領(lǐng)跑智能裝備制造 全球增速第一 國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)快速崛起。
連續(xù)19年蟬聯(lián)全美首富的比爾·蓋茨曾撰文,如果他現(xiàn)在是二十歲的話,肯定會選擇機器人作為創(chuàng)業(yè)首選目標(biāo)。他預(yù)言,機器人創(chuàng)業(yè)將會再現(xiàn)計算機產(chǎn)業(yè)的快速崛起之路,在不遠(yuǎn)的未來徹底改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)和生活方式。
實現(xiàn)跨越 夢想照進現(xiàn)實
位于北京航天橋的電動車充換電站已經(jīng)穩(wěn)定運行一年多,這座由沈陽新松機器人自動化股份有限公司(300024)承建的換電站,專門為北京市的電動環(huán)衛(wèi)車提供電池更換服務(wù)。
這里的核心工作系統(tǒng)是自動化電池交換系統(tǒng),也稱作自動換電機器人。電池即將耗盡的電動車駛?cè)霌Q電站,機械手臂將重達幾百公斤的專用電池組從車上取出,放入電池庫充電,再將充滿電的替換電池裝入電動車,全程無需人工介入。據(jù)工作人員介紹,一輛8噸的環(huán)衛(wèi)車可以在4分鐘內(nèi)完成換裝電池,16噸環(huán)衛(wèi)車的換裝電池時間可控制在8分鐘以內(nèi)。
華晨寶馬沈陽工廠的自動化生產(chǎn)線上,AGV(移動機器人)精確地執(zhí)行著配件及物料的運送任務(wù)。新松機器人副總裁、董秘趙立國介紹,AGV可實現(xiàn)汽車發(fā)動機、后橋、油箱等部件的動態(tài)自動化裝配,與人工操作相比,具有成本低,產(chǎn)品一致性高的特點。另外,AGV作為自動移動平臺,搭載攝像頭、機械手臂、激光焊槍等終端設(shè)備后,可實現(xiàn)偵查、搜集、焊接等功能,應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛。
換電機器人和AGV只是工業(yè)機器人在具體應(yīng)用中的縮影。工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進技術(shù)于一體的現(xiàn)代化智能裝備。國外工業(yè)機器人技術(shù)日趨成熟,目前已發(fā)展成為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。
業(yè)內(nèi)通常將工業(yè)機器人分為日系和歐系。日系的主要代表有安川、OTC、松下、FANUC、不二越、川崎等公司;歐系主要有德國KUKA、CLOOS,瑞典ABB,意大利COMAU,奧地利IGM公司等。
工業(yè)機器人在制造業(yè)的應(yīng)用范圍越來越廣泛,其標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化程度越來越高,功能也越發(fā)強大,正朝著成套技術(shù)和裝備的方向發(fā)展。在發(fā)達國家,工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線已成為自動化裝備的主流。汽車、電子電器、工程機械等行業(yè)大量使用工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線,不僅節(jié)約了人工成本,而且能夠確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)高效。
隨著工業(yè)機器人的智能化水平不斷提高,其應(yīng)用范圍將朝著更深、更廣的方向發(fā)展。目前,工業(yè)機器人已從傳統(tǒng)制造業(yè)推廣到諸如采礦、建筑以及水電系統(tǒng)維護等非制造業(yè)領(lǐng)域。此外,軍事國防、醫(yī)療衛(wèi)生、生活服務(wù)等領(lǐng)域,機器人也大顯身手,如無人飛行器、警備機器人、醫(yī)療機器人、家政服務(wù)機器人等均為應(yīng)用實例。
機器人技術(shù)國家工程研究中心副主任、沈陽新松機器人自動化股份有限公司總裁曲道奎博士,作為項目負(fù)責(zé)人主持過國家863項目“數(shù)字伺服驅(qū)動系統(tǒng)研究”,主持并參與了中科院重大項目“集成化智能激光加工機器人系統(tǒng)”研究。據(jù)他介紹,我國機器人研究開始于20世紀(jì)70年代,與發(fā)達國家相比起步稍晚。以“七五”科技攻關(guān)為契機,特別是在國家“863”計劃的支持下,經(jīng)過十幾年的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用,中國機器人產(chǎn)業(yè)從無到有,由弱變強,實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。目前,國內(nèi)相關(guān)科研機構(gòu)和企業(yè)已經(jīng)掌握了工業(yè)機器人的核心技術(shù),國產(chǎn)工業(yè)機器人的性能參數(shù)、生產(chǎn)工藝完全可以比肩國際一流品牌的產(chǎn)品。
據(jù)了解,我國工業(yè)機器人市場主要集中在航空航天、汽車、汽車零部件、摩托車、電器、工程機械、石油化工、電力等行業(yè)。目前,國內(nèi)市場上已有5萬臺左右工業(yè)機器人在服役,占全球總量的4.5%,保有量位居日、韓之后排亞洲第三,市場需求增速位列全球第一。
隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整升級,全球制造業(yè)中心向中國轉(zhuǎn)移,我國的機器人市場將會進一步擴大。有統(tǒng)計顯示,2004年以來,國內(nèi)機器人市場年平均增長率達到40%以上;2011年增長率達到51%,機器人新安裝量達到23000臺。國際機器人聯(lián)合會預(yù)測,到2014年中國將成為全球最大的機器人市場。
成本倒逼 機器代替人
《智能制造科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》和《服務(wù)機器人科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》明確提出,“十二五”期間我國將把工業(yè)、服務(wù)機器人作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)予以重點扶持。
規(guī)劃指出,我國將攻克一批智能化高端裝備,發(fā)展和培育一批高技術(shù)產(chǎn)值超過100億元的核心企業(yè),將重點發(fā)展公共安全機器人、醫(yī)療康復(fù)機器人、仿生機器人平臺和模塊化核心部件等四大方向。在政策扶持下,以機器人為核心的智能裝備制造業(yè)將迎來前所未有的市場機遇。
“用工荒”、“高成本”等因素交織疊加在一起,凸顯了當(dāng)前中小企業(yè)的生存困境,同時也“倒逼”有潛質(zhì)、有能力的企業(yè)在轉(zhuǎn)型升級的陣痛中尋找新出路,市場將重新洗牌。在用工成本大幅上漲的背景下,使用機器比使用人工效率更高、成本更低,而且有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量。
近兩年,國內(nèi)各省、市設(shè)定的最低工資標(biāo)準(zhǔn)均有所上調(diào)。其中,廣州市的月度最低工資漲幅為20%左右,上海為15%,其他省市上調(diào)幅度在10%-20%之間。我國制造業(yè)企業(yè)大多屬于加工貿(mào)易型企業(yè),產(chǎn)品附加值低,毛利率不高,人力成本大幅上升壓縮了加工企業(yè)的盈利空間,成本倒逼制造商向智能、高效模式轉(zhuǎn)型。
分析人士稱,我國工業(yè)機器人應(yīng)用在“十一五”期間發(fā)展較快,從2004年3493臺的年裝備量,增長到了2010年的14978臺,年復(fù)合增長率達27.5%。隨著我國“人口紅利”的消失,普通勞動力短缺,勞動力成本持續(xù)上升,工業(yè)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域正逐漸從航空航天、汽車制造、電子信息等高端領(lǐng)域向普通加工制造企業(yè)延伸。例如,我國自動化立體倉庫每年將新增40-60座,與之對應(yīng)的用于物流、搬運的移動機器人市場也將保持高速增長。預(yù)計到2025年,國內(nèi)機器人市場將達到500億元,以工業(yè)機器人為代表的高端智能裝備行業(yè)進入高速成長期。有關(guān)行業(yè)專家預(yù)計,未來5年我國工業(yè)機器人市場需求年復(fù)合增長率有望超過25%。
新松機器人總裁曲道奎介紹,2006年以來,我國工業(yè)機器人市場開始啟動,國內(nèi)市場需求強勁,年新安裝工業(yè)機器人為5000-10000臺。2009年受金融危機影響,工業(yè)機器人新安裝數(shù)量增速減緩,但2010年就出現(xiàn)了強勁反彈。預(yù)計2012-2015年需求增速將達到30%以上,2013年工業(yè)機器人市場需求將達到8.5萬臺。
隨著機器人技術(shù)的不斷更新,人與新型機器人之間的交互式控制、機器人感應(yīng)系統(tǒng)以及機器人視覺系統(tǒng)的完善,將滿足用戶更高、更廣泛的市場需求,專用機器人的裝備數(shù)量將大幅上升。據(jù)專家測算,2010-2013年將新安裝80000臺專用服務(wù)機器人,主要集中在救護和保安機器人、農(nóng)業(yè)機器人、物流系統(tǒng)、檢測機器人、醫(yī)療機器人和多功能移動機器人平臺等領(lǐng)域。
短兵相接 與狼共舞爭市場
目前,世界工業(yè)機器人裝機總量已達到一百多萬臺,主要分布在日本、美國、德國等發(fā)達國家。以汽車制造業(yè)為例,每萬名生產(chǎn)工人占有機器人的數(shù)量,日本為1710臺,意大利為1600臺,法國為1120臺,西班牙為950臺,美國為770臺,中國還不到90臺。如果考慮到制造業(yè)整體對機器人的需求,中國工業(yè)機器人市場潛力巨大。有鑒于此,國際機器人產(chǎn)業(yè)巨頭紛紛在華建廠,全力拓展中國市場。
中國機器人生產(chǎn)企業(yè)面臨著機遇與挑戰(zhàn):一方面是巨大的市場空間;另一方面則是要與狼共舞,跟國際巨頭短兵相接,爭奪市場。
新松機器人總裁曲道奎表示,機器人的制造及應(yīng)用水平,代表了一個國家的制造業(yè)水平,發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè)應(yīng)上升到國家戰(zhàn)略高度。機器人的廣泛使用是我國從制造業(yè)大國走向制造業(yè)強國的重要手段和途徑。
近年來,國家有關(guān)部門加大了對工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的關(guān)注程度,“十二五”規(guī)劃中明確了對工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)予以重點扶持。目前,我國機器人產(chǎn)業(yè)化正處于關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點,如果政府能夠在基礎(chǔ)科學(xué)方面組織攻關(guān),在市場開拓方面給予國內(nèi)優(yōu)勢機器人生產(chǎn)企業(yè)更大的扶持力度,我國機器人產(chǎn)業(yè)將步入發(fā)展快車道。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,工業(yè)機器人是一種典型的實踐性技術(shù),應(yīng)用是技術(shù)進步的動力。目前,我國已經(jīng)能夠生產(chǎn)具有國際先進水平的平面關(guān)節(jié)型裝、點、搬運、碼垛機器人等系列產(chǎn)品,不少品種已經(jīng)實現(xiàn)了小批量生產(chǎn)。但在基礎(chǔ)零部件制造方面還有一定的差距,特別是高性能交流伺服電機和精密減速器方面的差距尤其明顯,造成關(guān)鍵零部件長期依賴進口的局面,影響了國內(nèi)機器人生產(chǎn)企業(yè)的競爭能力。
巨大的市場需求和復(fù)雜的競爭環(huán)境給我國的機器人產(chǎn)業(yè)帶來了前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。在政策扶持和市場需求強勁的大背景下,如果能在發(fā)展中解決存在的問題,“中國制造”的機器人將走得更快、更遠(yuǎn)。