領(lǐng)跑智能裝備制造 全球增速第一 國(guó)內(nèi)機(jī)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(huà),肯定會(huì)選擇機(jī)器人作為創(chuàng)業(yè)首選目標(biāo)。他預(yù)言,機(jī)器人創(chuàng)業(yè)將會(huì)再現(xiàn)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的快速崛起之路,在不遠(yuǎn)的未來(lái)徹底改變?nèi)祟?lèi)的生產(chǎn)和生活方式。
實(shí)現(xiàn)跨越 夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)
位于北京航天橋的電動(dòng)車(chē)充換電站已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行一年多,這座由沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司(300024)承建的換電站,專(zhuān)門(mén)為北京市的電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車(chē)提供電池更換服務(wù)。
這里的核心工作系統(tǒng)是自動(dòng)化電池交換系統(tǒng),也稱(chēng)作自動(dòng)換電機(jī)器人。電池即將耗盡的電動(dòng)車(chē)駛?cè)霌Q電站,機(jī)械手臂將重達(dá)幾百公斤的專(zhuān)用電池組從車(chē)上取出,放入電池庫(kù)充電,再將充滿(mǎn)電的替換電池裝入電動(dòng)車(chē),全程無(wú)需人工介入。據(jù)工作人員介紹,一輛8噸的環(huán)衛(wèi)車(chē)可以在4分鐘內(nèi)完成換裝電池,16噸環(huán)衛(wèi)車(chē)的換裝電池時(shí)間可控制在8分鐘以?xún)?nèi)。
華晨寶馬沈陽(yáng)工廠(chǎng)的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上,AGV(移動(dòng)機(jī)器人)精確地執(zhí)行著配件及物料的運(yùn)送任務(wù)。新松機(jī)器人副總裁、董秘趙立國(guó)介紹,AGV可實(shí)現(xiàn)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、后橋、油箱等部件的動(dòng)態(tài)自動(dòng)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(diǎn)。另外,AGV作為自動(dòng)移動(dòng)平臺(tái),搭載攝像頭、機(jī)械手臂、激光焊槍等終端設(shè)備后,可實(shí)現(xiàn)偵查、搜集、焊接等功能,應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛。
換電機(jī)器人和AGV只是工業(yè)機(jī)器人在具體應(yīng)用中的縮影。工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代化智能裝備。國(guó)外工業(yè)機(jī)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(jī)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(guó)KUKA、CLOOS,瑞典ABB,意大利COMAU,奧地利IGM公司等。
工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)的應(yīng)用范圍越來(lái)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(lái)越高,功能也越發(fā)強(qiáng)大,正朝著成套技術(shù)和裝備的方向發(fā)展。在發(fā)達(dá)國(guó)家,工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)已成為自動(dòng)化裝備的主流。汽車(chē)、電子電器、工程機(jī)械等行業(yè)大量使用工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn),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(jī)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(jī)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(hù)等非制造業(yè)領(lǐng)域。此外,軍事國(guó)防、醫(yī)療衛(wèi)生、生活服務(wù)等領(lǐng)域,機(jī)器人也大顯身手,如無(wú)人飛行器、警備機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、家政服務(wù)機(jī)器人等均為應(yīng)用實(shí)例。
機(jī)器人技術(shù)國(guó)家工程研究中心副主任、沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司總裁曲道奎博士,作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人主持過(guò)國(guó)家863項(xiàng)目“數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究”,主持并參與了中科院重大項(xiàng)目“集成化智能激光加工機(jī)器人系統(tǒng)”研究。據(jù)他介紹,我國(guó)機(jī)器人研究開(kāi)始于20世紀(jì)70年代,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比起步稍晚。以“七五”科技攻關(guān)為契機(jī),特別是在國(guó)家“863”計(jì)劃的支持下,經(jīng)過(guò)十幾年的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用,中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)從無(wú)到有,由弱變強(qiáng),實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。目前,國(guó)內(nèi)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)已經(jīng)掌握了工業(yè)機(jī)器人的核心技術(shù),國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的性能參數(shù)、生產(chǎn)工藝完全可以比肩國(guó)際一流品牌的產(chǎn)品。
據(jù)了解,我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)主要集中在航空航天、汽車(chē)、汽車(chē)零部件、摩托車(chē)、電器、工程機(jī)械、石油化工、電力等行業(yè)。目前,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上已有5萬(wàn)臺(tái)左右工業(yè)機(jī)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(chǎng)需求增速位列全球第一。
隨著我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整升級(jí),全球制造業(yè)中心向中國(guó)轉(zhuǎn)移,我國(guó)的機(jī)器人市場(chǎng)將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。有統(tǒng)計(jì)顯示,2004年以來(lái),國(guó)內(nèi)機(jī)器人市場(chǎng)年平均增長(zhǎng)率達(dá)到40%以上;2011年增長(zhǎng)率達(dá)到51%,機(jī)器人新安裝量達(dá)到23000臺(tái)。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)預(yù)測(cè),到2014年中國(guó)將成為全球最大的機(jī)器人市場(chǎng)。
成本倒逼 機(jī)器代替人
《智能制造科技發(fā)展“十二五”專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》和《服務(wù)機(jī)器人科技發(fā)展“十二五”專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》明確提出,“十二五”期間我國(guó)將把工業(yè)、服務(wù)機(jī)器人作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)予以重點(diǎn)扶持。
規(guī)劃指出,我國(guó)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(guò)100億元的核心企業(yè),將重點(diǎn)發(fā)展公共安全機(jī)器人、醫(yī)療康復(fù)機(jī)器人、仿生機(jī)器人平臺(tái)和模塊化核心部件等四大方向。在政策扶持下,以機(jī)器人為核心的智能裝備制造業(yè)將迎來(lái)前所未有的市場(chǎng)機(jī)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(shí)也“倒逼”有潛質(zhì)、有能力的企業(yè)在轉(zhuǎn)型升級(jí)的陣痛中尋找新出路,市場(chǎng)將重新洗牌。在用工成本大幅上漲的背景下,使用機(jī)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(guó)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(guó)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(chēng),我國(guó)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用在“十一五”期間發(fā)展較快,從2004年3493臺(tái)的年裝備量,增長(zhǎng)到了2010年的14978臺(tái),年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)27.5%。隨著我國(guó)“人口紅利”的消失,普通勞動(dòng)力短缺,勞動(dòng)力成本持續(xù)上升,工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域正逐漸從航空航天、汽車(chē)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(guó)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)每年將新增40-60座,與之對(duì)應(yīng)的用于物流、搬運(yùn)的移動(dòng)機(jī)器人市場(chǎng)也將保持高速增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2025年,國(guó)內(nèi)機(jī)器人市場(chǎng)將達(dá)到500億元,以工業(yè)機(jī)器人為代表的高端智能裝備行業(yè)進(jìn)入高速成長(zhǎng)期。有關(guān)行業(yè)專(zhuān)家預(yù)計(jì),未來(lái)5年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)需求年復(fù)合增長(zhǎng)率有望超過(guò)25%。
新松機(jī)器人總裁曲道奎介紹,2006年以來(lái),我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)開(kāi)始啟動(dòng),國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求強(qiáng)勁,年新安裝工業(yè)機(jī)器人為5000-10000臺(tái)。2009年受金融危機(jī)影響,工業(yè)機(jī)器人新安裝數(shù)量增速減緩,但2010年就出現(xiàn)了強(qiáng)勁反彈。預(yù)計(jì)2012-2015年需求增速將達(dá)到30%以上,2013年工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)需求將達(dá)到8.5萬(wàn)臺(tái)。
隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷更新,人與新型機(jī)器人之間的交互式控制、機(jī)器人感應(yīng)系統(tǒng)以及機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)的完善,將滿(mǎn)足用戶(hù)更高、更廣泛的市場(chǎng)需求,專(zhuān)用機(jī)器人的裝備數(shù)量將大幅上升。據(jù)專(zhuān)家測(cè)算,2010-2013年將新安裝80000臺(tái)專(zhuān)用服務(wù)機(jī)器人,主要集中在救護(hù)和保安機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、物流系統(tǒng)、檢測(cè)機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人和多功能移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)等領(lǐng)域。
短兵相接 與狼共舞爭(zhēng)市場(chǎng)
目前,世界工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)總量已達(dá)到一百多萬(wàn)臺(tái),主要分布在日本、美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家。以汽車(chē)制造業(yè)為例,每萬(wàn)名生產(chǎn)工人占有機(jī)器人的數(shù)量,日本為1710臺(tái),意大利為1600臺(tái),法國(guó)為1120臺(tái),西班牙為950臺(tái),美國(guó)為770臺(tái),中國(guó)還不到90臺(tái)。如果考慮到制造業(yè)整體對(duì)機(jī)器人的需求,中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)潛力巨大。有鑒于此,國(guó)際機(jī)器人產(chǎn)業(yè)巨頭紛紛在華建廠(chǎng),全力拓展中國(guó)市場(chǎng)。
中國(guó)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)面臨著機(jī)遇與挑戰(zhàn):一方面是巨大的市場(chǎng)空間;另一方面則是要與狼共舞,跟國(guó)際巨頭短兵相接,爭(zhēng)奪市場(chǎng)。
新松機(jī)器人總裁曲道奎表示,機(jī)器人的制造及應(yīng)用水平,代表了一個(gè)國(guó)家的制造業(yè)水平,發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)應(yīng)上升到國(guó)家戰(zhàn)略高度。機(jī)器人的廣泛使用是我國(guó)從制造業(yè)大國(guó)走向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的重要手段和途徑。
近年來(lái),國(guó)家有關(guān)部門(mén)加大了對(duì)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的關(guān)注程度,“十二五”規(guī)劃中明確了對(duì)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)予以重點(diǎn)扶持。目前,我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化正處于關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點(diǎn),如果政府能夠在基礎(chǔ)科學(xué)方面組織攻關(guān),在市場(chǎng)開(kāi)拓方面給予國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)更大的扶持力度,我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將步入發(fā)展快車(chē)道。
業(yè)內(nèi)專(zhuān)家認(rèn)為,工業(yè)機(jī)器人是一種典型的實(shí)踐性技術(shù),應(yīng)用是技術(shù)進(jìn)步的動(dòng)力。目前,我國(guó)已經(jīng)能夠生產(chǎn)具有國(guó)際先進(jìn)水平的平面關(guān)節(jié)型裝、點(diǎn)、搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人等系列產(chǎn)品,不少品種已經(jīng)實(shí)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(jī)和精密減速器方面的差距尤其明顯,造成關(guān)鍵零部件長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口的局面,影響了國(guó)內(nèi)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。
巨大的市場(chǎng)需求和復(fù)雜的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境給我國(guó)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在政策扶持和市場(chǎng)需求強(qiáng)勁的大背景下,如果能在發(fā)展中解決存在的問(wèn)題,“中國(guó)制造”的機(jī)器人將走得更快、更遠(yuǎn)。