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制造業(yè)開啟變革模式 智能機(jī)器人備受業(yè)界矚目
2016-08-15 09:20:50

市場潛力巨大
    究竟工業(yè)機(jī)器人和“智能制造2025”、“工業(yè)4.0”的關(guān)系是什么? 有人這樣比喻,工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的變革是實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”的必要條件,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生產(chǎn)制造模式中的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”的充分條件,而工業(yè)機(jī)器人是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的重要一環(huán)。因此,實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”非常重要的一個(gè)突破口就是工業(yè)機(jī)器人。
    實(shí)際上,中國的工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)迎來大發(fā)展。國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)發(fā)布的行業(yè)調(diào)查報(bào)告顯示,2014 年中國工業(yè)機(jī)器人銷量達(dá)到4.5 萬臺,已經(jīng)超過日本成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場。隨著人力成本不斷上升,產(chǎn)業(yè)升級訴求日趨強(qiáng)烈,未來幾年中國工業(yè)機(jī)器人市場仍將保持20% ~ 25% 的增長速度。
    在智能制造領(lǐng)域,中國雖起步較晚但發(fā)展很快。近年來,中國工業(yè)機(jī)器人的銷售處于快速增長階段,早在2013 年中國工業(yè)機(jī)器人總銷售量開始超過日本,成為全球第一大機(jī)器人市場,占比超過全球銷量的20%。據(jù)新戰(zhàn)略機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所統(tǒng)計(jì),2014 年全球工業(yè)機(jī)器人銷量增長26.4%,中國增勢最為迅猛,達(dá)到55%,年銷量為5.65 萬臺左右。其中,養(yǎng)老助殘、救災(zāi)救援、公共安全等多種型號服務(wù)機(jī)器人已經(jīng)開始進(jìn)入示范應(yīng)用,清潔機(jī)器人、兩輪自平衡車和模型無人機(jī)等家用服務(wù)機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)入消費(fèi)市場。預(yù)計(jì)到2020 年工業(yè)機(jī)器人銷量將達(dá)到15 萬臺,保有量達(dá)到80 萬臺; 到2025 年工業(yè)機(jī)器人銷量將達(dá)到26 萬臺,保有量達(dá)到180 萬臺。鎖定發(fā)展重點(diǎn)
    據(jù)了解,與機(jī)器人相關(guān)的新興產(chǎn)業(yè)包括無人機(jī)、工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、人工智能機(jī)器人等與發(fā)達(dá)國家相比還有一定差距,發(fā)展空間較大。多個(gè)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測,到“十三五”末,我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集群年產(chǎn)值預(yù)計(jì)將突破1000 億元。因此,工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人及新一代機(jī)器人就成為下一步發(fā)展的重點(diǎn)。
    其中,在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域,要實(shí)現(xiàn)多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)器人的本體開發(fā)及批量生產(chǎn),使國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人在焊接、搬運(yùn)、噴涂、加工、裝配、檢測、清潔生產(chǎn)等方面的實(shí)現(xiàn)規(guī)?;蓱?yīng)用。在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域,要重點(diǎn)開發(fā)養(yǎng)老助殘、家政服務(wù)、社會(huì)公共服務(wù)、教育娛樂等消費(fèi)服務(wù)領(lǐng)域機(jī)器人;重點(diǎn)開發(fā)醫(yī)療康復(fù)機(jī)器人、空間機(jī)器人、救援機(jī)器人、能源安全機(jī)器人、無人機(jī)等特種機(jī)器人。
    在新一代機(jī)器人領(lǐng)域,要積極研發(fā)能夠滿足智能制造需求,特別是與小批量定制、個(gè)性化制造、柔性制造相適應(yīng)的,可以完成動(dòng)態(tài)、復(fù)雜作業(yè)使命,可以與人類協(xié)同作業(yè)的新一代機(jī)器人。
    在關(guān)鍵零部件上,要重點(diǎn)研發(fā)機(jī)器人專用擺線針輪減速器、諧波減速器、高速高性能機(jī)器人控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器、高精度機(jī)器人專用伺服電機(jī)、傳感器等產(chǎn)品。在傳感器上,要重點(diǎn)開發(fā)關(guān)節(jié)位置、力矩、視覺、觸覺、光敏、高頻測量、激光位移等傳感器,滿足國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用需求。
    在關(guān)鍵共性技術(shù)方面,一是攻克整機(jī)技術(shù),以機(jī)器人的系列化設(shè)計(jì)和批量化制造,提高機(jī)器人產(chǎn)品的控制性能、人機(jī)交互性能和可靠性性能,提高機(jī)器人負(fù)載自重比、人機(jī)協(xié)作安全為目標(biāo),分階段開展關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)。二是部件技術(shù),以突破機(jī)器人關(guān)鍵零部件、滿足國內(nèi)市場應(yīng)用,滿足與人協(xié)作型機(jī)器人的關(guān)鍵部件需求,滿足新型機(jī)器人關(guān)鍵部件需求為目標(biāo),分階段開展關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)。
產(chǎn)業(yè)基金助推
    業(yè)內(nèi)相關(guān)人士認(rèn)為,機(jī)器人是集機(jī)械、人工智能、控制、電子、信息、材料、生物、醫(yī)學(xué)等多領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)于一體的綜合性平臺,具有應(yīng)用范圍廣、輻射滲透力強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)技術(shù)引領(lǐng)作用大等突出特點(diǎn),其研發(fā)、制造和應(yīng)用不僅促進(jìn)相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的交叉融合,而且能夠促進(jìn)裝備制造、新一代信息技術(shù)、新材料、生物技術(shù)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展,在推動(dòng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級換代、增強(qiáng)綜合國力、保障國家安全方面具有根本性、廣泛性、關(guān)鍵性帶動(dòng)作用。
    據(jù)了解,有關(guān)部門正在考慮用產(chǎn)業(yè)基金方式支持機(jī)器人行業(yè)發(fā)展,從擴(kuò)大市場消費(fèi)、加大金融支持等多方面給予機(jī)器人產(chǎn)業(yè)實(shí)質(zhì)性支持。
    業(yè)內(nèi)人士分析,以設(shè)立產(chǎn)業(yè)基金的方式支持機(jī)器人的發(fā)展,是創(chuàng)新財(cái)政資金投入方式,落實(shí)積極財(cái)政政策的有力舉措,可以提高資金使用效益。同時(shí),通過規(guī)范基金運(yùn)作,積極引導(dǎo)和帶動(dòng)巨量的社會(huì)資本向相關(guān)領(lǐng)域積聚,在以往科學(xué)研究與市場導(dǎo)向之間搭建起有效導(dǎo)向橋梁,營造持續(xù)、具有生命力和市場競爭力的發(fā)展熱點(diǎn)和競爭熱潮,將在推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展過程中起到非常重要的作用。
    相關(guān)人士建議,中央財(cái)政出臺政策或利用產(chǎn)業(yè)基金支持機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展,引導(dǎo)和促進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)以市場需求為牽引,以技術(shù)發(fā)展為導(dǎo)向,整合包括高校、研究院所和企業(yè)在內(nèi)的整個(gè)社會(huì)資源,進(jìn)行前瞻性布局和技術(shù)研發(fā)、加速技術(shù)成果轉(zhuǎn)化,從而實(shí)現(xiàn)我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展。特別是產(chǎn)業(yè)基金的投入,將大力扶持機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,扶持企業(yè)成長,促進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的“產(chǎn)學(xué)研需”結(jié)合進(jìn)程,有利于推動(dòng)我國機(jī)器人科技研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,使機(jī)器人科技及其產(chǎn)品更好為推動(dòng)發(fā)展、造福人民服務(wù)。
出臺新政扶持
    工業(yè)和信息化部副部長辛國斌曾經(jīng)公開表示,機(jī)器人既是先進(jìn)制造業(yè)的關(guān)鍵支撐裝備,也是智能社會(huì)中改變?nèi)祟惿罘绞降闹匾腥朦c(diǎn),其研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用是衡量一個(gè)國家科技創(chuàng)新、高端制造及智能社會(huì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。
    中國工程院院士鄔賀銓認(rèn)為,智能制造是新一輪工業(yè)革命的核心,只有通過智能制造,才能帶動(dòng)各個(gè)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化水平和智能化水平的提升。
    為此,工業(yè)和信息化部、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)近期聯(lián)合發(fā)布了《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(2015年版)》( 以下簡稱“建設(shè)指南”)。
    “建設(shè)指南”明確了建設(shè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系的總體要求、建設(shè)思路、建設(shè)內(nèi)容和組織實(shí)施方式,從生命周期、系統(tǒng)層級、智能功能等3 個(gè)維度建立了智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系參考模型,并由此提出了智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系框架,框架包括“基礎(chǔ)”、“安全”、“管理”、“檢測評價(jià)”、“可靠性”等5 類基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)和“智能裝備”、“智能工廠”、“智能服務(wù)”、“工業(yè)軟件和大數(shù)據(jù)”、“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”等5 類關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及在不同行業(yè)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。為便于企業(yè)參閱,“建設(shè)指南”對現(xiàn)有智能制造相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)按“基礎(chǔ)共性”、“關(guān)鍵技術(shù)”和“重點(diǎn)行業(yè)”進(jìn)行了分類整理。
    “建設(shè)指南”以聚焦制造業(yè)優(yōu)勢領(lǐng)域、兼顧傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級為出發(fā)點(diǎn),按照“共性先立、急用先行”原則,主要面向跨領(lǐng)域、跨行業(yè)的系統(tǒng)集成類標(biāo)準(zhǔn),通過統(tǒng)籌標(biāo)準(zhǔn)資源、優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu),重點(diǎn)解決當(dāng)前推進(jìn)智能制造工作中遇到的數(shù)據(jù)集成、互聯(lián)互通等基礎(chǔ)瓶頸問題。“建設(shè)指南”采取滾動(dòng)修訂制度,每2~3 年修訂后發(fā)布。
國外廠商來勢洶洶
    大家都意識到中國市場的巨大潛力了。以日本安川電機(jī)為例,其2013 年設(shè)在常州的工廠原本只設(shè)定了每年6000 臺的產(chǎn)能,然而面對中國強(qiáng)勁的市場需求,最終建成的產(chǎn)能翻番至12000 臺,投資額也從17 億日元猛增至40 億日元。
    國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)I F R2015 年發(fā)布的報(bào)告認(rèn)為,未來2015~2017 年,中國機(jī)器人銷售的年均增長率可達(dá)25%,而在美洲和歐洲,這個(gè)數(shù)值預(yù)計(jì)僅僅為6%。實(shí)際上,根據(jù)IFR 的報(bào)告,機(jī)器人可以被分為兩個(gè)大類:工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人按照工種又可以分為焊接、搬運(yùn)、裝配、處理和噴涂五個(gè)品種。
    由于起步較早,在工業(yè)機(jī)器人這個(gè)領(lǐng)域,日本的整體技術(shù)能力位居世界前列,相比歐盟、美國和韓國都要更先進(jìn)。據(jù)悉,日本公司大都建立于上世紀(jì)20 年代,距今都有上百年的歷史。即便就公司年齡來講,日本公司都要超過世界其他國家。評價(jià)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是日本的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)毫不為過。“公司歷史悠久,不僅意味著技術(shù)研發(fā)開始得早,實(shí)力強(qiáng),同時(shí)公司的市場知名度和占有率也是目前無法忽略的優(yōu)勢。”上海新時(shí)達(dá)機(jī)器人公司行業(yè)經(jīng)理于華山說。
    在外國企業(yè)眼里,中國制造的機(jī)器人僅僅可以用于碼垛這些簡單的工作,復(fù)雜精細(xì)一些的工種就無法勝任了。
    “這不是實(shí)情?,F(xiàn)在焊接、打磨這類工種的通用機(jī)器人中國廠商都能制造了,只是負(fù)載量500 公斤以上的機(jī)器人還無法實(shí)現(xiàn)國產(chǎn),導(dǎo)致都只能購買外國廠商的高價(jià)產(chǎn)品。因此,這也是目前國內(nèi)機(jī)器人研發(fā)的方向。”于華山說。
    盡管如此,中國在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的整體實(shí)力較弱仍是不爭的事實(shí)。
國內(nèi)廠商奮起趕超
    中國的機(jī)器人行業(yè)起步較晚,最早進(jìn)入這一行的是沈陽新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司。這家公司成立于2000 年,但是早在上世紀(jì)90 年代就從科研院所的機(jī)器人研究室起步,開展這一領(lǐng)域的研究。
    然而發(fā)展至今,新松公司雖然已經(jīng)在國內(nèi)業(yè)界算得上龍頭老大,卻并不被認(rèn)可為是一家標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器人本體生產(chǎn)企業(yè),而是一家機(jī)器人工程公司,以提供設(shè)備集成設(shè)計(jì)安裝維護(hù)工程為主業(yè)。只有自動(dòng)牽引車(AGV)機(jī)器人等少數(shù)品種,是真正屬于公司自主研發(fā)生產(chǎn)的機(jī)器人本體。和國內(nèi)大多數(shù)公司一樣,大量零部件甚至部分品種的機(jī)器人整機(jī)都要依賴進(jìn)口。
    有業(yè)內(nèi)人士評價(jià),中國國產(chǎn)機(jī)器人的總體水平和國外公司至少差了30~50 年,也就是說,中國公司目前只能生產(chǎn)外國公司30 到50 年前的產(chǎn)品。與新松起源于科研機(jī)構(gòu)不同,上海新時(shí)達(dá)原本從事的是電梯控制系統(tǒng)的開發(fā)生產(chǎn),而南京埃斯頓的長項(xiàng)則是伺服電機(jī)。在公司已經(jīng)能研發(fā)和量產(chǎn)機(jī)器人三大核心部件的其中之一時(shí),成本壓力相對減小。其中上海新時(shí)達(dá)更是尋求通過企業(yè)并購來迅速突破技術(shù)瓶頸。在制造研發(fā)電梯控制系統(tǒng)時(shí),他們就收購了德國新格林納公司85% 股份。而此次進(jìn)軍機(jī)器人行業(yè),他們又收購了深圳眾為興,以補(bǔ)充自身在小型和高精度機(jī)器人領(lǐng)域的不足。
    南京埃斯頓和安徽埃夫特公司也表示,除了與院士工作站合作,他們正積極尋覓海歸人才,以期望能用盡量短的時(shí)間縮小和國外的技術(shù)差距。
    盡管目前和國外大企業(yè)尚不在一個(gè)競爭層面上,但是這些中國公司都表示,每年的銷售額還是在以平均30%~40% 的速度增長,因此前景仍然看好。
不可一哄而上
    盡管機(jī)器人必將是未來智能制造的重要智能裝備,被稱為新技術(shù)革命的核心、“制造業(yè)皇冠上的明珠”。但業(yè)內(nèi)專家同樣強(qiáng)調(diào),發(fā)展這一新興產(chǎn)業(yè)不能一哄而上。工業(yè)和信息化部副部長辛國斌曾要求各地方政府和工業(yè)主管部門,要充分發(fā)揮政府部門的政策引導(dǎo)作用,防止一哄而上,低水平重復(fù)。各地方要根據(jù)自身?xiàng)l件和優(yōu)勢推進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展,不能“重招商引資和擴(kuò)大規(guī)模,輕創(chuàng)新和人才培養(yǎng)”,防止重走鋼鐵、水泥等傳統(tǒng)行業(yè)的老路,造成“今天紅紅火火,明天冷冷清清,后天哀鴻遍野”。要研究制定支持機(jī)器人產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展的政策措施,促進(jìn)各項(xiàng)資源向機(jī)器人優(yōu)勢企業(yè)和優(yōu)勢園區(qū)集中,防止出現(xiàn)高端產(chǎn)業(yè)低端化的局面。上海社會(huì)科學(xué)院院長王戰(zhàn)認(rèn)為,發(fā)展智能制造產(chǎn)業(yè)絕對有其必要性,但切記不可“趕時(shí)髦”。
    他進(jìn)一步解釋道,自己在近期的調(diào)研中發(fā)現(xiàn),全國許多地方都提出要發(fā)展智能制造,上馬機(jī)器人項(xiàng)目。“這讓我想起了幾年前,中央提出發(fā)展新能源,于是全國各地都在搞光伏和風(fēng)電。如果這一次同樣是想趕時(shí)髦,那么我要潑冷水。”
    2005 年,中國制定了《中華人民共和國可再生能源法》。地方政府也以資金支持、土地支持、稅收優(yōu)惠等方式對光伏企業(yè)的建立提供扶持,這造成在全國范圍內(nèi)光伏企業(yè)數(shù)量迅速增長。2011 年底,中國光伏生產(chǎn)企業(yè)達(dá)到了500 多家,光伏產(chǎn)能占到全球光伏產(chǎn)能的80% 以上,全球前十大光伏組件生產(chǎn)商中國包攬了前五名。地方政府扶持下的這種無序的發(fā)展,最終帶來的結(jié)果是光伏產(chǎn)能過剩和無序的競爭。不少企業(yè)資產(chǎn)負(fù)債率大幅提高,盲目擴(kuò)產(chǎn),造成光伏產(chǎn)業(yè)危機(jī)積聚。
    王戰(zhàn)說,最近“供給側(cè)改革”成為了一個(gè)熱門詞匯。而供給側(cè)改革就是強(qiáng)調(diào)效益和質(zhì)量,不能再走依靠貨幣和財(cái)政政策的老路。因此,王戰(zhàn)建議企業(yè)家們在進(jìn)入智能制造領(lǐng)域前,必須仔細(xì)做好成本及效益的分析,如果只是為了趕時(shí)髦,趁早打住。

轉(zhuǎn)載請標(biāo)注來源158機(jī)床網(wǎng)
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