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　　升級換代工業(yè)機(jī)器人到底差在哪里？

　　國際金屬加工網(wǎng)

　　先進(jìn)制造 ◇ 系列技術(shù)講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys我國機(jī)器人行業(yè)典型研討會

　　盡管我國機(jī)器人消費市場需求量很大，機(jī)器人消費市場也非?；馃幔潜M管高端技術(shù)的缺失，很多需求商寧愿從Nashik、ABB等外國機(jī)器人生產(chǎn)商處出口二手機(jī)器人，而非訂貨升級換代工業(yè)機(jī)器人來投入到生產(chǎn)線當(dāng)中。這到底是怎么一回事呢？升級換代機(jī)器人和歐美國家機(jī)器人差別到底有多大？

　　工業(yè)機(jī)器人消費市場被歐美國家占有大半

盡管人形機(jī)器人的四足平衡技術(shù)相較于輕型、輕型機(jī)器人更加繁雜，必然帶來相當(dāng)高昂的生產(chǎn)成本，而且在可靠性各方面還不如輕型、輕型機(jī)器人。因此，相較于大家在電影中見到的閃電俠T800這種人形機(jī)器人，現(xiàn)在機(jī)器人消費市場上占主流的卻是“五彩斑斕”的工業(yè)機(jī)器人。

　　早在2013年，我國就已成為世界第一大工業(yè)機(jī)器人消費市場。2014年銷售量達(dá)到5.7萬部，環(huán)比快速增長56%，占亞洲地區(qū)銷售量的1/4，環(huán)比快速增長55%，保有量快速增長至19萬部。

　　然而，就在機(jī)器人消費市場持續(xù)火熱的情況下，ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA占有亞洲地區(qū)工業(yè)機(jī)器人絕大部份消費市場占有率。亞洲地區(qū)機(jī)器人民營企業(yè)和歐美國家ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA四大巨擘差別較大。

2014年，獨立自主國際品牌工業(yè)機(jī)器人銷售量為1.7萬部，占亞洲地區(qū)工業(yè)機(jī)器人總銷售量的7.45%；2015年，獨立自主國際品牌工業(yè)機(jī)器人銷售量為2.2萬部，亞洲地區(qū)消費市場占有率依然嚴(yán)重不足20%，在亞洲地區(qū)工業(yè)機(jī)器人消費市場中的交易額依然嚴(yán)重不足兩位數(shù)。2016年，歐美國家國際品牌占有了我國工業(yè)機(jī)器人消費市場60％以內(nèi)的交易額，在相較高端的四軸以內(nèi)的多下肢機(jī)器人各方面，歐美國家國際品牌占有的消費市場占有率超過了80％。

盡管國家對機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大力扶持，亞洲地區(qū)民營企業(yè)中也不乏借著政策更有甚者的民營企業(yè)。許多民營企業(yè)玩概念上市融資或者騙取政策，真正有核心理念技術(shù)的相較較少。而且整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展還存在小而散的問題，我國工業(yè)機(jī)器人相關(guān)民營企業(yè)數(shù)量達(dá)到1000余家，但超過90%的機(jī)器人公司產(chǎn)值在1億以下，很多廠家每年銷售量都不超過1000臺（只有年產(chǎn)量破千才能初步形成規(guī)模效應(yīng)），即便是像沈陽大澤這樣的亞洲地區(qū)機(jī)器人龍頭民營企業(yè)，2015年營業(yè)收入也只有16.9億，2016年1季度實現(xiàn)營業(yè)收入3.54億，與歐美國家巨擘動輒上百億的營業(yè)收入相比差別明顯（2016年韓國FANUC公司的拉沙泰格賴厄縣流量就有6866億日元，約為415億人民幣）。

　　核心理念技術(shù)和歐美國家差別較大

　　機(jī)器人的核心理念技術(shù)有人機(jī)交互技術(shù)、掌控技術(shù)、環(huán)境感知和傳感技術(shù)、材料技術(shù)、人工智能等各方面，關(guān)鍵性的零部件有精密減速機(jī)、磁盤、轉(zhuǎn)換器電機(jī)以及高性能磁盤等，而上述關(guān)鍵性零部件很大程度依賴出口，以占機(jī)器人硬體生產(chǎn)成本比例最高的減速器為例：

　　精密減速器可以分為增益曲軸減速器、拋物線針輪木星減速器、RV減速器、精密木星減速器和低通濾波器曲軸減速器等等，是工業(yè)機(jī)器人的核心理念零部件，占機(jī)器人整機(jī)生產(chǎn)成本的35%以內(nèi)。

目前，亞洲地區(qū)精密減速器消費市場大半被韓國民營企業(yè)占有，韓國Harmonic是增益減速器應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，占有了約亞洲地區(qū)15%的消費市場占有率，韓國Nabtesco是亞洲地區(qū)最大的RV減速器和拋物線針輪減速器制造商，在RV減速器應(yīng)用領(lǐng)域的亞洲地區(qū)消費市場占有率約為60%……

　　盡管在我國著力于精密減速器升級換代化研究后，涌現(xiàn)出一些單位或民營企業(yè)，并可以在高精度拋物線針輪減速器和增益減速器應(yīng)用領(lǐng)域局部替換歐美國家產(chǎn)品，但在2015年，依然有75%精密減速器從韓國出口。

　　磁盤相當(dāng)于機(jī)器人的大腦，用來發(fā)布和傳遞動作指令，包括硬體和軟件兩部份：

硬體就是工業(yè)掌控GX620，包括一些INS13ZD單元、電子學(xué)部份等電路。盡管許多獨立自主國際品牌已經(jīng)掌握了磁盤的相關(guān)技術(shù)，并研發(fā)出如前所述CPU、DSP和FPGA的工業(yè)機(jī)器人磁盤，但所選用的CPU大多是ARM，所選用DSP和FPGA許多是源自美國德州儀器和伊士曼，盡管有如前所述TK的機(jī)器人磁盤，但盡管產(chǎn)品推出時間較長，目前還鮮有廠商訂貨。

　　軟件部份主要是Bilaspur、二次開發(fā)等，獨立自主國際品牌已經(jīng)解決了有無的問題，但在穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、可用性等各方面和歐美國家還有差別。

　　另外，在轉(zhuǎn)換器電機(jī)各方面，美系公司約占亞洲地區(qū)消費市場占有率的40%，西門子、Bosch、富勒等德系國際品牌占有亞洲地區(qū)消費市場占有率的30%以內(nèi)。而亞洲地區(qū)公司整體交易額大約占10%以內(nèi)。在磁盤各方面，亞洲地區(qū)80%的磁盤從歐美和韓國出口。

　　運用應(yīng)用領(lǐng)域和歐美國家機(jī)器人的差別

盡管之前提到的技術(shù)差別各方面的原因，歐美國家機(jī)器人在技術(shù)純潔性和適用性上優(yōu)于升級換代機(jī)器人，在相較較繁雜的多下肢機(jī)器人消費市場，歐美國家公司占有亞洲地區(qū)消費市場的90%以內(nèi)，諸如汽車制造、焊接等高端行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的四軸或以內(nèi)高端工業(yè)機(jī)器人消費市場主要被韓國和歐美民營企業(yè)占有，升級換代四軸工業(yè)機(jī)器人占全國工業(yè)機(jī)器人新裝機(jī)量嚴(yán)重不足10%。

　　相比之下，升級換代工業(yè)機(jī)器人多集中于低端應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域，比如搬運、碼垛等低端機(jī)器人，應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域多在家電、基礎(chǔ)制造應(yīng)用領(lǐng)域，附加值偏低。進(jìn)而導(dǎo)致近些年，盡管我國機(jī)器人消費市場需求和亞洲地區(qū)機(jī)器人民營企業(yè)產(chǎn)品銷售量雙雙快速增長，但許多機(jī)器人民營企業(yè)卻處于虧損狀態(tài)。

　　生產(chǎn)成本掌控存在一定問題

之前提到，盡管很多升級換代機(jī)器人的關(guān)鍵性零部件依賴出口，這導(dǎo)致很多亞洲地區(qū)民營企業(yè)要以高出歐美國家本土廠商的價格去購買減速器和轉(zhuǎn)換器電機(jī)等零部件。而且亞洲地區(qū)民營企業(yè)訂貨歐美國家減速器的價格一度曾經(jīng)是歐美國家本土廠商訂貨價的3倍，訂貨歐美國家轉(zhuǎn)換器電機(jī)的價格一度是歐美國家本土廠商的2倍……盡管減速器、轉(zhuǎn)換器電機(jī)、磁盤分別占機(jī)器人整機(jī)生產(chǎn)成本的35%、25%、15%以內(nèi)，導(dǎo)致我國機(jī)器人民營企業(yè)生產(chǎn)生產(chǎn)成本掌控的難度相當(dāng)高。

　　相比之下，歐美國家工業(yè)機(jī)器人廠商很多本身就是核心理念部件的提供商——韓國發(fā)那科是世界上最大的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠商，安川和松下都是亞洲地區(qū)最大的電機(jī)制造商之一，這使得歐美國家機(jī)器人廠商生產(chǎn)成本上具有天然優(yōu)勢。

　　另外，歐美國家機(jī)器人廠商還能以巨大的訂貨量和簽署排他性協(xié)議獲得比較優(yōu)惠的訂貨價格。這些因素共同導(dǎo)致我國機(jī)器人民營企業(yè)如果要和歐美國家同類產(chǎn)品保證相同的產(chǎn)品質(zhì)量，在價格上就很難與歐美國家民營企業(yè)競爭。

　　差別的歷史原因

對于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展和歐美國家的差別，大家應(yīng)該拿平常心來對待，切不可以局部落后否定整個我國制造業(yè)。在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展上落后于人一各方面是歷史原因造成的，也有長期以來在資源投入各方面和西方國家存在差別的因素。

　　現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展開始于20世紀(jì)中期，最初的直接發(fā)展動力之一是為了在核輻射環(huán)境下作業(yè)。1947年美國阿爾貢研究所研發(fā)了可以在核輻射環(huán)境下作業(yè)的遙控操作機(jī)械手。1948年，又研制出機(jī)械式主從機(jī)械手。

1954年，美國的戴沃爾設(shè)計出第一臺電子可編程序的工業(yè)機(jī)器人。1965年，美國麻省理工大學(xué)成功研制出一種具有視覺傳感器并能對簡單積木進(jìn)行識別、定位的機(jī)器人系統(tǒng)。1967年，韓國川崎重工業(yè)公司從美國引進(jìn)機(jī)器人及技術(shù)，建立生產(chǎn)廠房，并于1968年試制出第一臺韓國產(chǎn)通用機(jī)械手機(jī)器人，隨后在各個應(yīng)用領(lǐng)域中推廣機(jī)器人。

　　至80年代，工業(yè)機(jī)器人開始在亞洲地區(qū)汽車制造業(yè)廣泛應(yīng)用。至90年代，盡管選用工業(yè)機(jī)器人可以避免工人身體攜帶的塵埃污染車間環(huán)境，進(jìn)而在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展等對車間環(huán)境要求較高應(yīng)用領(lǐng)域得到應(yīng)用。

　　正是經(jīng)過數(shù)十年如一日的技術(shù)積累，歐美國家機(jī)器人民營企業(yè)積累了豐富的行業(yè)經(jīng)驗和技術(shù)，這是其在當(dāng)今國際機(jī)器人消費市場叱咤風(fēng)云的原因所在。相比之下，亞洲地區(qū)在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展上的發(fā)展就要晚很多，在20世紀(jì)70年代初期才起步，自然在技術(shù)上和歐美國家存在一定差別。

另外，在早些年國家對機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的資金投入相較于西方國家在同時期的投入而言也相較偏少。就以韓國為例，韓國在引進(jìn)美國機(jī)器人技術(shù)后，曾不惜血本發(fā)展和推廣，而歐盟則耗費巨資支持機(jī)器人新研究項目，覆蓋從技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)品部署的完整價值鏈，并與產(chǎn)業(yè)發(fā)展界和學(xué)術(shù)界達(dá)成戰(zhàn)略合作。

　　升級換代機(jī)器人的許多問題并不是機(jī)器人制造民營企業(yè)本身的問題，而是我國工業(yè)基礎(chǔ)薄弱的問題。何況機(jī)器人是綜合了計算機(jī)、機(jī)械工程、電子、信息傳感器、掌控理論、材料、人工智能、仿生等諸多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，作為工業(yè)后發(fā)國，在當(dāng)下這個時間節(jié)點上，我國民用機(jī)器人相較于歐美和韓國處于劣勢，其根源在于過去數(shù)十年的人力、物力、財力投入差別，以及我國和西方在工業(yè)基礎(chǔ)上的差別，國人不必因暫時的落后自怨自艾。

　　能否重復(fù)從模仿到超越的歷程

在官方《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)展規(guī)劃（2016-2020 年） 》中指出，要重點攻克高精密減速器、高性能機(jī)器人專用轉(zhuǎn)換器電機(jī)和磁盤、高速高性能磁盤、傳感器、末端執(zhí)行器等核心理念零部件，最終實現(xiàn)核心理念零件的升級換代化替代。

　　該規(guī)劃強(qiáng)調(diào)，要突破弧焊機(jī)器人、真空（潔凈）機(jī)器人、全獨立自主編程智能工業(yè)機(jī)器人、人機(jī)協(xié)作機(jī)器人、雙臂機(jī)器人、重載AGV、消防救援機(jī)器人、手術(shù)機(jī)器人、智能型公共服務(wù)機(jī)器人、智能護(hù)理機(jī)器人十大標(biāo)志性產(chǎn)品。

　　那么，和歐美國家的技術(shù)差別擺在這里，具體有哪些措施呢？

　　針對現(xiàn)在亞洲地區(qū)許多所謂機(jī)器人民營企業(yè)并非真心實意的在做技術(shù)，反而頗有從政策和股市中套利的情況，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)審核力度，減少各地借政策的東風(fēng)一窩蜂的上項目，避免資源的分散和浪費，實現(xiàn)好鋼用在刀刃上，實現(xiàn)資源整合優(yōu)化。

另外，現(xiàn)在整個機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在一個問題，那就是機(jī)器人需求商更愿意訂貨歐美國家巨擘的二手機(jī)器人而非升級換代機(jī)器人。同樣，亞洲地區(qū)機(jī)器人整機(jī)廠商價格合適的情況下，更愿意訂貨歐美國家核心理念零部件而非升級換代零部件（許多亞洲地區(qū)零部件價格也不便宜）……進(jìn)而使亞洲地區(qū)做精密減速機(jī)、磁盤、轉(zhuǎn)換器電機(jī)以及高性能磁盤的公司很難在消費市場上立足。因此，政府應(yīng)該加強(qiáng)宏觀統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，通過資金和政策扶持，引導(dǎo)整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展鏈從局部開始逐步嘗試從核心理念零部件到機(jī)器人整機(jī)，再到整條生產(chǎn)線的全面升級換代化替代。

政府還可以出臺優(yōu)惠財稅政策，比如利用科技扶持資金，或者給予稅收優(yōu)惠，給亞洲地區(qū)真正做技術(shù)的機(jī)器人民營企業(yè)有充足的資金用于技術(shù)研發(fā)。同時，政府可以拓寬投融資渠道，引導(dǎo)民間資本進(jìn)入該行業(yè)，支持符合條件的機(jī)器人民營企業(yè)直接融資和并購。

最后，機(jī)器人行業(yè)落后于西方的關(guān)鍵性是在于基礎(chǔ)工業(yè)，而基礎(chǔ)工業(yè)要進(jìn)步就必須有賴于鼓勵國有民營企業(yè)獨立自主研發(fā)，并結(jié)合民營民營企業(yè)做大做強(qiáng)。韓國和韓國盡管本國消費市場狹小，民營企業(yè)稍微做大一點就必須開拓國際消費市場，直面國際競爭，因此有比較高的積極性致力于向國際產(chǎn)業(yè)發(fā)展分工的上游拓展。而我國消費市場大，商業(yè)消費市場縱深大，線下模式破碎。人力資源和礦產(chǎn)資源豐富而且相較西方便宜，政治安定政策連續(xù)，盡管經(jīng)濟(jì)亞洲地區(qū)化浪潮早已來臨，民營民營企業(yè)生存依然相較容易，受外來沖擊不強(qiáng)。加上機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展民營民營企業(yè)存在小而散的問題，大多數(shù)民營民營企業(yè)在研發(fā)基礎(chǔ)核心理念的技術(shù)各方面無論在意愿上，還是能力上相較而言都存在先天嚴(yán)重不足的問題。相比之下，國有民營企業(yè)既面臨國際競爭，又有消費市場經(jīng)驗，還集中了科技人才，可以放心大力鼓勵和培育它們進(jìn)行創(chuàng)新，這些國有民營企業(yè)能夠提升我國的基礎(chǔ)工業(yè)技術(shù)水平，通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓，形成國有民營企業(yè)做強(qiáng)，民營民營企業(yè)做大的格局。

　　盡管我國坐擁亞洲地區(qū)最大的機(jī)器人消費市場，而且隨著人工生產(chǎn)成本逐年上漲和人口老齡化的大趨勢，用工荒的問題會越來越顯著，機(jī)器人消費市場潛力巨大，國家以政策、資金扶持，加上去年美的收購德國Nashik，有實現(xiàn)局部技術(shù)轉(zhuǎn)移的可能性。筆者祝愿，隨著時間的沉淀和技術(shù)積累，我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展也能復(fù)制我國白色家電、通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展、電子產(chǎn)品整機(jī)制造等行業(yè)從模仿到超越的歷程。

　　( 文章來源：互聯(lián)網(wǎng) )

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