??
客服熱線：0551-69106578 業(yè)務咨詢：0551-69106578 郵箱：2268263116@qq.com
媒體合作： ??在線客服：
Copyright (c) 2012 機電產(chǎn)品交易網(wǎng) . 版權所有 皖ICP備12004440號-2
隨著科技與經(jīng)濟的發(fā)展，中國廉價勞動力的優(yōu)勢開始逐漸消失，而作為新興領域的機器人產(chǎn)業(yè)則迅速崛起。2012年中國機器人購買量達到2.3萬臺，中國一躍成為僅次日本的全球第二大機器人市場，領先美國、德國。
中國擁巨大的市場，但國產(chǎn)工業(yè)機器人企業(yè)在技術上發(fā)展上卻先天不足，在國際市場上的競爭力稍顯薄弱。尤其是近10年來，進口機器人的價格大幅度降低，我國自行制造的普通工業(yè)機器人在價格上根本無法與之競爭，對我國工業(yè)機器人的發(fā)展造成了很深的影響。
為了重塑我國制造業(yè)的競爭優(yōu)勢，為自動化道路打開大門，2012年國家出臺《智能制造科技發(fā)展"十二五"專項規(guī)劃》，其中對"工業(yè)機器人"有專門的闡述：攻克工業(yè)機器人本體、精密減速器、伺服驅動器和電機、控制器等核心部件的共性技術，自主研發(fā)工業(yè)機器人工程化產(chǎn)品，實現(xiàn)工業(yè)機器人及其核心部件的技術突破和產(chǎn)業(yè)化。
在產(chǎn)業(yè)轉型升級不斷深入、人口紅利卻減弱的背景下，工業(yè)機器人應用范圍越來越廣。國際機器人聯(lián)合會的調查發(fā)現(xiàn)，從2008年到2011年，中國的機器人采用率（即每10000名員工對應的機器人數(shù)量比例）提高了210％。2012年深圳的機器人企業(yè)產(chǎn)值平均增長速度超過了30％，個別企業(yè)的增速甚至達200％。近兩年，國家出臺了扶持機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關政策，多個省份都成立了機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。按當前的發(fā)展趨勢，國際普遍預測，2014年中國將成為世界第一大工業(yè)機器人需求市場。
但值得注意的是，中國一直沒有真正形成自主品牌并具備一定規(guī)模的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)。與主要發(fā)達國家相比，中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度慢、核心技術薄弱、市場份額和附加值較低。目前外資品牌的工業(yè)機器人產(chǎn)品占了中國國內市場份額超過90％。金模工控網(wǎng)首席研究員羅百輝介紹說，我國企業(yè)在減速器這一機器人關節(jié)部位的關鍵元器件普遍依賴于進口，這讓我們整體上與國外先進水平至少還有一二十年的差距，建議國產(chǎn)機器人可以先在低端產(chǎn)品方面突破，以此推動規(guī)?；瘧?，積累經(jīng)驗后再向高端市場發(fā)力。
工業(yè)機器人引發(fā)制造業(yè)革命
近幾年，人工成本的不斷上漲，迫使珠三角、長三角許多企業(yè)外遷，為了保持利潤，他們不得不將制造環(huán)節(jié)遷往人力成本更低的中國中西部地區(qū)、東南亞國家，甚至遷到人力成本低到不能再低的非洲國家。曾經(jīng)的“世界工廠”面臨艱難的轉型。然而，暢想中總部經(jīng)濟和品牌化進程對大多數(shù)普通制造企業(yè)來說非一朝一夕可得。“中國制造”將何去何從？
與此同時，世界范圍內正悄然發(fā)生另一場制造業(yè)的革命，同樣以遷移為主題，卻是與上述遷移方向完全相反的反向遷移。一位美國專家今年提出：“當我們將人工智能、機器人和數(shù)字制造技術相結合，將會發(fā)生一場制造業(yè)的革命。它使得美國企業(yè)家在本地建廠開工，生產(chǎn)出各種各樣的產(chǎn)品。這樣，中國還如何能與我們競爭？美國注定要重新獲得制造業(yè)的領導權，而很快就該輪到中國去擔憂了。”這位美國學者提出的向中國制造業(yè)宣戰(zhàn)的三大技術相結合產(chǎn)生的制造模式，可以稱之為制造智能化，即智能制造。
工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的現(xiàn)代化智能裝備，即將成為制造業(yè)無法替代的高科技、高效率裝備。十幾年來，全球工業(yè)機器人需求快速擴張。
據(jù)國際機器人聯(lián)合會（IFR）統(tǒng)計，2002-2012年，全球新裝工業(yè)機器人年均增速約為9％。其中，2010年和2011年出現(xiàn)需求激增，2012年全球工業(yè)機器人產(chǎn)銷量達16萬臺。
據(jù)預計，到2025年，有5％-15％的制造業(yè)工人將被工業(yè)機器人取代，全球裝機量年均增速為25％-30％，高于過去20多年的增長水平，但低于2011年和2012年的增速。
數(shù)據(jù)顯示，我國工業(yè)機器人需求快速增長：1999-2008年，安裝量每年都以超過20％的速度增長，2010年，我國保有量為52290臺，2011年為74317臺，實現(xiàn)了42％的年增長。目前，實際保有量應已超過十萬臺。2008-2012年，我國工業(yè)機器人平均每年安裝量約15000臺，即使在全球經(jīng)濟蕭條的2009年，銷量也在逆勢增長。2010年安裝量為14978臺、2011年為22027臺、2012年為24800臺。
全球對工業(yè)機器人需求最多的是汽車產(chǎn)業(yè)，占比為27.27％；電子制造行業(yè)的占比達22.82％，這與近年來消費電子領域的技術突破有很大的相關性；其次是橡膠塑料工業(yè)和金屬制品，占比分別為8.71％和3.62％。
根據(jù)IFR的預測，到2014年，中國將成為全球最大的工業(yè)機器人需求國，需求量達3.2萬臺，占全球總銷量的17％。
目前，國內大部分企業(yè)大都關心如何將企業(yè)做大，它們動輒是幾千人、上萬人的規(guī)模。國外企業(yè)則更多的是追求技術領先，讓自己的產(chǎn)品在其他產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中不可或缺。中國制造企業(yè)主要是靠價格和數(shù)量取勝，缺乏核心技術。隨著勞動力、原材料等成本的提高，制造企業(yè)的利潤會越來越薄。放眼全球，以“數(shù)字化智能制造”為核心的第三次工業(yè)革命即將到來，而這個革命的主角就是以工業(yè)機器人為代表的人工智能大規(guī)模的普及和應用。
國產(chǎn)機器人獲政策扶持
雖然我國工業(yè)機器人市場即將成為世界第一，但這個市場卻被外資品牌把持。據(jù)統(tǒng)計，2012年我國工業(yè)機器人市場銷量占據(jù)前10位的以外資品牌為主，外資巨頭把持八成以上市場份額。
面對光明的前景與產(chǎn)業(yè)化起步初期的薄弱基礎，我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)亟須建立產(chǎn)業(yè)政策、行業(yè)發(fā)展規(guī)劃、共性技術平臺等“頂層設計”，加快自主品牌發(fā)展步伐。而這其中，制定工業(yè)機器人專項規(guī)劃，加大技術研發(fā)力度，顯得尤為重要。
據(jù)羅百輝介紹，隨著近幾年國內機器人概念的不斷升溫，關于機器人產(chǎn)業(yè)的相關扶持政策不斷跟進。2011年，工信部發(fā)布智能制造裝備產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。2012年，科技部發(fā)布服務機器人科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃，提出要攻克工業(yè)機器人本體、精密減速器、伺服驅動器和電機、控制器等核心部件的共性技術，自主研發(fā)工業(yè)機器人工程化產(chǎn)品，實現(xiàn)工業(yè)機器人機器核心部件的技術突破和產(chǎn)業(yè)化。
2013年7月，工信部裝備工業(yè)司副司長王衛(wèi)明透露，《關于推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》已上報給發(fā)改委和科技部等部委，可能很快會正式發(fā)布，下一步要加大對機器人產(chǎn)業(yè)的支持力度。
“十二五”是中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵轉折點，市場需求也將呈現(xiàn)井噴式發(fā)展。華南理工大學機械與汽車工程學院院長張憲民指出，2015年工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望超過萬億，智能制造及智能化設備的行業(yè)前景樂觀。以深圳為例，數(shù)據(jù)顯示，與機器人技術相關的信息、家電、通信等裝備制造業(yè)的產(chǎn)品規(guī)模已達3000多億元，居全國前列。2012年深圳的機器人企業(yè)產(chǎn)值平均增長速度超過了30％，個別企業(yè)的增速甚至達200％。
2013年4月21日，由中國機械工業(yè)聯(lián)合會牽頭成立的“中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”在北京科技會堂揭牌成立。該聯(lián)盟旨在促進我國工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展，指導國內企業(yè)進步，推動行業(yè)前行。各地機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟相繼成立，產(chǎn)學研齊心協(xié)力攻克機器人制造的尖端技術。
羅百輝建議要鼓勵金融資本、風險投資及民間資本投向工業(yè)機器人應用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。對技術先進、優(yōu)勢明顯、帶動和支撐作用強的工業(yè)機器人項目，要優(yōu)先給予信貸支持。積極支持符合條件的工業(yè)機器人企業(yè)在海內外資本市場直接融資。
同時，在國產(chǎn)工業(yè)機器人可靠性達到一定水平的情況下，推出首臺套補貼政策。允許成立工業(yè)機器人租賃公司，以促進資金不太雄厚的小企業(yè)對于工業(yè)機器人的使用，工業(yè)機器人租賃或可成為促進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的一種模式。
就業(yè)結構的巨變
關于機器人的用工成本，廣州數(shù)控一位市場部負責人給記者算了筆賬：目前一臺功能較簡單的2軸、4軸機器人的造價已經(jīng)下降到10萬元/臺以下，國產(chǎn)6軸機器人的價格低至13萬元/臺。而現(xiàn)在國內一名制造業(yè)工人每年的薪金成本達到四五萬元。根據(jù)十二五規(guī)劃，要是實現(xiàn)最低工資標準年均增長13％以上、職工工資增長15％的目標，這更將是一筆巨大的支出。
機器人可以24小時工作，每臺機器人至少可替代3名工人，那么不到1年即可收回成本。即使加上相關員工的培訓和設備維護費用，18個月即可收回所有投資。而機器人的使用年限通常為10年，因升級改造生產(chǎn)線而淘汰的機器人通常也能服役3年以上。
若一臺6軸機器人可以替代四五名工人，三班倒即是12-15名員工，每年可節(jié)約的工人成本48萬-60萬元，實際收回投資所需的時間與購置2、4軸機器人無異，區(qū)別的僅是最初投入裝備所需要的資金。
除了人工成本優(yōu)勢，采用機器人生產(chǎn)還可大幅減小生產(chǎn)面積。原先需要一個可以容納3000人的生產(chǎn)車間，現(xiàn)在只需要一間可以容納1000人的廠房即可。通過工人與機器人的配合作業(yè)，產(chǎn)能甚至還能增加幾倍。
隨著機器人越來越廣泛地進入制造環(huán)節(jié)，必然會取代掉工廠流水線上技術含量較低的工種的工人，可能會造成后者失業(yè)；但同時將增加工程師和技術人員的工作機會，不至于造成過多的失業(yè)。
羅百輝表示，機器人與失業(yè)兩者關系的關鍵在于：機器人是用于替代人類，還是減輕人類負擔。人工智能永遠不可能取代人類智能，目前的智能機器人也僅僅能幫助人類做一些簡單的工作，將人類從枯燥的簡單重復工作和高危工作解放出來，避免流水線上的工人成為機器。在我國用工荒持續(xù)的情形下，機器人的使用是對勞動力短缺的一種補充。
廣東工業(yè)大學機電工程學院副院長、教授陳新度表示，隨著中國人口紅利的遞減效應，人力成本的上升某種程度上開始超越過機器成本，從而引發(fā)企業(yè)打破生產(chǎn)慣性改變成自動化生產(chǎn)。目前一臺20萬元的機器人在一些重體力行業(yè)完全可以替代人力，3年就可以收回成本。例如有望大規(guī)模應用的倉儲行業(yè)，一些工作環(huán)境惡劣勞動強度大有職業(yè)危害的工種像焊接、采掘等，這些導致自動化替代也促使機器人行業(yè)的加速成長。
針對機器人對就業(yè)的影響，IFR專門做過一次調查。調查發(fā)現(xiàn)，從2008年到2011年，中國的機器人采用率（即每10000名員工對應的機器人數(shù)量比例）提高了210％，而美國的機器人采用率提高了41％。
前述調查覆蓋了六個國家，其中，美國、德國、巴西、中國和韓國的機器人采用率均在增長，但日本是個例外，因為日本的機器人采用率已經(jīng)很高了。日本很早就開始采用機器人，一直到最近，也仍擁有最高的機器人采用率。在日本和韓國，每名工人對應的機器人數(shù)量最多，10000工人對應了超過300臺機器人。之后是德國，10000名工人對應超過250臺機器人。
值得一提的是，在所有六個國家中，美國是唯一一個機器人采用率和失業(yè)率同時上升的國家。相反，德國在機器人采用率上升的同時，實現(xiàn)了更高的經(jīng)濟增長，同時制造業(yè)就業(yè)率也沒有減少。IFR說，在像日本和德國這樣的國家，機器人數(shù)量的上升可能抵消了勞動人口的減少。
國產(chǎn)機器人要打破核心技術壟斷
隨著制造業(yè)對機器人應用的擴展，工業(yè)機器人亟須滿足高速度、高精度、重載荷、智能化、多機協(xié)調等要求，以適應更加復雜、精細、可靠、快節(jié)拍的作業(yè)。
沈陽一家工業(yè)機器人制造企業(yè)的研發(fā)人員陳先生告訴記者，國外工業(yè)機器人技術日趨成熟，目前已發(fā)展成為標準設備，被廣泛應用于工業(yè)領域。業(yè)內通常將工業(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。機器人國產(chǎn)化程度低的原因除了品牌知名度不如國外以外，國內企業(yè)在主機成本和可靠性品質上也不如國外品牌。以平均無故障時間為例，國內產(chǎn)品平均在8000小時，而國外同類產(chǎn)品可達數(shù)萬小時。“我國企業(yè)在減速器這一機器人關節(jié)部位的關鍵元器件普遍依賴于進口，這讓我們整體上與國外先進水平至少還有一二十年的差距。”
據(jù)了解，目前有兩種減速器被主要應用到機器人的生產(chǎn)中。一種是諧波減速器，另一種是RV減速器，而后者具有更高的剛度和回轉精度。因此在關節(jié)型機器人中，一般將RV減速器放置在機座、大臂、肩部等重負載的位置；而將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部；行星減速器一般用在直角坐標機器人上。
目前整個機器人產(chǎn)業(yè)鏈主要分為上游關鍵零部件、中游設備制造廠和下游行業(yè)應用三大塊，國內企業(yè)目前主要集中為系統(tǒng)集成商，實現(xiàn)下游應用，即通過對國外采購的機器人，為下游客戶進行相應的方案設計，實現(xiàn)利潤。而產(chǎn)業(yè)鏈上游無核心零部件制造商支撐，關鍵零部件方面仍遠遠落后于外國企業(yè)，因此長期受制于人。
具體到工業(yè)機器人的核心部件，則包括機器人本體、減速器、伺服系統(tǒng)、控制系統(tǒng)四部分。其中，精密減速器一直是國際大品牌保持競爭優(yōu)勢的有力武器之一，大品牌可以從其戰(zhàn)略合作伙伴優(yōu)先拿到批量、質優(yōu)、價低的減速器；因此減速器僅占據(jù)大品牌工業(yè)機器人單體成本約六分之一。雖然近幾年國內工業(yè)機器人均價有下降趨勢，但國產(chǎn)工業(yè)機器人減速器占其制造成本的比例依然接近三分之一，大幅高于國際品牌的占比。本土生產(chǎn)的工業(yè)機器人原材料成本構成中，減速機占據(jù)40％，伺服電機占據(jù)30％，控制器占據(jù)15％，其他占據(jù)15％。據(jù)羅百輝介紹，減速器是制約國內工業(yè)機器人技術發(fā)展最重要的因素。對比進口與國產(chǎn)工業(yè)機器人制造成本的價差，減速器是制約降低國產(chǎn)工業(yè)機器人成本的第一因素。因此機器人核心零部件國產(chǎn)化迫在眉睫。一旦核心零部件全部實現(xiàn)國產(chǎn)化，內資品牌即可在定價上拉開差距。若減速器、伺服電機和控制器等關鍵零部件國產(chǎn)化，假設平均降低30％的成本，則機器人單機制造成本可至少降低20％。
廣東省工業(yè)機器人推廣應用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長陳新度指出，雖然國內工業(yè)機器人行業(yè)潛力巨大，但面臨國外強大的競爭對手，許多關鍵零部件還不能完全自主化，國內廠商必需練好“內功”，形成核心競爭力，才能在競爭中脫穎而出。
廣州數(shù)控市場部負責人透露，目前廣東有兩家企業(yè)已在機器人關鍵零部件方面已經(jīng)有所突破。其中，廣州數(shù)控在控制器和伺服驅動方面取得國內領先，巨輪股份(002031，股吧)在RV減速器方面取得突破，打破國際壟斷。
廣州數(shù)控依托原有技術優(yōu)勢，自主開發(fā)控制系統(tǒng)、伺服單元等核心零部件，從而打破對國外相關企業(yè)的技術依賴。據(jù)了解，廣州數(shù)控已擁有專業(yè)工業(yè)機器人研發(fā)人員100多人，承擔“863科技計劃”項目等多項國家、省級科技攻關項目，與華南理工大學、北京航天航空大學、重慶大學、天津大學等高校開展“產(chǎn)學研”合作，開發(fā)出多品種、系列化的工業(yè)機器人產(chǎn)品。目前廣州數(shù)控工業(yè)機器人已在國內華北、華東、華南等地區(qū)的制造企業(yè)生產(chǎn)線上運轉，并已走出國門，在越南、馬來西亞得到應用。
揚長避短搶奪低端市場
雖然國產(chǎn)工業(yè)機器人整體水平跟國際大品牌還有較大差距，短時期內也不可能奪回老牌機器人生產(chǎn)廠家的市場份額，但業(yè)內專家給國產(chǎn)工業(yè)機器人開出了更可行的“藥方”。
“十二五”國家863計劃機器人技術主題專家組組長趙杰表示：“精細度、可靠性等指標確實重要，但市場和科研不同，不能一味追求高指標，應注重性價比。”他認為，我國這么多年來之所以沒有發(fā)展好機器人產(chǎn)業(yè)，關鍵在于走入了追求高指標的誤區(qū)。
趙杰解釋說，國外高端機器人具有先發(fā)優(yōu)勢，在我國占據(jù)大部分市場，未來一段時間內這一局面難以改變。因此，想要在機器人產(chǎn)業(yè)上尋得突破，可從低端機器人方面發(fā)力。“我國勞動密集型制造企業(yè)較多，這類企業(yè)一方面迫切需要自動化設備，來解決用工難、勞動成本高的問題，另一方面還非常關注投資回報周期，希望花盡量少的錢和時間收回成本。”
在有些專家看來，這些企業(yè)只要求用少量成本買到能代替人工的機器人，而在精細度、控制能力等品質指標上可以做些折中。
趙杰建議，可以先在低端產(chǎn)品方面尋得突破，以此推動規(guī)?；瘧?，從而在使用中不斷發(fā)現(xiàn)問題進行解決，進而提高產(chǎn)品精細度和可靠性，并降低產(chǎn)品成本，積累經(jīng)驗后再向高端市場發(fā)力。
近幾年，工業(yè)機器人在各地遍地開花。國內已有12個城市成立機器人產(chǎn)業(yè)園，除了沈陽、深圳、廣州等工業(yè)機器人發(fā)展較早的地區(qū)，重慶、天津、唐山、昆山、青島、中山等地機器人產(chǎn)業(yè)基地如雨后春筍般崛起。工業(yè)機器人領域已涌現(xiàn)一批市場熟悉的上市公司，如機器人、三豐智能(300276，股吧)等。
據(jù)悉，機器人是中科院與廣東省戰(zhàn)略合作重點項目之一，也是深圳市重點關注的新興產(chǎn)業(yè)之一。深圳市與機器人技術相關的信息、家電、通訊、裝備制造業(yè)等產(chǎn)品規(guī)模已達3000多億元。東莞、深圳等珠三角城市在工業(yè)機器人的產(chǎn)學研結合方面一直走在全國前列。2010年，華中科技大學東莞工業(yè)研究院引進了廣東省運動控制與先進裝備制造國際團隊，自主開發(fā)工業(yè)機器人系統(tǒng)，同時針對珠三角的產(chǎn)業(yè)轉型需求，開展工業(yè)機器人應用技術研究。
據(jù)了解，廣東機器人技術發(fā)展最早是從應用開始的，實際上廣東各行各業(yè)已使用工業(yè)機器人多年。雖然國家對工業(yè)機器人給予了重點支持，并取得了一定的研究成果，但由于當時產(chǎn)業(yè)需求較少，沒有得到推廣。當前，市場需求讓廣東機器人產(chǎn)業(yè)的技術鋪墊有了用武之地。
目前唐山已初步建起以唐山松下、唐山開元、唐山開誠為龍頭，涉及焊接機器人、礦用搶險探測機器人等的機器人產(chǎn)業(yè)基地。預計到2015年，唐山市將建成年產(chǎn)值200億元的全國最大機器人產(chǎn)業(yè)基地。
僅是江蘇南京市涉及機器人研制的企業(yè)就有102家，主要分布在汽車及汽車零部件、電子電氣、機械設備制造業(yè)、物流倉儲等領域；涉及機器人研發(fā)的高校多達13所，其中6所擁有專業(yè)的機器人研制團隊。
最近在麒麟科技創(chuàng)新園正式成立了由美國電氣和電子工程師協(xié)會院士領銜的“南京機器人研究院”。南京市政府出臺了推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見，明確將打造江寧、六合、高淳三個“機器人產(chǎn)業(yè)基地”，力爭到2020年成為中國機器人產(chǎn)業(yè)基地。
近年來杭州市機器人行業(yè)發(fā)展迅速，目前相關產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過10億元。依托中科院沈陽自動化研究所、投資15億元建設的杭州中科新松光電有限公司正是其中的佼佼者。目前，該公司僅自動化成套裝備銷售已超過5000萬元。羅百輝認為，未來實現(xiàn)產(chǎn)品的進口替代，是這些企業(yè)迅猛發(fā)展的原動力?，F(xiàn)在全球工業(yè)機器人均價30多萬元，即使未來均價降到25萬元，那么中國制造業(yè)對應的工業(yè)機器人本體市場規(guī)模接近380億元，再加上系統(tǒng)的話，對應的工業(yè)機器人市場規(guī)模將達1140億元。
中國擁巨大的市場，但國產(chǎn)工業(yè)機器人企業(yè)在技術上發(fā)展上卻先天不足，在國際市場上的競爭力稍顯薄弱。尤其是近10年來，進口機器人的價格大幅度降低，我國自行制造的普通工業(yè)機器人在價格上根本無法與之競爭，對我國工業(yè)機器人的發(fā)展造成了很深的影響。
為了重塑我國制造業(yè)的競爭優(yōu)勢，為自動化道路打開大門，2012年國家出臺《智能制造科技發(fā)展"十二五"專項規(guī)劃》，其中對"工業(yè)機器人"有專門的闡述：攻克工業(yè)機器人本體、精密減速器、伺服驅動器和電機、控制器等核心部件的共性技術，自主研發(fā)工業(yè)機器人工程化產(chǎn)品，實現(xiàn)工業(yè)機器人及其核心部件的技術突破和產(chǎn)業(yè)化。
在產(chǎn)業(yè)轉型升級不斷深入、人口紅利卻減弱的背景下，工業(yè)機器人應用范圍越來越廣。國際機器人聯(lián)合會的調查發(fā)現(xiàn)，從2008年到2011年，中國的機器人采用率（即每10000名員工對應的機器人數(shù)量比例）提高了210％。2012年深圳的機器人企業(yè)產(chǎn)值平均增長速度超過了30％，個別企業(yè)的增速甚至達200％。近兩年，國家出臺了扶持機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關政策，多個省份都成立了機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。按當前的發(fā)展趨勢，國際普遍預測，2014年中國將成為世界第一大工業(yè)機器人需求市場。
但值得注意的是，中國一直沒有真正形成自主品牌并具備一定規(guī)模的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)。與主要發(fā)達國家相比，中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度慢、核心技術薄弱、市場份額和附加值較低。目前外資品牌的工業(yè)機器人產(chǎn)品占了中國國內市場份額超過90％。金模工控網(wǎng)首席研究員羅百輝介紹說，我國企業(yè)在減速器這一機器人關節(jié)部位的關鍵元器件普遍依賴于進口，這讓我們整體上與國外先進水平至少還有一二十年的差距，建議國產(chǎn)機器人可以先在低端產(chǎn)品方面突破，以此推動規(guī)?；瘧?，積累經(jīng)驗后再向高端市場發(fā)力。
工業(yè)機器人引發(fā)制造業(yè)革命
近幾年，人工成本的不斷上漲，迫使珠三角、長三角許多企業(yè)外遷，為了保持利潤，他們不得不將制造環(huán)節(jié)遷往人力成本更低的中國中西部地區(qū)、東南亞國家，甚至遷到人力成本低到不能再低的非洲國家。曾經(jīng)的“世界工廠”面臨艱難的轉型。然而，暢想中總部經(jīng)濟和品牌化進程對大多數(shù)普通制造企業(yè)來說非一朝一夕可得。“中國制造”將何去何從？
與此同時，世界范圍內正悄然發(fā)生另一場制造業(yè)的革命，同樣以遷移為主題，卻是與上述遷移方向完全相反的反向遷移。一位美國專家今年提出：“當我們將人工智能、機器人和數(shù)字制造技術相結合，將會發(fā)生一場制造業(yè)的革命。它使得美國企業(yè)家在本地建廠開工，生產(chǎn)出各種各樣的產(chǎn)品。這樣，中國還如何能與我們競爭？美國注定要重新獲得制造業(yè)的領導權，而很快就該輪到中國去擔憂了。”這位美國學者提出的向中國制造業(yè)宣戰(zhàn)的三大技術相結合產(chǎn)生的制造模式，可以稱之為制造智能化，即智能制造。
工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的現(xiàn)代化智能裝備，即將成為制造業(yè)無法替代的高科技、高效率裝備。十幾年來，全球工業(yè)機器人需求快速擴張。
據(jù)國際機器人聯(lián)合會（IFR）統(tǒng)計，2002-2012年，全球新裝工業(yè)機器人年均增速約為9％。其中，2010年和2011年出現(xiàn)需求激增，2012年全球工業(yè)機器人產(chǎn)銷量達16萬臺。
據(jù)預計，到2025年，有5％-15％的制造業(yè)工人將被工業(yè)機器人取代，全球裝機量年均增速為25％-30％，高于過去20多年的增長水平，但低于2011年和2012年的增速。
數(shù)據(jù)顯示，我國工業(yè)機器人需求快速增長：1999-2008年，安裝量每年都以超過20％的速度增長，2010年，我國保有量為52290臺，2011年為74317臺，實現(xiàn)了42％的年增長。目前，實際保有量應已超過十萬臺。2008-2012年，我國工業(yè)機器人平均每年安裝量約15000臺，即使在全球經(jīng)濟蕭條的2009年，銷量也在逆勢增長。2010年安裝量為14978臺、2011年為22027臺、2012年為24800臺。
全球對工業(yè)機器人需求最多的是汽車產(chǎn)業(yè)，占比為27.27％；電子制造行業(yè)的占比達22.82％，這與近年來消費電子領域的技術突破有很大的相關性；其次是橡膠塑料工業(yè)和金屬制品，占比分別為8.71％和3.62％。
根據(jù)IFR的預測，到2014年，中國將成為全球最大的工業(yè)機器人需求國，需求量達3.2萬臺，占全球總銷量的17％。
目前，國內大部分企業(yè)大都關心如何將企業(yè)做大，它們動輒是幾千人、上萬人的規(guī)模。國外企業(yè)則更多的是追求技術領先，讓自己的產(chǎn)品在其他產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中不可或缺。中國制造企業(yè)主要是靠價格和數(shù)量取勝，缺乏核心技術。隨著勞動力、原材料等成本的提高，制造企業(yè)的利潤會越來越薄。放眼全球，以“數(shù)字化智能制造”為核心的第三次工業(yè)革命即將到來，而這個革命的主角就是以工業(yè)機器人為代表的人工智能大規(guī)模的普及和應用。
國產(chǎn)機器人獲政策扶持
雖然我國工業(yè)機器人市場即將成為世界第一，但這個市場卻被外資品牌把持。據(jù)統(tǒng)計，2012年我國工業(yè)機器人市場銷量占據(jù)前10位的以外資品牌為主，外資巨頭把持八成以上市場份額。
面對光明的前景與產(chǎn)業(yè)化起步初期的薄弱基礎，我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)亟須建立產(chǎn)業(yè)政策、行業(yè)發(fā)展規(guī)劃、共性技術平臺等“頂層設計”，加快自主品牌發(fā)展步伐。而這其中，制定工業(yè)機器人專項規(guī)劃，加大技術研發(fā)力度，顯得尤為重要。
據(jù)羅百輝介紹，隨著近幾年國內機器人概念的不斷升溫，關于機器人產(chǎn)業(yè)的相關扶持政策不斷跟進。2011年，工信部發(fā)布智能制造裝備產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。2012年，科技部發(fā)布服務機器人科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃，提出要攻克工業(yè)機器人本體、精密減速器、伺服驅動器和電機、控制器等核心部件的共性技術，自主研發(fā)工業(yè)機器人工程化產(chǎn)品，實現(xiàn)工業(yè)機器人機器核心部件的技術突破和產(chǎn)業(yè)化。
2013年7月，工信部裝備工業(yè)司副司長王衛(wèi)明透露，《關于推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》已上報給發(fā)改委和科技部等部委，可能很快會正式發(fā)布，下一步要加大對機器人產(chǎn)業(yè)的支持力度。
“十二五”是中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵轉折點，市場需求也將呈現(xiàn)井噴式發(fā)展。華南理工大學機械與汽車工程學院院長張憲民指出，2015年工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望超過萬億，智能制造及智能化設備的行業(yè)前景樂觀。以深圳為例，數(shù)據(jù)顯示，與機器人技術相關的信息、家電、通信等裝備制造業(yè)的產(chǎn)品規(guī)模已達3000多億元，居全國前列。2012年深圳的機器人企業(yè)產(chǎn)值平均增長速度超過了30％，個別企業(yè)的增速甚至達200％。
2013年4月21日，由中國機械工業(yè)聯(lián)合會牽頭成立的“中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”在北京科技會堂揭牌成立。該聯(lián)盟旨在促進我國工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展，指導國內企業(yè)進步，推動行業(yè)前行。各地機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟相繼成立，產(chǎn)學研齊心協(xié)力攻克機器人制造的尖端技術。
羅百輝建議要鼓勵金融資本、風險投資及民間資本投向工業(yè)機器人應用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。對技術先進、優(yōu)勢明顯、帶動和支撐作用強的工業(yè)機器人項目，要優(yōu)先給予信貸支持。積極支持符合條件的工業(yè)機器人企業(yè)在海內外資本市場直接融資。
同時，在國產(chǎn)工業(yè)機器人可靠性達到一定水平的情況下，推出首臺套補貼政策。允許成立工業(yè)機器人租賃公司，以促進資金不太雄厚的小企業(yè)對于工業(yè)機器人的使用，工業(yè)機器人租賃或可成為促進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的一種模式。
就業(yè)結構的巨變
關于機器人的用工成本，廣州數(shù)控一位市場部負責人給記者算了筆賬：目前一臺功能較簡單的2軸、4軸機器人的造價已經(jīng)下降到10萬元/臺以下，國產(chǎn)6軸機器人的價格低至13萬元/臺。而現(xiàn)在國內一名制造業(yè)工人每年的薪金成本達到四五萬元。根據(jù)十二五規(guī)劃，要是實現(xiàn)最低工資標準年均增長13％以上、職工工資增長15％的目標，這更將是一筆巨大的支出。
機器人可以24小時工作，每臺機器人至少可替代3名工人，那么不到1年即可收回成本。即使加上相關員工的培訓和設備維護費用，18個月即可收回所有投資。而機器人的使用年限通常為10年，因升級改造生產(chǎn)線而淘汰的機器人通常也能服役3年以上。
若一臺6軸機器人可以替代四五名工人，三班倒即是12-15名員工，每年可節(jié)約的工人成本48萬-60萬元，實際收回投資所需的時間與購置2、4軸機器人無異，區(qū)別的僅是最初投入裝備所需要的資金。
除了人工成本優(yōu)勢，采用機器人生產(chǎn)還可大幅減小生產(chǎn)面積。原先需要一個可以容納3000人的生產(chǎn)車間，現(xiàn)在只需要一間可以容納1000人的廠房即可。通過工人與機器人的配合作業(yè)，產(chǎn)能甚至還能增加幾倍。
隨著機器人越來越廣泛地進入制造環(huán)節(jié)，必然會取代掉工廠流水線上技術含量較低的工種的工人，可能會造成后者失業(yè)；但同時將增加工程師和技術人員的工作機會，不至于造成過多的失業(yè)。
羅百輝表示，機器人與失業(yè)兩者關系的關鍵在于：機器人是用于替代人類，還是減輕人類負擔。人工智能永遠不可能取代人類智能，目前的智能機器人也僅僅能幫助人類做一些簡單的工作，將人類從枯燥的簡單重復工作和高危工作解放出來，避免流水線上的工人成為機器。在我國用工荒持續(xù)的情形下，機器人的使用是對勞動力短缺的一種補充。
廣東工業(yè)大學機電工程學院副院長、教授陳新度表示，隨著中國人口紅利的遞減效應，人力成本的上升某種程度上開始超越過機器成本，從而引發(fā)企業(yè)打破生產(chǎn)慣性改變成自動化生產(chǎn)。目前一臺20萬元的機器人在一些重體力行業(yè)完全可以替代人力，3年就可以收回成本。例如有望大規(guī)模應用的倉儲行業(yè)，一些工作環(huán)境惡劣勞動強度大有職業(yè)危害的工種像焊接、采掘等，這些導致自動化替代也促使機器人行業(yè)的加速成長。
針對機器人對就業(yè)的影響，IFR專門做過一次調查。調查發(fā)現(xiàn)，從2008年到2011年，中國的機器人采用率（即每10000名員工對應的機器人數(shù)量比例）提高了210％，而美國的機器人采用率提高了41％。
前述調查覆蓋了六個國家，其中，美國、德國、巴西、中國和韓國的機器人采用率均在增長，但日本是個例外，因為日本的機器人采用率已經(jīng)很高了。日本很早就開始采用機器人，一直到最近，也仍擁有最高的機器人采用率。在日本和韓國，每名工人對應的機器人數(shù)量最多，10000工人對應了超過300臺機器人。之后是德國，10000名工人對應超過250臺機器人。
值得一提的是，在所有六個國家中，美國是唯一一個機器人采用率和失業(yè)率同時上升的國家。相反，德國在機器人采用率上升的同時，實現(xiàn)了更高的經(jīng)濟增長，同時制造業(yè)就業(yè)率也沒有減少。IFR說，在像日本和德國這樣的國家，機器人數(shù)量的上升可能抵消了勞動人口的減少。
國產(chǎn)機器人要打破核心技術壟斷
隨著制造業(yè)對機器人應用的擴展，工業(yè)機器人亟須滿足高速度、高精度、重載荷、智能化、多機協(xié)調等要求，以適應更加復雜、精細、可靠、快節(jié)拍的作業(yè)。
沈陽一家工業(yè)機器人制造企業(yè)的研發(fā)人員陳先生告訴記者，國外工業(yè)機器人技術日趨成熟，目前已發(fā)展成為標準設備，被廣泛應用于工業(yè)領域。業(yè)內通常將工業(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。機器人國產(chǎn)化程度低的原因除了品牌知名度不如國外以外，國內企業(yè)在主機成本和可靠性品質上也不如國外品牌。以平均無故障時間為例，國內產(chǎn)品平均在8000小時，而國外同類產(chǎn)品可達數(shù)萬小時。“我國企業(yè)在減速器這一機器人關節(jié)部位的關鍵元器件普遍依賴于進口，這讓我們整體上與國外先進水平至少還有一二十年的差距。”
據(jù)了解，目前有兩種減速器被主要應用到機器人的生產(chǎn)中。一種是諧波減速器，另一種是RV減速器，而后者具有更高的剛度和回轉精度。因此在關節(jié)型機器人中，一般將RV減速器放置在機座、大臂、肩部等重負載的位置；而將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部；行星減速器一般用在直角坐標機器人上。
目前整個機器人產(chǎn)業(yè)鏈主要分為上游關鍵零部件、中游設備制造廠和下游行業(yè)應用三大塊，國內企業(yè)目前主要集中為系統(tǒng)集成商，實現(xiàn)下游應用，即通過對國外采購的機器人，為下游客戶進行相應的方案設計，實現(xiàn)利潤。而產(chǎn)業(yè)鏈上游無核心零部件制造商支撐，關鍵零部件方面仍遠遠落后于外國企業(yè)，因此長期受制于人。
具體到工業(yè)機器人的核心部件，則包括機器人本體、減速器、伺服系統(tǒng)、控制系統(tǒng)四部分。其中，精密減速器一直是國際大品牌保持競爭優(yōu)勢的有力武器之一，大品牌可以從其戰(zhàn)略合作伙伴優(yōu)先拿到批量、質優(yōu)、價低的減速器；因此減速器僅占據(jù)大品牌工業(yè)機器人單體成本約六分之一。雖然近幾年國內工業(yè)機器人均價有下降趨勢，但國產(chǎn)工業(yè)機器人減速器占其制造成本的比例依然接近三分之一，大幅高于國際品牌的占比。本土生產(chǎn)的工業(yè)機器人原材料成本構成中，減速機占據(jù)40％，伺服電機占據(jù)30％，控制器占據(jù)15％，其他占據(jù)15％。據(jù)羅百輝介紹，減速器是制約國內工業(yè)機器人技術發(fā)展最重要的因素。對比進口與國產(chǎn)工業(yè)機器人制造成本的價差，減速器是制約降低國產(chǎn)工業(yè)機器人成本的第一因素。因此機器人核心零部件國產(chǎn)化迫在眉睫。一旦核心零部件全部實現(xiàn)國產(chǎn)化，內資品牌即可在定價上拉開差距。若減速器、伺服電機和控制器等關鍵零部件國產(chǎn)化，假設平均降低30％的成本，則機器人單機制造成本可至少降低20％。
廣東省工業(yè)機器人推廣應用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長陳新度指出，雖然國內工業(yè)機器人行業(yè)潛力巨大，但面臨國外強大的競爭對手，許多關鍵零部件還不能完全自主化，國內廠商必需練好“內功”，形成核心競爭力，才能在競爭中脫穎而出。
廣州數(shù)控市場部負責人透露，目前廣東有兩家企業(yè)已在機器人關鍵零部件方面已經(jīng)有所突破。其中，廣州數(shù)控在控制器和伺服驅動方面取得國內領先，巨輪股份(002031，股吧)在RV減速器方面取得突破，打破國際壟斷。
廣州數(shù)控依托原有技術優(yōu)勢，自主開發(fā)控制系統(tǒng)、伺服單元等核心零部件，從而打破對國外相關企業(yè)的技術依賴。據(jù)了解，廣州數(shù)控已擁有專業(yè)工業(yè)機器人研發(fā)人員100多人，承擔“863科技計劃”項目等多項國家、省級科技攻關項目，與華南理工大學、北京航天航空大學、重慶大學、天津大學等高校開展“產(chǎn)學研”合作，開發(fā)出多品種、系列化的工業(yè)機器人產(chǎn)品。目前廣州數(shù)控工業(yè)機器人已在國內華北、華東、華南等地區(qū)的制造企業(yè)生產(chǎn)線上運轉，并已走出國門，在越南、馬來西亞得到應用。
揚長避短搶奪低端市場
雖然國產(chǎn)工業(yè)機器人整體水平跟國際大品牌還有較大差距，短時期內也不可能奪回老牌機器人生產(chǎn)廠家的市場份額，但業(yè)內專家給國產(chǎn)工業(yè)機器人開出了更可行的“藥方”。
“十二五”國家863計劃機器人技術主題專家組組長趙杰表示：“精細度、可靠性等指標確實重要，但市場和科研不同，不能一味追求高指標，應注重性價比。”他認為，我國這么多年來之所以沒有發(fā)展好機器人產(chǎn)業(yè)，關鍵在于走入了追求高指標的誤區(qū)。
趙杰解釋說，國外高端機器人具有先發(fā)優(yōu)勢，在我國占據(jù)大部分市場，未來一段時間內這一局面難以改變。因此，想要在機器人產(chǎn)業(yè)上尋得突破，可從低端機器人方面發(fā)力。“我國勞動密集型制造企業(yè)較多，這類企業(yè)一方面迫切需要自動化設備，來解決用工難、勞動成本高的問題，另一方面還非常關注投資回報周期，希望花盡量少的錢和時間收回成本。”
在有些專家看來，這些企業(yè)只要求用少量成本買到能代替人工的機器人，而在精細度、控制能力等品質指標上可以做些折中。
趙杰建議，可以先在低端產(chǎn)品方面尋得突破，以此推動規(guī)?；瘧?，從而在使用中不斷發(fā)現(xiàn)問題進行解決，進而提高產(chǎn)品精細度和可靠性，并降低產(chǎn)品成本，積累經(jīng)驗后再向高端市場發(fā)力。
近幾年，工業(yè)機器人在各地遍地開花。國內已有12個城市成立機器人產(chǎn)業(yè)園，除了沈陽、深圳、廣州等工業(yè)機器人發(fā)展較早的地區(qū)，重慶、天津、唐山、昆山、青島、中山等地機器人產(chǎn)業(yè)基地如雨后春筍般崛起。工業(yè)機器人領域已涌現(xiàn)一批市場熟悉的上市公司，如機器人、三豐智能(300276，股吧)等。
據(jù)悉，機器人是中科院與廣東省戰(zhàn)略合作重點項目之一，也是深圳市重點關注的新興產(chǎn)業(yè)之一。深圳市與機器人技術相關的信息、家電、通訊、裝備制造業(yè)等產(chǎn)品規(guī)模已達3000多億元。東莞、深圳等珠三角城市在工業(yè)機器人的產(chǎn)學研結合方面一直走在全國前列。2010年，華中科技大學東莞工業(yè)研究院引進了廣東省運動控制與先進裝備制造國際團隊，自主開發(fā)工業(yè)機器人系統(tǒng)，同時針對珠三角的產(chǎn)業(yè)轉型需求，開展工業(yè)機器人應用技術研究。
據(jù)了解，廣東機器人技術發(fā)展最早是從應用開始的，實際上廣東各行各業(yè)已使用工業(yè)機器人多年。雖然國家對工業(yè)機器人給予了重點支持，并取得了一定的研究成果，但由于當時產(chǎn)業(yè)需求較少，沒有得到推廣。當前，市場需求讓廣東機器人產(chǎn)業(yè)的技術鋪墊有了用武之地。
目前唐山已初步建起以唐山松下、唐山開元、唐山開誠為龍頭，涉及焊接機器人、礦用搶險探測機器人等的機器人產(chǎn)業(yè)基地。預計到2015年，唐山市將建成年產(chǎn)值200億元的全國最大機器人產(chǎn)業(yè)基地。
僅是江蘇南京市涉及機器人研制的企業(yè)就有102家，主要分布在汽車及汽車零部件、電子電氣、機械設備制造業(yè)、物流倉儲等領域；涉及機器人研發(fā)的高校多達13所，其中6所擁有專業(yè)的機器人研制團隊。
最近在麒麟科技創(chuàng)新園正式成立了由美國電氣和電子工程師協(xié)會院士領銜的“南京機器人研究院”。南京市政府出臺了推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見，明確將打造江寧、六合、高淳三個“機器人產(chǎn)業(yè)基地”，力爭到2020年成為中國機器人產(chǎn)業(yè)基地。
近年來杭州市機器人行業(yè)發(fā)展迅速，目前相關產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過10億元。依托中科院沈陽自動化研究所、投資15億元建設的杭州中科新松光電有限公司正是其中的佼佼者。目前，該公司僅自動化成套裝備銷售已超過5000萬元。羅百輝認為，未來實現(xiàn)產(chǎn)品的進口替代，是這些企業(yè)迅猛發(fā)展的原動力?，F(xiàn)在全球工業(yè)機器人均價30多萬元，即使未來均價降到25萬元，那么中國制造業(yè)對應的工業(yè)機器人本體市場規(guī)模接近380億元，再加上系統(tǒng)的話，對應的工業(yè)機器人市場規(guī)模將達1140億元。
