目前一台165kg焊接机器人成本国内约为29.9万元,而国外大约为16.86万元,10万元的成本差距让人咋舌。

“主要还是关键零部件技术掌握在国外企业手中,未来价格下降的空间还是看关键部件。”上海沃迪自动化装备股份有限公司机器人研究院运动控制器设计主管董忠说道。蒋俊也认同这一说法,他说:“核心零部件和控制系统的技术掌握在国外企业手中,这两部分占据成本的一大部分,国内企业缺失这方面的实力去向国外购买,自然价格就高企。”

上海人智信息科技有限公司机械结构部机械结构项目经理蒋俊提到国内企业追求稳定,不思进取的理念导致行业核心技术发展缓慢,价格一直得不到很好的解决。他举例道:“国内军工企业为了追求稳定和使用性,不愿意尝试新的机器和工艺,导致成本一直降不下来,因为要更换更好的机械需要有一定的磨合期,会对产品的稳定性造成一定的风险隐患,所以设备一直没得到更换,要改变这种状况就要看国内有没有公司愿意花大价钱去尝试新的技术,进行创新。”

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浙江硕实机器有限公司电气工程师高耀宗也认同国内企业的经营理念导致价格高居不下,他说道:“国内80%的企业不愿意进行大量的技术改进投资,他更愿意去投资实现一些想要的简单功能,更加注重实用性,机器人的质量并不在乎,做不到精益求精,这对技术发展不利,未来假如国内的机器人精度一直提不上去,国内机器的品质太低的话,即使价格下降低也无法应用。”

核心技术缺失难以追赶

根据中国机器人产业联盟、中国市场调查网的数据显示,2015年,“四大家族”日本发那科、安川、德国库卡、瑞典ABB占中国工业机器人市场份额的比例分别高达18%、12%、14%、13.5%,其他外资品牌瓜分了34.5%的份额,众多国产机器人企业只能在剩余8%的市场份额中争抢。

目前在中国工业机器人市场,60%到70%的产品来自国外,中国自主品牌工业机器人占到约三分之一。高精度关键零部件、控制系统、控制软件上都是国外企业处于主导地位。

资料显示,我国工业机器人主要集中在本体和集成端,原因在于核心零部件缺失严重抬高国内工业机器人成本,制约行业发展。从成本上来看,核心零部件占工业机器人成本大头,约72%左右。多轴工业机器人的成本构成中,机械本体约占22%;伺服系统约占24%;减速器系统约占36%;控制系统约占12%;其他外设约占6%。

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高耀宗表示要改变国外企业领先的局面目前来说还是很难,他说:“如今外部零部件,国内已经差不多可以跟上国外的脚步了,库卡他们的加工商都是国内的,但是核心零部件,国内技术和国外技术差距还是很大,从技术上来说目前想要赶上还比较难。”

陈鹏也对国内机器人的发展情况表示很焦虑,他认为国内机器人还停留在低级阶段,而国外的机器人已经进入了人工智能的程度。他说:“国内对机器人的理解还停留在很低端作业上,技术含量不高,现在德国已经有人工智能了,能够从一堆混乱的零件当中分辨出目标,并装进制定容器中,我们国内的机器人只能称之为机械臂。”同时,他建议国家应该完善相关法律,保障国内机器人企业的专利得到保护,同时企业应该更多地开发研究能够投入生产的技术专利,才能助力国内机器人企业的发展。

蒋俊认为国内零部件与控制系统上远远不能和国外相提并论,他说:“应用在工业机器人上的零部件精密、工艺上的要求都很高,单传感器而言,国内做得好的几乎是没有的,好的传感器都是要去国外购买,这就是很大的一个瓶颈。其次是PLC控制系统,这个控制系统也是国外开创,国外掌握,这些都阻碍国内工业机器人行业的发展。”

人机协作只是过渡

人机协作是近年来工业机器人的发展趋势,但高耀宗认为现阶段国内企业更应该先做好机器人,切忌好高骛远。他说:“国内企目前还没能把机器人做好的情况下,就考虑人机协作,有点好高骛远,我们首先应该把机器人做好、做精。”

而蒋俊表示,人机协作固然是发展趋势,但是真正的智能化生产并不止于人机协作。他说:“人机协作只是一个过渡阶段,现在物联网高速发展,很有可能会实现工厂里的所有机器相互协作起来,每一台机器都清楚其他机器的进度和步骤,机器之间能够实现协作、互联。”

除了人机协作等高新技术外,柔性化自动化系统也备受工厂的关注。众所周知,只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高,才能构成规模经济效益;反之,多品种、小批量生产,设备的专用性低,在加工形式相似的情况下,频繁的调整工夹具,工艺稳定难度增大,生产效率势必受到影响。柔性自动化系统的好处在于能够同时提高制造工业的柔性和生产效率,使之在保证产品质量的前提下,缩短产品生产周期,降低产品成本,最终使中小批量生产能与大批量生产抗衡。

陈鹏认为要实现柔性化生产,装置的开工率起码要达到90%以上才行。他说:“柔性主要是针对不同的地方进行增减产能,还有能够根据不同的订单,生产不同批次的产品,这个是柔性化生产,一般来说应用在产能过剩的行业,举例说石油化工行业起码要到装置的开工率要达到90%以上才能来谈柔性化生产,装置开工率不高就会亏本,就做不到所谓的柔性化生产。”

就业率影响智能工厂进程?

作为工业4.0概念的提出者,德国在智能工厂方面一直处于领先位置,德国安贝格西门子智能工厂、德国博世洪堡工厂、德国博世洪堡工厂、德国巴斯夫化工集团凯泽斯劳滕工厂等都实践智能工厂的代号。

国内在智能工厂方面也有大型企业能够实现全机械作业,“现在海尔有5个全自动的智能工厂,一个人都看不到,灯都不用开的,全机械作业,不仅节约人工成本,而且节约能源。”纪学亮说道。

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而蒋俊认为想要实现大规模的智能化不能操之过急,这是一个循序渐进的过程。他说:“除了技术上的瓶颈之外,人适应高科技需要一个过程,如果把所有的人都取代了,就会造成大量的失业,所以这是一个慢慢适应和取代的过程,就像富士康一样,自动化的技术导入之后,其实可以替换掉一大片人,但是不可能马上导入,因为员工去留的问题要解决,智能化工厂的普及面临的也是这个问题。”

高耀宗也认同智能化工厂不能操之过急,他说:“自动化设备对我们来说并不遥远,绝大多数的企业也在进行机器改革,但就目前我国的国情来说,智能工厂的大量开设可能会影响到就业率。”

机会或在下一代工业机器人

苏州天准集团董事长徐一华说中国做工业机器人的没有哪家是赚钱的。

工业机器人的市场其实也没有非常大,一年只有25万台,100亿美金左右的市场而已。拿目前很出名的KUKA机器人来说,他们每年的销售额之后30亿欧元,其中有10亿欧元是用来做刚才说的“物料核心”以及机器人本体,剩下20亿欧元是用来做第三个部分,项目与应用的方案集成。除了KUKA之外,还有ABB、发那科以及安川,四家统称为工业机器人四大家族,这四家就占了全球工业机器人本体销售的一半,有50亿美元左右。这四家的无论是技术还是市场规模,在全球的地位都十分稳固,中国企业想进入这个市场不太容易。

工业机器人在中国的销量不到7万台,其中关节臂机器人4万台,这4万台中,国产的大概只占到五六千台,销售额不到百分之十,利润额说没有也不过分,中国做工业机器人的没有哪家是赚钱的,当然,中国做机器人是受国家鼓励和扶植的。

徐一华说,这一代的工业机器人多数都是应汽车制造业而生,所有的性能参数都是围绕着汽车生产而设计的。而工业机器人在使用中存在几个问题:机器人的负载、尺寸、换型时间,这些参数的不同也导致应用领域的不同。

汽车行业的换型时间比较长,一个机器人编程虽然麻烦,但是设计成型之后,能够使用三到五年时间,总体来说是比较省事的。

但是这仅局限于汽车行业,如今我们电子行业发展迅速,拿智能手机来讲,更新换代较汽车频繁得多。全球每年要制造10亿台手机,产业链及其庞大,那么智能手机的销售周期是多少呢?除了iPhone这种奇葩之外,一款智能手机销售周期也就三到五个月,客户从下需求到交货也就三到四周,时间非常紧,这时对换型时间的要求就比较高。

所以,现在这一代的工业机器人要普及到各行各业,就要适应各行各业不同的需求和生产节奏。不过,目前来讲,中国市场在消费电子制造行业的工业机器人的机会也不大,四大家族已经有了很多年的积累,想要赶超不是一件容易的事。中国市场要在下一代工业机器人市场找到机会,就要寻找更细分领域的应用。

在这里,徐一华举了个例子,他一个朋友在做陶瓷应用,比如家用陶瓷卫浴用品(马桶、瓷砖等)的表面打磨工艺。工业机器人应用于陶瓷打磨很容易坏,因为打磨环境下机器受粉尘影响较大,容易坏。他们集中精力做好这一方面,在这一个领域就占据了先机。

所以说,细分领域还是很有机会的。

据徐一华理解,工业4.0只是德国公司抱团阻击美国及亚太公司的产物,只是一个概念,重心想进行个性化生产。有了工业4.0,大家才开始对前几代的“补课”,目前主流的说法是,工业3.0是自动化的行程,工业2.0是流水线完善,工业1.0是机械化。目前中国工业2.0已经基本实现,而自动化只在少部分产业有所普及,所以中国目前处于工业2.1到2.2之间,中国关于工业未来十年的发展一定是从2.0进阶为3.0,而不是从3.0进阶为4.0。工业4.0的“个性化生产”到底会不会成为主流需求目前还值得商榷。

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