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中國工業(yè)機器人能像高鐵一樣突圍嗎?

http://casecurityhq.com 2017-04-11 16:57 來源:中國新聞周刊 閔杰

在各路資本競相逐鹿機器人產(chǎn)業(yè)的熱潮下,機器人產(chǎn)業(yè)泡沫化正在引發(fā)人們的擔(dān)憂。

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不過,常州金石機器人的創(chuàng)始人劉金石卻顯得很樂觀,“因為在關(guān)鍵零部件上并不受制于人”。

傳統(tǒng)關(guān)節(jié)機器人(即機械手臂機器人)需要三類核心零部件:高精密減速機、伺服電機和控制系統(tǒng)。其中,高精密減速機幾乎完全依賴進口。

“在一臺六軸的多關(guān)節(jié)機器人中,高精密減速機在整個機器人成本里占到30%或者更高。” 中國機械工業(yè)聯(lián)合會執(zhí)行副會長、中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執(zhí)行理事長宋曉剛告訴《中國新聞周刊》,這部分世界市場長期被日本企業(yè)納博特斯克所壟斷,該企業(yè)是世界上最大的高精密減速機制造商,“他們的減速機,賣給中國企業(yè)價格是賣給日本、德國等同類企業(yè)價格的五到八倍。”

從技術(shù)路線看,金石機器人“另辟蹊徑”,主攻桁架機器人,這是一種有別于關(guān)節(jié)機器人的直角坐標(biāo)機器人,非常適用于金屬加工類的數(shù)控機床自動化和重載高速搬運行業(yè),可以為“無人工廠”提供系統(tǒng)解決方案。在這種技術(shù)路線下,高精密減速機并非核心零部件,也不會受制于國外企業(yè)。

不過,對于這家成立近7年的企業(yè)來說,如何擠進被國外高端品牌長期占據(jù)的市場,真正跨越盈利障礙,仍然是考驗。公司在2016年掛牌新三板,公告顯示,2014年度、2015年度營業(yè)收入分別為6096.19萬元、5197.32萬元,但尚未實現(xiàn)盈利,凈利潤為-115.61萬元、-722.45萬元。

這也是很多國產(chǎn)機器人品牌面臨的共同難題。2013 年,中國超越日本,成為全球規(guī)模最大的機器人市場。2015年,中國工業(yè)機器人市場銷量是6.9萬臺,占全球市場份額的將近30%,但國產(chǎn)品牌僅占到中國市場銷量的7%。

政府部門期待中國的工業(yè)機器人能復(fù)制“中國高鐵”模式,未來以自主創(chuàng)新?lián)Q市場。不過,與高鐵技術(shù)集中在幾家大企業(yè)手里不同,“在機器人這個領(lǐng)域,有高端產(chǎn)業(yè)低端化和低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩的風(fēng)險。”在今年“兩會”期間,工信部副部長辛國斌如此提醒。

技術(shù)路線另辟蹊徑

在“中國制造2025”等一系列政策利好的刺激下,中國工業(yè)機器人行業(yè)正在經(jīng)歷井噴式增長。

“機器換人”正在成為當(dāng)下制造業(yè)最火熱的話題,也是大勢所趨。

國際機器人聯(lián)盟(IFR)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2017年中國工廠使用的機器人數(shù)量將超過其他國家,但在機器人密度方面卻遠遠落后于其他工業(yè)化程度更高的國家。目前在中國制造行業(yè)中,每萬名工人僅對應(yīng)30臺機器人,而韓國、日本、德國和美國在這一領(lǐng)域的數(shù)字為437臺、323臺、282臺和152臺。

按照中國機器人發(fā)展五年規(guī)劃所提出的目標(biāo),到2020年,中國的機器人密度將達到150臺以上,預(yù)計3~4年內(nèi)中國機器人應(yīng)用規(guī)模將高居全球第一。

但在如此有誘惑力的市場中,掌握話語權(quán)的是“四大家族”:瑞士ABB、日本發(fā)那科公司、日本安川電機、德國庫卡。除了第一梯隊的“四大家族”,許多機器人海外制造商,也都已經(jīng)在中國進場布局。

目前,“四大家族”占據(jù)全球工業(yè)機器人60%以上的市場份額,在核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件研發(fā)上處于絕對領(lǐng)先地位,而國內(nèi)廠商還沒有叫陣“四大家族”的實力。

“在機器人的三大核心零部件中,國產(chǎn)控制系統(tǒng)能基本滿足目前需求。但如果要進入汽車領(lǐng)域,對控制器要求更高,控制器還是需要進口。伺服電機跟控制器差不多,低端沒問題,中端產(chǎn)品也能滿足要求,減速機問題最大。”宋曉剛對《中國新聞周刊》坦言,中外品牌減速機的原理設(shè)計基本一致,但在工藝精度和穩(wěn)定性方面差距非常大。

“減速機由幾十個小零件、齒輪組成,不同的材料、溫度、加工速度都會有影響。每個加工精度提升都要靠技術(shù)累積,更重要的是靠加工工藝的摸索。”宋曉剛說,目前一些國產(chǎn)品牌已經(jīng)能實現(xiàn)小批量生產(chǎn),比如南通振康,2016年銷售達到1.2萬臺,而排名世界第一的日本納博特斯克年銷售量是25萬到30萬臺,完全不在一個量級上,“大批量生產(chǎn)條件下,如何保持產(chǎn)品性能和精度的一致性,是本土品牌的短板。”

除了靠時間積累,在技術(shù)路線上另辟蹊徑也是國產(chǎn)品牌突圍的一個現(xiàn)實路徑。對金石機器人而言就是如此。

“桁架機器人有別于關(guān)節(jié)機器人,核心技術(shù)我都有,甚至我有的,國外都沒有。”劉金石告訴《中國新聞周刊》,桁架機器人中最核心的是導(dǎo)軌技術(shù),最早用于戰(zhàn)艦,要求20年不能變形、穩(wěn)定性要求極強,“這種導(dǎo)軌國內(nèi)沒有,材料也沒有,我們跟德國人買,德國人也不賣。”

從德國買成品,分析鏡像,做出原材料,再到最難的熱處理環(huán)節(jié),劉金石帶領(lǐng)公司研究團隊摸索了6年才攻克難題,“導(dǎo)軌都是一米一米拼接而成,要求不能有接縫和累積誤差,非常難,但現(xiàn)在我們能做到拼接200米長。”

傳統(tǒng)關(guān)節(jié)機器人應(yīng)用在汽車制造領(lǐng)域已經(jīng)有悠久的歷史,但目前基本都被國外品牌占據(jù)市場,國內(nèi)自主品牌很難分得一杯羹。

“關(guān)節(jié)機器人,負載一般在300公斤以下。超過300公斤的重型關(guān)節(jié)機器人,能造的廠商非常少,即使能造產(chǎn)量也在幾十臺,產(chǎn)量極少。”劉金石說,而桁架機器人的最大優(yōu)勢就是超大負載,最大的能抓起4噸重的東西。

“目前瑞士的廠商能做到負載2.5噸,德國的利勃海爾能做到1噸,而我們能做到4噸。國內(nèi)做上噸重機器人的成熟案例沒有,就我們一家。”劉金石說,做4噸級的意義就在于能夠完全實現(xiàn)柔性生產(chǎn)和無人工廠,“傳統(tǒng)物流全是在地面,地面軌道線、叉車,全是在地面跑。而無人工廠的物流都是在天上,設(shè)備在上方自由穿梭,能實現(xiàn)全廠的柔性化生產(chǎn),可以在超大空間內(nèi)行走,而地面是留給人維護設(shè)備用的。”

“我們定義的無人是生產(chǎn)環(huán)節(jié)不能有人,生產(chǎn)環(huán)節(jié)的原材料搬運、上線、出線、檢測、包裝,一個人都沒有。”他說。

繞開關(guān)節(jié)機器人,主攻桁架機器人,在劉金石看來,也是國內(nèi)品牌最有可能“干倒”國外品牌的領(lǐng)域,“國外在技術(shù)積累方面有經(jīng)驗,不代表工程能力很強。我們給用戶做工程4到6個月,超過一年的項目都很少,但國外做一個項目需要2年,而且價格讓人很難接受。這方面是我們的強項,跟高鐵非常類似,是系統(tǒng)工程。”

扎堆低端的“雇傭軍之憂”

今年兩會期間,工信部副部長辛國斌在新聞發(fā)布會上說,“在自主品牌方面,我們的工業(yè)機器人大多還都是一些中低端產(chǎn)品,六軸以上多關(guān)節(jié)的機器人供給能力相對較低。”

這也意味著,從行業(yè)最高主管部門層面,確認了對目前行業(yè)中“高端產(chǎn)業(yè)低端化和低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩風(fēng)險”的擔(dān)憂。

在這個行業(yè)里,這種“雇傭軍之憂”并不是最近才有:中低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩、無序競爭局面開始出現(xiàn),相當(dāng)一部分企業(yè)以集成組裝生產(chǎn)為主,停留在模仿、跟隨和簡單集成階段。

中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院發(fā)布的《中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2016版)》顯示,國產(chǎn)工業(yè)機器人以中低端產(chǎn)品為主,主要是搬運和上下料機器人,大多為三軸和四軸機器人,應(yīng)用于汽車制造、焊接等領(lǐng)域的六軸或以上高端工業(yè)機器人市場主要被日本和歐美企業(yè)占據(jù),國產(chǎn)六軸工業(yè)機器人占全國工業(yè)機器人新裝機量不足10%。

另一個滑稽的現(xiàn)象是,在近年來很多展會上,原本是智能裝備的工業(yè)機器人,卻被用來表演唱歌跳舞,而在不少業(yè)內(nèi)人士看來,這種表演“既談不上不智能,也沒有核心技術(shù)”。

在宋曉剛看來,造成這種問題的原因有兩個方面:一是很多國有品牌附加值不高,關(guān)鍵零部件受制于人,導(dǎo)致成本高、利潤低。另一方面,目前進入機器人行業(yè)的門檻其實很低,“機械手臂可以外協(xié)(外協(xié)采購)、控制器可以買到,精密減速機可以買到,伺服電機可以買到,甚至應(yīng)用軟件都可以找別人來開發(fā),這就相當(dāng)于你這家企業(yè)只是組裝了一臺機器人。”

常州銘賽機器人也曾經(jīng)走過這樣一段彎路。銘賽屬于典型的高校教師科研成果產(chǎn)業(yè)化的企業(yè),創(chuàng)始人曲東升原是哈爾濱工業(yè)大學(xué)教師。

“2014年之前,銘賽的產(chǎn)業(yè)化成果轉(zhuǎn)化過程很不順利,那時公司覺得什么都能做,什么項目都接。運行一段時間后發(fā)現(xiàn),幾年下來,除了蓋了一棟樓,在技術(shù)沉淀方面毫無成果。”銘賽董秘蔣筱霏告訴《中國新聞周刊》,銘賽最早是做揚聲器的點膠機,“但現(xiàn)在做點膠機的人遍地都是。”

在蔣筱霏看來,點膠機就屬于典型的過熱產(chǎn)業(yè),“這塊產(chǎn)品對精度要求不高,行業(yè)門檻也不高,但毛利率在40%很正常,導(dǎo)致很多投資者開始涌入投資。當(dāng)需求和供應(yīng)不成正比,就開始打價格戰(zhàn)。”

從2014年開始,銘賽決定轉(zhuǎn)型。蔣筱霏說,轉(zhuǎn)型的方向,首先是市場容量要足夠大,“其次,我們會考慮技術(shù)壁壘是不是足夠高,不是哪個土老板,有錢就能砸進來的。”

銘賽最終選擇了個人媒體終端設(shè)備,比如手機的核心部件的智能生產(chǎn)設(shè)備作為發(fā)力點。蔣筱霏告訴《中國新聞周刊》:“手機零部件的生產(chǎn)設(shè)備對自動化要求相當(dāng)高,比如從2016年開始流行的雙攝,以前都是單攝。這樣一來,原有設(shè)備完全跟不上節(jié)奏。每一個攝像頭模組里面都有馬達驅(qū)動,非常精細,人的肉眼完全不可能操作,全要靠機器。”

手機等智能終端的快速迭代也為這個領(lǐng)域的智能裝備提供了大量商機。以攝像頭模組為例,全國最大的生產(chǎn)商舜宇光學(xué)科技,一年更換設(shè)備就會產(chǎn)生2000萬元的訂單。

扎根微精密行業(yè)只有短短兩年多時間,但給銘賽帶來的變化非常明顯。2014年以前營收一直在3000萬~4000萬元徘徊,2016年突破了6000萬元,2017年預(yù)計將達到7000萬元。

“目前銘賽在本土品牌中間沒有競爭對手,就是用來代替進口設(shè)備。” 蔣筱霏說,這個領(lǐng)域以前都是采用進口設(shè)備,以一臺做馬達內(nèi)部連接的普通設(shè)備為例,進口一臺國外設(shè)備要30萬元,而銘賽的只需要15到20萬元,“我們正在進軍線路板,這是手機自動化里最難攻克的部件,國外設(shè)備要賣到170萬元,我們的產(chǎn)品已經(jīng)開始驗證,大概在70萬元左右。”

在蔣筱霏看來,這個領(lǐng)域決定競爭力的,其實并非核心零部件,而是對客戶工藝要求和精度的把握,“最核心的就是掌握客戶的工藝,有什么步驟、特點、要求,如果我不是熟悉你工藝的技術(shù)開發(fā)者,開發(fā)不出好的產(chǎn)品。”

這些來自企業(yè)生產(chǎn)一線的感受和宋曉剛的判斷完全一致。在他看來,機器人的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域是汽車,國際上幾大巨頭的產(chǎn)品主要應(yīng)用在汽車領(lǐng)域,但國外并沒有中國這么全面和細分的制造業(yè)門類,國外機器人品牌也不可能熟悉這么多工藝流程,“我們的優(yōu)勢就在于,本土品牌應(yīng)該對不同的制造業(yè)細分行業(yè)的工藝、流程、管理更加熟悉。”

對于未來,宋曉剛判斷,今后本土機器人企業(yè)中,零部件和機器人本體都將是逐漸淘汰的過程,因為這個方面很難撼動國外品牌的優(yōu)勢,“但我們需要一大批了解機器人性能、熟悉細分行業(yè)工藝的系統(tǒng)集成商,這是國產(chǎn)品牌可以發(fā)力的方向。”

防止非理性泡沫

智能制造是“中國制造2025”的主戰(zhàn)場,而落地后的《中國制造2025》規(guī)劃,明確將工業(yè)機器人列入大力推動突破發(fā)展的十大重點領(lǐng)域之一。《工信部關(guān)于推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》則提出,到2020年,要建立完善的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系,產(chǎn)業(yè)銷售收入超過3萬億元,實現(xiàn)裝備的智能化及制造過程的自動化。

“這不是政府忽悠起來的,而是市場本身最先反應(yīng),確實有強大的內(nèi)在需求,隨后國家鼓勵智能制造轉(zhuǎn)型升級,相應(yīng)政策跟上來了。”宋曉剛對《中國新聞周刊》表示,在政策利好的推動下,各地區(qū)都扎堆布局,不僅制造企業(yè),甚至金融界對機器人產(chǎn)業(yè)都非常關(guān)注,一哄而上的現(xiàn)象已經(jīng)開始顯現(xiàn)。

“全國有20多個省市把機器人作為重點產(chǎn)業(yè)進行培育、推進發(fā)展,全國已建成和在建的機器人產(chǎn)業(yè)園區(qū)超過了40個,短短幾年時間,機器人企業(yè)的數(shù)量超過了800個。”工信部副部長辛國斌在兩會上確認了這一數(shù)字。

目前布局工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)地區(qū)主要集中在珠三角的廣州、佛山,長三角的上海、昆山、常州武進,環(huán)渤海區(qū)域的沈陽、青島,以及中西部地區(qū)的安徽蕪湖和重慶。

不少地區(qū)都提出了雄心勃勃的發(fā)展目標(biāo)。比如,廣州提出要建全國最具規(guī)模、最具競爭力的工業(yè)機器人和智能裝備產(chǎn)業(yè)基地之一,2020年的目標(biāo)產(chǎn)值是超1000億元。重慶也提出要建國內(nèi)重要的、具有全球影響力的機器人產(chǎn)業(yè)基地,2020年的目標(biāo)產(chǎn)值也超1000億元,深圳則將“工業(yè)機器人跨越工程”列為重大工程之一。

對于常州這個身處長三角的三線城市來說,如何定位自身的機器人產(chǎn)業(yè)布局,也有喜有憂。

“常州武進國家高新區(qū)目前機器人相關(guān)的上下游關(guān)聯(lián)企業(yè),有14家。去年工信部發(fā)布一個數(shù)據(jù),機器人四分之一產(chǎn)量在常州。”武進國家高新區(qū)管委會副主任李磊告訴《中國新聞周刊》,根據(jù)工信部發(fā)布數(shù)據(jù),2015年我國機器人產(chǎn)量達32996臺(含外資品牌),而常州市經(jīng)信委的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),2015年常州市機器人產(chǎn)量超過了8000臺。

在她看來,與省內(nèi)的蘇州、無錫等城市相比,常州更加注重本地的工業(yè)制造基礎(chǔ),民營經(jīng)濟實力比較強,而且職業(yè)技術(shù)教育非常發(fā)達,能為本地機器人產(chǎn)業(yè)提供大量的產(chǎn)業(yè)工人和高級技工。

“四大家族”之一的日本安川、在精密減速機生產(chǎn)中處于絕對領(lǐng)導(dǎo)地位的納博特斯克都選擇落戶常州。在宋曉剛看來,一些頂尖外資品牌落戶之前,會特別做幾件事情的調(diào)研,一是環(huán)境,主要是投資環(huán)境;二是市場;第三是配套能力。“常州位于長三角,既可以覆蓋廣泛的制造業(yè)市場需求,又具備很好的工業(yè)基礎(chǔ)和加工配套能力,具備發(fā)展工業(yè)機器人的優(yōu)勢。”

憂的是,以一個三線城市的資源配置能力,如何能吸引到發(fā)展工業(yè)機器人所需的高端人才。銘賽公司董秘蔣筱霏坦言,銘賽從原來粗獷的點膠,進入微精密行業(yè)后,對于視覺和軟件人才的需求非常大,但現(xiàn)在運行發(fā)現(xiàn),常州基礎(chǔ)條件跟不上,人才很難吸引過來。“三線城市本身對人才吸引力有限,另一方面產(chǎn)業(yè)在升級、相關(guān)環(huán)境升級都需要沉淀。”

“如果是以旅游和服務(wù)業(yè)為主的地區(qū),或者缺乏工業(yè)基礎(chǔ)和配套能力的區(qū)域,我們絕不鼓勵這些地方發(fā)展工業(yè)機器人。”宋曉剛坦言。

在這場機器人產(chǎn)業(yè)“競賽”中,地方政府的補貼政策也是一個重要籌碼。例如,安徽蕪湖在2014年出臺了《蕪湖市機器人產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展若干政策(試行)》,其中細致地規(guī)定了十多項政府支持和補貼措施,例如,有對貸款利率的補助,“對本市機器人產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)的關(guān)鍵核心項目利用國開行或其他金融機構(gòu)貸款的,給予貸款基準(zhǔn)利率的50%貼息補助,期限兩年,單個項目最高不超過2000萬元。”

還有對擴建廠房的補助,“二層廠房按300元/平方米補助,三層廠房按400元/平方米補助,四層及以上廠房按500元/平方米補助。”

在吸引人才和項目方面則規(guī)定,“支持國內(nèi)外知名高校院所在本市設(shè)立機器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院,經(jīng)市政府批準(zhǔn)重點支持的,每年每所安排不高于1000萬元的補助資金。” “企業(yè)將機器人研發(fā)總部遷入本市,研發(fā)總部固定資產(chǎn)投資超過5000萬元(不含土地)的部分,給予投資額20%、最高1000萬元資助。”

“政府的補貼政策取向沒錯,但一定要補助那些質(zhì)量合格、真正在生產(chǎn)線上應(yīng)用的機器人。”宋曉剛表示,現(xiàn)在一個最大問題是,相關(guān)政府部門,補貼政策不夠精準(zhǔn),大水漫灌,導(dǎo)致一些機器人生產(chǎn)企業(yè)靠補貼“過日子”,甚至頂著機器人概念套取地方政府補貼。

“現(xiàn)在,讓各級政府和產(chǎn)業(yè)部門去了解哪個產(chǎn)品是合格的也有難度。”宋曉剛說,從機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的角度,目前最關(guān)注的是建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和第三方檢測認證平臺,“政府今后就會采信這個標(biāo)準(zhǔn)和檢測,重點支持的方向也會更精準(zhǔn)。”

工信部副部長辛國斌也表示,工信部和各省制定了分省市的差別化實施指南,還有通過制定工業(yè)機器人的行業(yè)準(zhǔn)入條件,提高準(zhǔn)入門檻等一系列政策,防止工業(yè)機器人的非理性泡沫。

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