我國機器人發(fā)展的最好時光
4.6萬臺，是中國迄今為止累計安裝的工業(yè)機器人數(shù)量，而其中進口的國外品牌超過了一半。
盡管面臨著產(chǎn)業(yè)鏈不完善、缺乏核心部件等重重困難，但這個小得幾乎不成產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)仍然爆發(fā)出巨大的能量——它正以每年近30%的速度增長，未來3?5年將帶動超過千億元的配套產(chǎn)業(yè)。
適應“十二五”規(guī)劃中產(chǎn)業(yè)升級和制造業(yè)轉型的要求，以及市場需求的增長，濃縮了高端制造和電子信息產(chǎn)業(yè)的機器人正迎來發(fā)展的春天。終有一天，中國機器人的星星之火將會燎原。
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不過，對于制博會上大多數(shù)專業(yè)觀眾來說，這樣的比賽雖然熱鬧，卻不是他們關注的焦點，他們更看重的是體積更龐大、工藝更復雜精密的工業(yè)機器人。在制博會上，瑞典ABB、日本川崎、發(fā)那科、德國庫卡，以及中國的新松公司等國內外主要機器人廠商悉數(shù)參會，來自韓國的機器人企業(yè)還在制博會現(xiàn)場設置了展臺。
“制造業(yè)越來越強調生產(chǎn)效率和工藝，焊接、涂裝等生產(chǎn)線必須要依靠機器人才能完成，所以每年我們都會來參加制博會，關注最新的技術和產(chǎn)品。”一位來自汽車行業(yè)的觀眾告訴記者。
今年4月，工業(yè)和信息化部、科技部、財政部、商務部和國資委等聯(lián)合印發(fā)了《關于加快推進信息化與工業(yè)化深度融合的若干意見》，其中明確提出要推動生產(chǎn)裝備智能化和生產(chǎn)過程信息化，加快建立現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，同時也提出要提升信息產(chǎn)業(yè)，支撐兩化深入融合能力，促進信息產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展。“這將為中國機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來更好的契機。”工業(yè)和信息化部電子科學技術情報研究所所長李穎表示。
“智能制造裝備集中了新興傳感器、儀器儀表、工業(yè)機器人等核心關鍵技術，工業(yè)機器人的研發(fā)和制造是智能制造裝備中一個重要的領域。”
作為本屆制博會最受關注的論壇，由工業(yè)和信息化部電子情報所主辦的“中國國際機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會”邀請了北京航空航天大學教授兼“十一五”國家863計劃先進制造技術領域專家組組長王田苗、哈爾濱工業(yè)大學教授兼機器人研究所副所長李瑞峰、國務院發(fā)展研究中心研究員陳寶國、南開大學機器人研究所副所長趙新等國內機器人專家，也吸引了ABB、庫卡、發(fā)那科、史陶比爾、韓國CNC，以及國內的奇瑞裝備公司、未來伙伴機器人公司等業(yè)界代表，共同探討了中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和前景。
正如李瑞峰教授所說：“工業(yè)機器人已經(jīng)成為制造業(yè)中最重要的裝備之一，是衡量一個國家制造水平和科技水平的重要標志。而中國的機器人產(chǎn)業(yè)，雖然還只是星星之火，卻正呈現(xiàn)出燎原之勢。”
不匹配的“小”產(chǎn)業(yè)
1954年，世界上第一臺可編程機器人的誕生，讓人們認識到機器人可以成為工業(yè)生產(chǎn)的主力。但中國的機器人產(chǎn)業(yè)卻遲來了30多年。
1986年，“863計劃”制定了工業(yè)機器人發(fā)展計劃，一汽集團、哈爾濱工業(yè)大學、沈陽自動化所等單位，都相繼進行了工業(yè)機器人探索，開發(fā)出了一系列產(chǎn)品。到了“十一五”期間，在機器人模塊化、體積、結構、設計、功能部件等基礎技術領域，都逐漸取得了突破。
例如在理論研究方面，在機器人運動學、動力學、構成研究、綜合算法、傳感器編程等領域，基本上掌握了工業(yè)機器人所有的關鍵技術；在關鍵元器件的開發(fā)方面，我國自行研究出交流、直流伺服電機和驅動系統(tǒng)；在器械方面，交叉組織軸承等領域也有了一定基礎；在系統(tǒng)設計方面，開發(fā)了多CPU、分機控制、網(wǎng)絡化控制等；而在成套裝備上，我國已開發(fā)出點焊、弧焊、裝配、登記、搬運等一系列的機器人型號。
“可以說，在系統(tǒng)技術和機械器件等方面，我們已經(jīng)打下了很好的基礎。”李瑞峰說。
而在產(chǎn)業(yè)化層面，上世紀90年代末，我國建立了包括沈陽新松、哈爾濱博實等9個機器人產(chǎn)業(yè)基地。經(jīng)過近20年的發(fā)展，新松形成了5大產(chǎn)品線，成為國內創(chuàng)業(yè)板首批上市企業(yè)之一，也是目前機器人領域惟一的上市公司；博實機器人公司設立了工業(yè)機器人與成套裝備、精密作業(yè)機器人與裝備、教育娛樂機器人三大事業(yè)部，分別針對不同的機器人細分市場進行研發(fā)和市場推廣，其中碼垛機器人市場反饋非常好，目前能夠達到年產(chǎn)50臺的產(chǎn)能。
除了這些老牌機器人企業(yè)之外，奇瑞裝備制造公司與哈工大、北航等聯(lián)合開發(fā)的點焊機器人已經(jīng)有超過30臺應用在了奇瑞汽車生產(chǎn)線上，并已使用了兩年多。而在此基礎上開發(fā)的
同時，奇瑞還與北航合作研究控制器和成套的碼跺機器人；2010年，西安北村精密機械有限公司與哈工大聯(lián)合開發(fā)的機床上下料搬運機器人已經(jīng)成功研制出兩個型號，并于今年開始小批量生產(chǎn)；哈工大海爾機器人公司研發(fā)的多型號重型機器手累計銷售超過3000臺；浙江萬通科技的澆鑄機器人也于今年7月下線，最大能夠拓展至
此外，數(shù)十家國內新興企業(yè)正在進入機器人產(chǎn)業(yè)，除了傳統(tǒng)焊接和搬運機器人領域，還開發(fā)了醫(yī)療、外墻清洗、特殊空間作業(yè)、搶險救災等機器人。
數(shù)據(jù)顯示，截至2010年，中國工業(yè)機器人累計安裝4.6萬套。特別是2006年以來，國內每年新增部署機器人5000~8000臺套，年增長率接近30%。
盡管如此，中國機器人依然是一個名副其實的“小”產(chǎn)業(yè)。“相對于中國制造業(yè)大國和強國的地位，中國機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展十分不匹配。”王田苗教授指出。
據(jù)了解，2010年中國裝備制造業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值超過14萬億元，位居世界第一，已成為名副其實的裝備制造大國；而機器人的產(chǎn)值卻僅占全球機器人190億美元市場的4.5%。從工業(yè)機器人在市場應用角度來說，在工業(yè)機器人應用最集中的汽車行業(yè)，日本每1萬名生產(chǎn)工人中就擁有1700多臺機器人，在意大利則是1600臺；而在中國，每1萬名工人擁有的機器人數(shù)量還不足90臺。
此外，中外機器人產(chǎn)業(yè)的巨大差距還表現(xiàn)在市場競爭上。據(jù)了解，以目前工業(yè)機器人領域最常見的
對此，張相木司長強調，裝備制造業(yè)是為國民經(jīng)濟發(fā)展和國防建設提供裝備的基礎性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是各行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級、技術進步的重要保障，更是國家綜合實力和技術水平的集中體現(xiàn)。作為智能制造裝備業(yè)的重要環(huán)節(jié)，中國的機器人產(chǎn)業(yè)需要被重視，并盡快發(fā)展起來。
突破產(chǎn)業(yè)桎梏
“大家都說新松是中國機器人產(chǎn)業(yè)的龍頭，但在我們自己看來，新松頂多是個‘蛇頭’，因為中國機器人產(chǎn)業(yè)太小了，但這種小，是有多種原因的。”沈陽新松機器人自動化股份有限公司總裁曲道奎告訴記者，從中國機器人誕生起，盡管有“
由于中國的工業(yè)基礎相對較差，無法生產(chǎn)必需的高性能材料，或是加工工藝達不到國外一流水平，因此基礎零部件無論是質量、產(chǎn)品的系列，還是批量化生產(chǎn)方面，都與國外的產(chǎn)品有較大差距，特別是在高性能的交流伺服電機、高精密度成套工藝方面的差距尤為明顯。這些差距導致關鍵零部件必須依靠進口，從而制約了國產(chǎn)機器人的價格競爭力——在一臺機器中，電機、伺服、傳動等核心部件占60%~70%，國內能做的部分很少，國產(chǎn)品牌的議價能力可想而知。
其次， 中國機器人缺乏大型支柱企業(yè)，更難以形成產(chǎn)業(yè)集群和規(guī)模效應。目前，國內除了新松、博實等少數(shù)企業(yè)，中國工業(yè)機器人還沒有形成自己的品牌，特別是像ABB、庫卡、發(fā)那科等在全球有競爭力的品牌。“盡管目前已經(jīng)有一批企業(yè)從事工業(yè)機器人技術開發(fā)，但都沒有形成較大規(guī)模，也缺乏市場品牌認知度。”李瑞峰說。
而究其更深層原因，曲道奎認為，這與機器人行業(yè)本身的特點，以及中國國情有關。
“采用機器人，不外乎兩個原因：一是替代，比如在惡劣的環(huán)境下代替人們完成一些工作；二是拓展，作為人類的延伸，完成一些超出人類能力范圍的工作。”曲道奎說，替代并不是必須的，特別是中國巨大的人口紅利更加淡化了這種替代的必要性；另一方面，中國自實行市場經(jīng)濟以來，主要以低成本、勞動密集的低端制造為主，這種經(jīng)濟形態(tài)，對于革命性的拓展型機器人的需求也很低。
此外，機器人行業(yè)本身屬于力學、工業(yè)設計、電子信息、軟件、系統(tǒng)集成等學科的綜合，技術門檻較高，企業(yè)需要投入較大財力、物力培養(yǎng)或吸引人才，但市場空間卻很有限，因此陷入了很尷尬的境地——“小企業(yè)進來做不了，大企業(yè)進來吃不飽，形成惡性循環(huán)。別說形成完整產(chǎn)業(yè)鏈了，就是骨干企業(yè)培養(yǎng)起來也是困難重重。”曲道奎說。
與此同時，中國機器人多年來一直被歸類為“制造裝備”，沒有針對性的扶持政策，而賴以生存發(fā)展的產(chǎn)學研機制也較為松散。“科研機構開發(fā)的新技術、新產(chǎn)品，90%都停留在實驗室，僅有10%走向了市場。”國務院研究發(fā)展中心研究員陳寶國說，這既沒有以企業(yè)為主體，讓機器人技術以產(chǎn)業(yè)為導向發(fā)展，也缺乏一套技術市場化的進程，從而制約了產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。
對此，專家們紛紛建議，機器人企業(yè)和產(chǎn)學研聯(lián)盟要以市場需求為導向，抓住重點產(chǎn)品集中突破。例如，目前國內在汽車行業(yè)的點焊和弧焊，在物流、石化等領域的碼垛搬運機器人，還有數(shù)控系統(tǒng)上下料機器人應用相對集中，“那么，就應該圍繞這些產(chǎn)業(yè)進行攻關，以企業(yè)為主體，推動各種產(chǎn)業(yè)鏈的聯(lián)盟建設，形成強大的開發(fā)和應用隊伍，才能快速形成機器人產(chǎn)業(yè)。”李瑞峰指出。而以市場需求為導向的思路也要同樣作用于機器人技術，機器人企業(yè)可以從系統(tǒng)集成入手，根據(jù)市場需求開發(fā)機器人，進而細化到關鍵零部件的開發(fā)和制造。
另外，陳寶國還表示，國內機器人企業(yè)還可以從新興領域入手，如在電子、信息、生化制藥、清潔等領域的機器人應用，雖然比傳統(tǒng)工業(yè)機器人的需求量小，但利潤附加值卻遠高于工業(yè)機器人。
對此，趙新副所長認為，中國機器人產(chǎn)業(yè)應該吸取和借鑒IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗，基于現(xiàn)有的工業(yè)機器人開發(fā)一些貼近消費者的產(chǎn)品。“PC的出現(xiàn)推動了計算機和IT產(chǎn)業(yè)的巨大發(fā)展，讓原本應用于工業(yè)的高性能計算走向民用，產(chǎn)生了巨大的示范作用。”趙新認為，機器人產(chǎn)業(yè)也需要革命性產(chǎn)品的出現(xiàn)。
市場需求顯現(xiàn)
按照計劃，目前擁有1萬臺機器人的富士康將在第一年內引入30萬臺機器人，保守估計，富士康每年至少要在機器人上投入300億元人民幣。這個消息讓中國機器人產(chǎn)業(yè)界興奮不已。
“這雖然是富士康的轉型措施，但也傳遞出一個明確的信息——中國機器人的市場需求正在顯現(xiàn)，并將快速增加。中國在未來一定會超過美國、日本和韓國，成為機器人消費的第一大國。”羅蘭貝格管理咨詢有限公司大中華區(qū)政府公共行業(yè)中心負責人葉指出。
首先，今年年初南方的用工荒、去年以來的軟件業(yè)漲薪等一系列事件都顯示，中國的人口紅利正在消失，制造企業(yè)正面臨著不斷提升的用工成本，而采用機器人，成本則低得多。王田苗教授給記者算了一筆賬，以汽車焊接為例，一個工人月工資6000元，一年收入約7萬元；而一個成本35萬元的機器人，每年再加兩萬元維護成本，那么10年間，采用機器人的成本僅是普通員工的23%。
另外，中國的老齡化問題正在急速加劇。城市中60歲以上人口已經(jīng)超過10%，65歲以上人口達到1.5億，預計到2015年達到兩億；同時，中國的殘疾人數(shù)量已經(jīng)與德國總人口數(shù)相當，這些都將給醫(yī)療、服務，以及教育等家用機器人帶來巨大的市場機會。
在這樣的背景下，清潔用的掃地機器人已經(jīng)進入了美國、韓國的尋常百姓家。針對全球范圍內的老齡化趨勢，奧迪公司推出了兩輪和獨輪的電動車、日本松下推出了床和輪椅一體化機器人，而在中國，臺灣科學管理部門工程處也在近日推出了一項“智能輪椅機器人”計劃，讓輪椅結合智能化與機器人的概念，協(xié)助老人或行動不便者行走。
與此同時，中國還有很多“個性化”的機器人應用。陳寶國指出，中國有5萬多個煤礦，屬于危害高發(fā)區(qū)，而礦難一旦發(fā)生，機器人將在搶險救災的工作中發(fā)揮巨大作用。為此，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家煤礦安全監(jiān)察局等單位已經(jīng)特別把煤礦搶險救援機器人作為煤礦的標配，成為強行推進的行業(yè)安全標準。保守估算，僅礦洞機器人一項就蘊藏著數(shù)百億元的市場空間。據(jù)記者此前采訪了解，唐山高誠集團為此開發(fā)的礦洞搶險機器人已經(jīng)進入量產(chǎn)階段，但目前的產(chǎn)能水平仍然難以滿足市場需求。
而從政策角度看，中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展也迎來了最佳時機。“十二五”規(guī)劃把加快轉變經(jīng)濟發(fā)展方式和產(chǎn)業(yè)結構升級作為發(fā)展重點，而機器人將以產(chǎn)品增值空間大、產(chǎn)業(yè)帶動能力強、轉型提升作用好、提供就業(yè)機會多、創(chuàng)新觀念范圍廣等特點，將更加受到政府主管部門的重視。
“工信部正在編制的‘十二五’發(fā)展規(guī)劃將主要圍繞戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，其中就涉及智能裝備，特別是機器人的發(fā)展。在此前的基礎制造裝備重大科技專項中，我們已經(jīng)陸續(xù)安排了機器人相關的課題研究。下一步，我們將建立統(tǒng)籌協(xié)調機制，進一步研究制定有關機器人的發(fā)展規(guī)劃，為機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造更好的條件。”工信部裝備工業(yè)司機械處處長王建宇表示。
機器人扶持政策建議
雖然處于起步階段的中國服務機器人產(chǎn)業(yè)前景十分廣闊，而且已經(jīng)進入高速增長期，但由于技術和市場比較薄弱，仍迫切需要國家的重視和扶持。在
一.稅收優(yōu)惠政策
相對于開展一系列項目和課題研究，對機器人企業(yè)而言，稅收優(yōu)惠給予機器人企業(yè)的“營養(yǎng)”將更加持續(xù)，也是更為直接的催化劑，這將對培育和發(fā)展中國的機器人龍頭企業(yè)產(chǎn)生巨大的促進作用。
二.出臺相關標準
任何產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都離不開標準，機器人產(chǎn)業(yè)也一樣。政府主管機構應該從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度著眼，從國家戰(zhàn)略層面思考，逐步提煉、歸并和整理行業(yè)標準，并向國際標準進軍。標準的出臺，將給核心零部件攻關帶來好處。
三.合理調配 促進集聚
“十一五”期間，對于技術和項目的資助過于分散，沒有形成集聚性。因此，在“十二五”期間，應創(chuàng)新產(chǎn)學研聯(lián)合機制和利益分配機制，加速推進成熟技術市場化進程，同時加大共性的基礎性、前瞻性研發(fā)，例如加強產(chǎn)業(yè)園區(qū)和公共服務平臺的建設，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展打下基礎。
四.加強人才培訓
機器人是人才資本密集型產(chǎn)業(yè)，但機器人應用、維護和維修人才嚴重缺乏，影響了機器人的大批量應用。這需要主管單位建立有效的行業(yè)協(xié)會技術溝通機制，加強人才的培訓，以促進基礎薄弱的中國機器人產(chǎn)業(yè)向良性發(fā)展。
2010年中國裝備制造業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值超過14萬億元，位居世界第一；而機器人的產(chǎn)值卻僅占全球機器人190億美元市場的4.5%。
在歐美、日韓等國家，清掃、教育、保姆等服務型機器人已經(jīng)進入百姓的家庭。
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