從“跟隨”到“并跑”：中國工業(yè)機(jī)器人補(bǔ)短板
2021-3-3 16:17:50 點(diǎn)擊：
2月初，工信部的官方微信公眾號發(fā)布消息稱，2020年1-12月，全國工業(yè)機(jī)器人完成產(chǎn)量237068臺，同比增長19.1%。19.1%的同比增長率，已經(jīng)是近3年來中國工業(yè)機(jī)器人完成產(chǎn)量的最高增長幅度。另外，國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)顯示，2019年1-12月，全國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量累計增長為-6.1%，2018年1-12月則為4.6%。
工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量取得長足發(fā)展的2020年，也是中國穩(wěn)居全球最大工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場地位的第8個年頭。中國是制造大國，工業(yè)機(jī)器人是先進(jìn)制造業(yè)的關(guān)鍵支撐設(shè)備，中國自然對工業(yè)機(jī)器人需求量大，國家發(fā)改委的文件指出，自2013年起，中國就已成為世界第一大工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場。
但中國工業(yè)機(jī)器人的密度還有待提升。國際機(jī)器人聯(lián)合會（IFR）發(fā)布的《2020世界機(jī)器人報告》中的數(shù)據(jù)顯示，2019年中國制造業(yè)的機(jī)器人密度在全球排名第15，每萬名工人擁有機(jī)器人187臺（則密度為187），遠(yuǎn)低于排名第一的新加坡，但已經(jīng)超過世界平均水平：新加坡的機(jī)器人密度為918，世界平均密度則為113。
工業(yè)機(jī)器人有“制造業(yè)皇冠上的明珠”之美譽(yù)，世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人誕生于1959年，而中國對機(jī)器人的研發(fā)相對晚，起步于20世紀(jì)70年代。1982年，時任中科院沈陽自動化研究所所長的蔣新松帶領(lǐng)科研團(tuán)隊研制出中國第一臺工業(yè)機(jī)器人，蔣新松是中國工程院首批院士之一，有“中國機(jī)器人之父”之稱。
經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展，中國的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)目前發(fā)展得如何呢？存在哪些短板或瓶頸，又應(yīng)該如何突圍呢？
工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用與制造
中國應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的情況在過去數(shù)年里得到快速提升，盡管在2019年，中國的工業(yè)機(jī)器人密度對比新加坡還有較大差距，但在2014年，中國的工業(yè)機(jī)器人密度僅為36，低于世界平均密度。
而中國對工業(yè)機(jī)器人的購買量（或者說裝機(jī)量），相當(dāng)龐大。IFR的報告顯示，2019年全球工業(yè)機(jī)器人銷售量為37.3萬臺，其中銷往中國的為14.05萬臺，約占全球銷量的37.6%，中國的購買量不光在全球排名第一，而且比排名第二的日本（4.99萬臺）、排名第三的美國（3.33萬臺）、排名第四的韓國（2.79萬臺）、排名第五的德國（2.05萬臺）加起來的總量還要高。
在國內(nèi)，汽車、3C、家電、金屬加工等行業(yè)是最早應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的領(lǐng)域，其中汽車和3C領(lǐng)域應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量能占到中國工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的半壁江山。
那么，中國購買的工業(yè)機(jī)器人中，有多少是“中國造”的？“中國造”的工業(yè)機(jī)器人，市場競爭力如何？
由中國科學(xué)院沈陽自動化研究所控股的上市公司機(jī)器人（300024.SZ）在2021年1月中旬發(fā)布的向特定對象發(fā)行股票并在創(chuàng)業(yè)板上市募集說明書（注冊稿）提供了一些觀察數(shù)據(jù)：2019年上半年，我國的工業(yè)機(jī)器人市場中，國產(chǎn)自主品牌的市場份額為36%，瑞士ABB的市場份額為13%，日本安川的市場份額為12%，日本發(fā)那科的市場份額為16%，德國庫卡的市場份額為13%，剩下的10%是其他品牌。日本的安川、發(fā)那科，德國的庫卡和瑞士的ABB，被業(yè)內(nèi)稱為工業(yè)機(jī)器人四大家族，是全球知名的工業(yè)機(jī)器人制造商。
機(jī)器人這家上市公司，成立于2000年，布局了工業(yè)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人、移動機(jī)器人、特種機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人五大系列百余種產(chǎn)品，產(chǎn)品累計出口40多個國家和地區(qū)。
機(jī)器人公司向經(jīng)濟(jì)觀察報記者介紹，目前中國的機(jī)器人制造已實現(xiàn)了由跟隨到并跑階段的跨越，一個比較大的競爭劣勢是企業(yè)發(fā)展歷程比較短，行業(yè)市場應(yīng)用經(jīng)驗積累沒有國外企業(yè)豐富，還需深度挖掘細(xì)分領(lǐng)域，積累經(jīng)驗�！巴卣箛饪蛻舻睦щy在于外資企業(yè)對中國企業(yè)品牌認(rèn)知度不高，需要大量行業(yè)業(yè)績作為支撐。另外，對于公司來講，國際化人才也比較短缺，真正理解客戶需求需要一定時間。近幾年國內(nèi)遇到的問題主要集中在市場激烈競爭，上有高端壁壘，下有國內(nèi)追兵，導(dǎo)致市場無序競爭�！睓C(jī)器人方面向經(jīng)濟(jì)觀察報記者介紹稱�！捌放啤焙汀胺⻊�(wù)”也是戴家鵬跟經(jīng)濟(jì)觀察報記者談中國工業(yè)機(jī)器人競爭力話題時提到的兩個關(guān)鍵詞。戴家鵬博士畢業(yè)于麻省理工學(xué)院，曾在通用汽車制造發(fā)展部門設(shè)計自動化設(shè)備，2004年加入富士康后帶領(lǐng)集團(tuán)的自動化機(jī)器人團(tuán)隊直至退休，2016年獲得約瑟夫·恩格爾伯格機(jī)器人大獎，在工業(yè)機(jī)器人行業(yè)工作多年，對該行業(yè)有很深的觀察。
在戴家鵬看來，評價中國造的工業(yè)機(jī)器人的競爭力，不能一概論之，要分產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域、應(yīng)用場景，“如果說是汽車這種傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，中國造的工業(yè)機(jī)器人競爭力是不夠的，品牌、服務(wù)的可靠度都需要時間積累，但在搬運(yùn)等對精度、靈敏度要求低一些的領(lǐng)域，中國造的工業(yè)機(jī)器人競爭力很大。”“我國工業(yè)機(jī)器人的優(yōu)勢是性價比較高，薄弱點(diǎn)主要是在精度、穩(wěn)定性和使用壽命方面。國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人目前的主要應(yīng)用領(lǐng)域是搬運(yùn)和上下料，在高端的汽車制造、3C等領(lǐng)域普遍采用國外的6軸或以上工業(yè)機(jī)器人�！比A南智能機(jī)器人創(chuàng)新研究院博士李文威則如是向經(jīng)濟(jì)觀察記者介紹。
戴家鵬認(rèn)為，價格肯定是衡量競爭力的一個重要指標(biāo)，中國造有一個特色，就是很容易出現(xiàn)價格破壞者，“價格破壞者不一定是壞的，它可能促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展，但它的出現(xiàn)對于國內(nèi)外廠商都是一個壓力。”
技術(shù)含量、對高精度零部件的掌控力，目前是中國工業(yè)機(jī)器人面臨的挑戰(zhàn)。工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈，可以大概劃分為上中下游，上游是零部件的制造，特別是減速器、控制器、伺服電機(jī)等核心零部件的制造；中游是機(jī)器人本體的制造，下游是系統(tǒng)集成，在機(jī)器人本體的基礎(chǔ)上，結(jié)合開發(fā)出來的智能化軟件，布置生產(chǎn)線，使工業(yè)機(jī)器人真正投入使用。
國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的另一龍頭企業(yè)埃斯頓（002747.SZ）在1月中旬發(fā)布的2021年度非公開發(fā)行A股股票預(yù)案里介紹，減速器、伺服系統(tǒng)、控制器這三個核心零部件是工業(yè)機(jī)器人的核心技術(shù)壁壘，分別約占工業(yè)機(jī)器人成本構(gòu)成的36%、24%和12%，合計占比超過70%。
機(jī)器人公司則向經(jīng)濟(jì)觀察報記者介紹，在工業(yè)機(jī)器人的整個產(chǎn)業(yè)鏈中，整機(jī)制造的毛利率最低，控制器是工業(yè)機(jī)器人的大腦，決定著工業(yè)機(jī)器人的優(yōu)勝劣汰，技術(shù)含量高，毛利率也最高，毛利率次高的是伺服系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)包括伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動器，減速器也非常重要，但國產(chǎn)減速器的毛利率很低。
埃斯頓在上述非公開發(fā)行股票的預(yù)案里介紹，目前，國內(nèi)約85%的減速器市場、70%的伺服系統(tǒng)市場和超過80%的控制器市場均被國外品牌占據(jù)，國產(chǎn)核心部件與國外品牌性能指標(biāo)存在一定差異，如果無法突破高精度減速器、高靈敏度伺服系統(tǒng)和高性能控制器的關(guān)鍵技術(shù)，不僅侵蝕國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的利潤水平，也不能從根本上提升國產(chǎn)機(jī)器人的性能和可靠性水平。
早在十三五規(guī)劃開局之年，國家發(fā)改委發(fā)布的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）里就指出，我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)跟工業(yè)發(fā)達(dá)國家存在的一個較大差距是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)缺失，零部件中高精度減速器、伺服電機(jī)和控制器等依賴進(jìn)口，此外，相關(guān)企業(yè)“小、散、弱”問題突出，缺乏產(chǎn)業(yè)競爭力。
目前看來，上述兩個差距還未取得著有成效的改善。工信部的數(shù)據(jù)顯示，2020年全國規(guī)模以上工業(yè)機(jī)器人制造企業(yè)營業(yè)收入為531.7億元。國內(nèi)比較有名氣的工業(yè)機(jī)器人上市公司機(jī)器人的市值為186億元、埃斯頓的市值為261億元。
補(bǔ)短板與突圍
回溯歷史，戴家鵬認(rèn)為，包括工業(yè)機(jī)器人四大家族在內(nèi)等國際知名機(jī)器人制造商崛起的一個關(guān)鍵因素是，它們跟汽車廠商密切合作多年，從滿足汽車制造所需的點(diǎn)焊、噴涂、搬運(yùn)等需求起家，找到了應(yīng)用場景，并根據(jù)客戶所需開發(fā)新產(chǎn)品�！拔矣X得兩化融合的提法說得特別好�！贝骷淫i稱。所謂的“兩化”指的是信息化和工業(yè)化，兩化融合就是要讓信息化和工業(yè)化高度結(jié)合，以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化。戴家鵬認(rèn)為，很多人都意識到技術(shù)的重要性，信息化就強(qiáng)調(diào)技術(shù)，但光有技術(shù)還不行，技術(shù)要有用武之地，從用武之地孵化出來的技術(shù)，才最有生命力。
為技術(shù)找到用武之地、從應(yīng)用場景倒逼技術(shù)的進(jìn)步，也是一些工業(yè)機(jī)器人從業(yè)者的經(jīng)驗之談。華南智能機(jī)器人創(chuàng)新研究院有在做工業(yè)機(jī)器人打磨、焊接、噴釉等領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)，當(dāng)經(jīng)濟(jì)觀察報記者問起企業(yè)對研究院的技術(shù)成果的接受度情況時，院長曹永軍告訴記者，客戶看重的不是研究院取得的專利情況，關(guān)鍵是看能不能解決生產(chǎn)線上的實際問題。
機(jī)器人公司則向記者介紹，公司旗下的工業(yè)機(jī)器人在港珠澳大橋的焊接上取得突破，2020年公司新推了針對焊接的火弧焊機(jī)器人系列，市場需求明顯�！俺浞钟∽C了要在細(xì)分重點(diǎn)領(lǐng)域精耕細(xì)作后才能獲得突圍，可以說近幾年眾多國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人就是通過這樣的方式在不斷拓展市場應(yīng)用領(lǐng)域�！睓C(jī)器人公司方面稱。
對于后續(xù)的發(fā)展，機(jī)器人公司方面認(rèn)為，必須突破核心零部件的國產(chǎn)替代化，核心零部件仍然是制約國產(chǎn)機(jī)器人發(fā)展的瓶頸，如果不把核心零部件掌握在自己手里，隨著行業(yè)競爭的加劇，外資品牌降價，國產(chǎn)品牌會很被動。
此外，機(jī)器人公司方面指出，目前行業(yè)不僅存在高端人才缺口，而且人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)存在問題，重研發(fā)輕應(yīng)用。
“在核心零部件和本機(jī)制造領(lǐng)域，掌握核心技術(shù)的研發(fā)技術(shù)人員及具備豐富經(jīng)驗積累的裝配人員較為缺乏；在系統(tǒng)集成領(lǐng)域，缺乏具備跨學(xué)科能力的專業(yè)人才，現(xiàn)場調(diào)試、維護(hù)操作與運(yùn)行管理等應(yīng)用型人才的培養(yǎng)力度依然欠缺。以往單純依托對口專業(yè)學(xué)校輸送專業(yè)人才的培養(yǎng)機(jī)制已難滿足未來行業(yè)人才需求，需要政府、企業(yè)、教育機(jī)構(gòu)、第三方行業(yè)組織共同推動中國工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的人才培養(yǎng)與發(fā)展�！睓C(jī)器人公司方面稱。
戴家鵬則強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)能力的建設(shè)。他認(rèn)為，還需從軟件方面加強(qiáng)，這些軟件，包括底層控制軟件、機(jī)器人整體控制軟件、設(shè)計分析軟件、工業(yè)通訊軟件以及仿真軟件。在產(chǎn)業(yè)鏈補(bǔ)短板方面，戴家鵬建議，除開加強(qiáng)機(jī)器人制造商與應(yīng)用行業(yè)的協(xié)作之外，也要注重發(fā)揮二階供應(yīng)商（即供應(yīng)商的供應(yīng)商）的力量。
工業(yè)機(jī)器人從誕生至今，已經(jīng)走過了三代發(fā)展歷程，從第一代的示教再現(xiàn)，只能重復(fù)預(yù)裝程序里的指定動作，到第二代的離線計算編程，顯著提高適應(yīng)力，再到第三代的智能化，感知能力、自主決策力、抗干擾能力增強(qiáng)，逐步滲透制造業(yè)場景。“不要小看齒輪、軸承、感應(yīng)器、光感、氣動等零部件企業(yè)�！贝骷淫i稱，這些零部件企業(yè)的產(chǎn)品不僅可以提供給工業(yè)機(jī)器人，也可以提供給其他自動化設(shè)備，它們的發(fā)展繁榮度應(yīng)該要走在機(jī)器人整機(jī)制造前面。
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