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被工业链拖住的中国工业机器人

www.cechina.cn2019.04.04阅读 6078

  无论在品牌效应还是技术积累及创新力上,我国的工业机器人企业都有明显的短板。市场逐鹿竞争加剧,国产工业机器人企业的出路在哪里?
  “这是中国机器人产业面临的一个巨大挑战。我们都在思考,国产机器人到底怎么了?”近日,产学研专家在论坛上发出了疑问。

  数据显示,工业机器人四大家族占据了中国机器人产业70%以上的市场份额,几乎垄断了机器人制造、焊接等高端制造领域。
  根据国际机器人联合会(IFR)的数据显示,2017年我国工业机器人购买量达到13.8万台,较去年增长59%,占据了全球总需求份额的36%。而在这13.8万台工业机器人中,国外品牌占据了72%,也就是10.32万台。IFR指出,这是国外机器人供应商首次实现比国内机器人品牌更高的增长率,而中国机器人供应商的市场份额则从2016年的31%下降至2017年的25%。在技术和产品要求较高的行业中,这种现象更加明显www.cechina.cn,以汽车行业为例,去年外资品牌在该细分市场的占有率接近九成;而同样对技术要求较高的焊接类应用场景中,本土机器人市场份额也只有不到15%。
  国内机器人企业也在设法奋力直追,据统计,我国生产机器人的企业超过1000家。但这些企业大部分以组装和代加工为主,处于行业的中低端,其中超过200家是机器人本体制造企业,大部分以组装和代加工为主,处于产业链低端,产业集中度低、总体规模小。
  无论在品牌效应还是技术积累及创新力上,我国的工业机器人企业都有明显的短板。
  市场逐鹿竞争加剧,国产工业机器人企业的出路在哪里?
  绕不开的三大核心部件
  控制系统伺服电机减速器是工业机器人的三大关键部件,我国这些关键零部件长期依赖进口。也正因为如此,应用于汽车制造等领域的六轴及以上高端工业机器人市场,主要被日本和欧美企业占据,国产六轴工业机器人占全国工业机器人新装机量不足10%。有专家表示,我国在核心零部件上的技术差距主要体现在加工、装配的精度以及产品的稳定性和一致性上。工业机器人产品的不稳定性会造成用户成本增加,从而降低用户的使用意愿。
  毫无疑问,目前中国工业机器人企业最大短板在于缺乏自主知识产权的核心技术。以减速器为例,中国申请人申请的专利仅26件,而有效专利只有13件控制工程网版权所有,发明专利更是仅有2件;相比之下,国外申请人在华申请了专利47件,其中有效的26件全部是发明专利。也就是说,大多数减速器领域的中国企业申请专利都不属于核心技术。
  “我国工业机器人起步于70年代初,并没有过分晚于国际水平。”上海新松机器人自动化有限公司总经理杨跞说,当年,以哈工大和中科院沈阳自动化所为代表的一批单位已经开始了相关研究,并且在部分零部件的研发上已经取得突破,最终没有形成产业优势归根结底在于国内工业制造企业的整体疲弱。这既有历史的原因,也有现实的短板。
  历史之痛
  自动引导车系统的研发(简称AGV)是集光、机、电技术于一体的高科技产品。上世纪80年代中期,欧洲的AGV保有量达到了4000台左右。我国从1985年开始自主研发AGV,当时,中科院沈阳自动化所不但做了大量的基础研究,还完成了两轮样机制作。但是,当时国内工业企业还很落后,对AGV缺乏认知,几乎没有相关需求。从1991年到1996年是我国AGV发展最困难的时期,这段时间里很多AGV研发人员纷纷改行,行业更加低迷。
  到了上世纪90年代,伴随着汽车工业的发展,国外工业机器人也进入黄金时代。在改革开放的大潮下,外资的大量引入是国内工业机器人发展的一记致命伤。“汽车行业是工业机器人最大的客户群。当时大力引进合资汽车厂商,而它们对于生产线的规划和设备的采购由外资说了算,导致国内工业自动化企业丧失了产业化的机会,更不要说继续迭代产品、深入研发。”杨跞说。
  此外,业内通病也是国内机器人企业的隐痛,就算是由国内的工业机器人企业为国内的工业企业提供解决方案,工业企业也会在常常要求:某某设备一定要用某某厂家的。
  “在工业机器人领域,正常的逻辑应该是需求方牵引整机企业www.cechina.cn,整机企业再来牵引零部件企业,但因为国内产业下游方相对弱小,这也导致了上游零部件企业的强势。”
  临渊羡鱼不如退而结网。2000年,新松机器人自动化股份有限公司在沈阳成立,这家由中科院沈阳自动化研究所孵化出来的机器人企业,自诞生以来便承载着振兴中国工业机器人行业的重担。
  2017年,国内几家领先的工业机器人和自动化企业中,新松机器人获得政府补贴超过1.71亿元,超过前四家的总和。除了政策的支持外,新松还带着“中国机器人第一股”的光环,受到资本的青睐和加持。2015年,国务院发布“中国制造2025规划”之后,新松的市值在政策的牵引和市场的狂热追捧下CONTROL ENGINEERING China版权所有,达到了近千亿元,甚至一度超过了四大家族中的安川和库卡,在全球范围内排进了行业前三名,仅次于abb和发那科。
  国外的四大家族提供从零部件到本体再到集成的智能制造体系,在不同的产业链定位上,它们都在对外进行技术输出,并且带动了上下游企业的协同创新。显然,18岁的新松也被寄予这样的厚望,人们希望这“领袖”带动整个产业的协同发展。然而,从2013年起,我国工业机器人应用蓬勃发展,但新松的营收增速却没有随着这一片大好的形势实现突破。
  工业基础决定了工业机器人的水平
  不可否认的现实是,作为工业革命发源地的欧美国家,其对于工业场景的理解确实要比我国深刻很多。工业机器人紧密伴随着工业需求的发展而发展,它发展的基石在于工业基础。四大家族最本质的核心优势在于系统,这既包括硬件,也有软件,最终体现的是这些拥有百年历史的工业自动化巨头们对于工业的理解和洞察。四大家族无一不是在某个技术领域内有所专长。安川电机的核心领域是伺服系统和运动控制器,发那科的核心是数控系统,库卡的核心是控制系统和机械本体,ABB的核心领域是控制系统。
  与此同时,国内本土的机器人企业在扩大应用场景,与传统工业企业合作定制。缺乏相关行业的深度知识,对用户需求的理解并不透彻控制工程网版权所有,而且最为关键的是缺少看家本领,哪怕是单点的突破。
  “工业机器人是系统工程,必须有系统思维,需要长期的技术积累。”ABB市场营销的负责人说,“以前,简单的机械体是可以复制学习。如今包含了算法、控制和硬件的一整套工业机器人系统是很难被模仿和超越的,这对机器人产品的可靠性有非常高的要求,国际领先企业已经有几十年的经验积累,对于国内企业来讲,也要经历这样一个痛苦的摸索过程。”
  中国机器人的应用领域目前已涉及到国民经济39个行业的大类,但“中国未来至少还会有10-15年的机器人快速发展期”。从头迈步的步履沉重而漫长。
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