人尴尬的是,即使被视为制造业的“支点”,在不少人的眼中,中国机器人产业目前的总量并不大。
一位业内人士潘先生告诉记者,“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。”当记者对这一数据的时间表示疑问时,这位企业家笑容中带了一份苦涩,“事实上,国内很少有人做这一产业的数据分析和收集,我们手上拿到的数据,还是来自国际机器人联合会(IFR)的旧数据。”
即使无数人憧憬着美好未来,“小产业”的发展道路至今曲折。
“硬件”是制约产业发展的因素之一。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。“很多企业中只有自动化人才而没有软件人才,或者反之。而机器人产品集成度很高。” 杭州市自动化学会秘书长王国耀如此告诉记者。
“国内的高端制造业起步晚,特别在精密机械方面,与国际水平尚有一定差距。”郑洪波则这样说。
中国自主生产的机器人,很多时候为高端应用而开发,但最终受到工业基础薄弱和国际化全球化的冲击,很多产品只能应用在相对低端的领域。比如此前受北方微电子需求开发的输片机械手,目前还不能用于集成电路制造的设备上,而是先用在了太阳能电池和LED生产的设备中。
在《智能制造科技发展“十二五”专项规划》中,对“工业机器人”有专门的阐述:“攻克工业机器人本体、精密减速器、伺服驱动器和电机、控制器等核心部件的共性技术,自主研发工业机器人工程化产品,实现工业机器人及其核心部件的技术突破和产业化。”这段话中涉及的核心部件,不少是中国机器人产业的短板所在。
精密制造在机器人产业中的缺席还带来另外一项后果:很多国内机器人企业核心部件都依赖于进口。上述业内人士潘先生称,“不少企业是拿国外的零件到国内组装后再卖。产品几乎不赚钱,卖一台亏一台。他们想的是先占领市场,树立品牌,另外一方面也是出于政策层面的考虑。”
除此之外,产品的应用亦让企业头疼。“目前国内对于工业机器人的应用开发仍嫌不足。很多时候是应用行业企业找上门,机器人企业开发产品。这样的做法虽然能很好地服务于客户,但对规模化销售十分不利。”王国耀称。张振惠亦称,在向客户介绍产品时,往往困惑于客户对于自己需求的不自知。即使在工业机器人已经被广泛应用的今天,对不少中国企业家而言,它仍属天方夜谈。“我们企业哪些流程能用到机器人?”这个问题或许对于大多数企业家而言都是陌生。
不赚钱的“小产业”,听来与前文几成悖论。而这却正是业内人士眼中的机器人产业。
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