【編者按】當前专肪,全球裝備制造業(yè)正在向自動化士敬、集成化脯纽、智能化旁班、綠色化方向發(fā)展蔑誓。作為智能制造的主力軍,工業(yè)機器人作為智能化代表职菜,3D打印作為數(shù)字化代表得到了各級政府和社會各方面的大力支持誉梳,發(fā)展態(tài)勢喜人。但零部件是中國制造的短板兰险,大量依賴進口骇俏;同時在第三次工業(yè)革命前天殉,中國要冷靜分析嚴格布局,用好制造業(yè)的王牌北郁。
為更好地實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略靡鞭,不久前科技部和財政部共同起草了《關(guān)于深化中央財政科技計劃(專項、基金等)管理改革的方案》用劲,已經(jīng)黨中央蜘辕、國務院批準。工信部等部門正在制定的《制造強國2025規(guī)劃綱要》炉奴,也提出“創(chuàng)新驅(qū)動逼庞、高端引領(lǐng)、基礎(chǔ)支撐瞻赶、綠色發(fā)展”的方針赛糟,爭取到2025年中國裝備制造業(yè)進入世界裝備制造強國第二方陣。這些都是聚焦國家重大戰(zhàn)略任務砸逊,順應世界新技術(shù)革命潮流璧南,推動“中國制造”走向“中國智造”、“中國創(chuàng)造”的重大舉措痹兜,必將提升中國先進制造業(yè)產(chǎn)品的全球競爭力穆咐。而工業(yè)機器人作為智能化代表,也必將是“中國智造”的典型代表字旭。
工業(yè)機器人代表“中國智造”
工業(yè)機器人作為智能化代表对湃,3D打印作為數(shù)字化代表,均被列為轉(zhuǎn)型升級和智能制造的重點方向遗淳,正在成為新的經(jīng)濟增長點拍柒。特別是工業(yè)機器人,得到了各級政府和社會各方面的大力支持止既,發(fā)展態(tài)勢喜人柔朽。2013年中國市場銷售工業(yè)機器人36560臺,同比增長60%核瘤,成為全球第一大工業(yè)機器人市場精杜,約占全球銷量的五分之一。截至今年6月涉泡,全國已建或擬建的機器人相關(guān)產(chǎn)業(yè)園(基地)已超過36個澳缴,規(guī)劃面積超過2.8萬畝,到2020年的規(guī)劃投資額超過5000億元政茄。
工業(yè)機器人在華夏大地掀起的熱潮烧晤,離不開“世界工廠”崛起的大背景。中國制造業(yè)規(guī)模已位居世界第一彭闷,占全球比重19.8%愈樱,220余種工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量位居世界前列芳企。裝備制造業(yè)產(chǎn)值已超過20億元,占全球三分之一以上份額初之,是歷史上繼美英之后惟有的第三個造过。從世界歷史看,工業(yè)機器人的興旺發(fā)達也與一個國家制造業(yè)的先進強大息息相關(guān)柑土。美國1959年就生產(chǎn)出了世界上第一臺工業(yè)機器人UNIMATE蜀肘,隨著制造業(yè)產(chǎn)能的轉(zhuǎn)移,其工業(yè)機器人發(fā)展放緩稽屏,但保有量仍居世界第二、16.8萬臺西乖,密度135臺/萬人;日本是“機器人王國”狐榔,保有量世界第一、31萬臺获雕,密度高達339臺/萬人;德國制造聞名遐邇薄腻,保有量世界第三、16萬臺届案,密度273臺/萬人;韓國貴為創(chuàng)新型國家庵楷,工業(yè)機器人使用密度全球第一、396臺/萬人楣颠,保有量14萬臺;首個“世界工廠”英國風光不再尽纽,法國和意大利的制造業(yè)今不如昔,工業(yè)機器人應用止步不前;中國制造總量第一拯拓,但工業(yè)機器人使用密度僅為23臺/萬人披贰,遠低于58臺/萬人的全球平均水平,由大轉(zhuǎn)強任重而道遠涌咪。當然保有量越少臣碟,市場前景和需求量也就更大。2013年我國制造業(yè)工人數(shù)量在5000萬人左右降乔,預計未來3000萬工人可以用工業(yè)機器人替代踊眠。以2020年工業(yè)機器人密度達100臺/萬人計,則有30萬臺工業(yè)機器人的替代空間讨楔。如果再考慮到現(xiàn)役機器人的更新?lián)Q代布缨,保有量將達40萬臺以上,超過日本居世界第一冠樱。
中國工業(yè)機器人進步明顯
目前炭箭,國內(nèi)機器人本體生產(chǎn)企業(yè)有20多家,沈陽新松颠舞、廣州數(shù)控等是第一梯隊菌司。雖然產(chǎn)品策略和技術(shù)特點不盡相同顾腊,譬如新松是中國機器人的先行者,廣數(shù)則由數(shù)控系統(tǒng)拓展而來挖胃,但基本還是以成本和渠道優(yōu)勢占領(lǐng)市場杂靶。總體來看酱鸭,國外機器人占據(jù)中國近90%的市場總量份額吗垮,其中發(fā)那科、ABB凹髓、安川烁登、庫卡四大家族占據(jù)約65%的市場份額并擴大在華生產(chǎn),一些二線廠商如川崎蔚舀、那智不二越和現(xiàn)代等也紛紛將中國視為最大市場饵沧。
零部件更是中國機器人發(fā)展的短板,核心和高精度零部件主要依賴進口赌躺。盡管國內(nèi)也有不少伺服系統(tǒng)狼牺、控制器生產(chǎn)廠商,但產(chǎn)品大多集中于低端應用礼患,能與機器人配套的很少是钥。在減速機領(lǐng)域,諧波減速機好像更時髦一些渺因,但主要用在20公斤以下機器人關(guān)節(jié)幅类,只占全球減速機市場的40%左右;RV減速機組成零件更復雜,承載強度更高尘忿,難度更大松摘,市場也最大。國內(nèi)廠家均已能研發(fā)生產(chǎn)并小批量試用屡拥,行業(yè)巨頭日本帝人公司也計劃于2016年在華生產(chǎn)乳栈。雖然如此,中國機器人仍取得了長足進步剩骏。2013年中國機器人銷售9700臺组伤,占比26%,較以往的10%(總量份額)有很大進步监镰。中國機器人的發(fā)展可以簡單歸結(jié)為“三部曲”:
一是打牢基礎(chǔ)遗秩。2013年中國企業(yè)銷售的主要產(chǎn)品為坐標型機器人,占比超過40%俐芬,這是第二次工業(yè)革命而非第三次工業(yè)革命的產(chǎn)物绎狭。目前中國機器人發(fā)展態(tài)勢類似于美國上世紀50~60年代,眾多企業(yè)大干快上褥傍、爭先恐后儡嘶。不同點則是當時美國機器人技術(shù)水平世界領(lǐng)先喇聊,中國機器人則明顯落后于西方。外企在華銷售則以多關(guān)節(jié)機器人為主蹦狂,占比超過80%誓篱。
二是差異化發(fā)展。國內(nèi)外機器人在產(chǎn)品應用領(lǐng)域各有側(cè)重凯楔,近60%的中國工業(yè)機器人應用在搬運與上下料領(lǐng)域窜骄,涂層與膠封是其應用的第二大領(lǐng)域,用于焊接的機器人不足總銷量的10%摆屯。外國工業(yè)機器人的主要市場在焊接與釬焊領(lǐng)域邻遏,幾乎占其總銷量的50%。
三是錯位競爭虐骑。從行業(yè)分布看党远,國外機器人大量應用于汽車制造,購買量近50%朝正,電子產(chǎn)品制造業(yè)和金屬加工業(yè)分別占14%和10%。這也契合全球市場趨勢圾恐,國際機器人聯(lián)合會(IFR)的數(shù)據(jù)顯示农想,汽車及汽車零部件制造業(yè),電子電氣工業(yè)擂椎,金屬制品業(yè)(包括機械加工)例氓,化工、橡膠及塑料工業(yè)對工業(yè)機器人的需求排名前四融卿,其中汽車和電子占60%左右的市場份額峡黍。但外企也并不是高枕無憂,隨著汽車和電子行業(yè)的需求逐漸飽和油蒙,焊接機器人居串、點膠機器人和潔凈機器人銷售將面臨新的節(jié)點。中國機器人保地,主要應用于搬運撰拯、裝配、加工嗓奢、鑄造讼撒、打磨與噴涂等。
第三次工業(yè)革命的王牌
國產(chǎn)機器人的進步固然可喜股耽,但還必須認清一個本質(zhì)差距根盒,那就是中國工業(yè)機器人的旺盛需求和日益崛起,本質(zhì)上仍是第二次工業(yè)革命或重工業(yè)化后期的產(chǎn)物物蝙,突出表現(xiàn)為勞動強度大炎滞、作業(yè)環(huán)境差敢艰、存在安全隱患的工裝車間“機器換人”,而不是具有更高人工智能的“機器人時代”厂榛,呈現(xiàn)出明顯的低端化傾向盖矫。
在第三次工業(yè)革命前,中國必須冷靜面對兩個事實:一是由于在需求击奶、技術(shù)和市場化導向上的差異辈双,中國機器人仍然會是機器人強國的追隨者,10年內(nèi)難以并駕齊驅(qū)柜砾,但差距將明顯縮小;二是工業(yè)機器人的大規(guī)模應用湃望,促使制造業(yè)更容易在勞動力高成本地區(qū)與低成本地區(qū)之間雙向流動。隨著我國人力資源等生產(chǎn)要素成本的不斷上升芬莫,下步發(fā)展存在著三種可能:
一是高端制造業(yè)部分回流發(fā)達國家笼万。比如,德國推行以“智能工廠”為重 心的“工業(yè)4.0計劃”众被,以確保德國制造的未來優(yōu)勢;美國的《先進制造伙伴計劃》希望通過發(fā)展人工智能简些、工業(yè)機器人和數(shù)字化制造,謀求制造業(yè)回歸;日本提出通過加快發(fā)展協(xié)同式機器人唤抚、無人化工廠篱撩,提升制造業(yè)國際競爭力。
二是部分制造業(yè)向成本更低的地區(qū)轉(zhuǎn)移说庶。比如東南亞缓鞠、非洲等,已遷移的既有跨國公司也有中國企業(yè)秆牍,不可掉以輕心业抵。
三是中國實施以機器換人為主的技術(shù)改造創(chuàng)新,提高自動化支读、智能化厦碎、數(shù)字化水平,再次鞏固綜合成本優(yōu)勢解滓,這是最大的也是惟一的可能赃磨。一則很多制造產(chǎn)業(yè)鏈都在中國,很難完全轉(zhuǎn)移出去洼裤。二則中國制造的規(guī)模優(yōu)勢和巨大產(chǎn)能邻辉,大幅度地降低了機器人的推廣應用成本。三則制造業(yè)(包括機器人制造)仍然需要巨大的沉沒成本和基礎(chǔ)配套腮鞍,沒有哪個國家或地區(qū)會比中國更低值骇。這些因素,是中國能從容應對第三次工業(yè)革命的最大王牌和底氣所在。
自動化仍是中國智造近期任務
要實現(xiàn)中國制造強國2025的主要任務吱瘩,必然繼續(xù)調(diào)結(jié)構(gòu)促升級道伟。而能否實現(xiàn)中國制造向中國智造轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵,不能單純追求中國工業(yè)機器人和3D打印機的進步使碾,而要以工業(yè)機器人和3D打印為龍頭帶動智能制造蜜徽,提高工業(yè)整體現(xiàn)代化、自動化水平票摇,這是支撐中國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石拘鞋。發(fā)達國家的發(fā)展方向是智能化,自動化則是近期中國轉(zhuǎn)型升級的主要方向共悼。國內(nèi)又有巨大的自動化市場需求驶闰,機器人作為集機械、電子钙瘫、控制阔垢、計算機、傳感器侯砸、人工智能等多學科先進技術(shù)于一體的自動化裝備挨奶,必將成為引領(lǐng)中國自動化、智能化的新興大型高技術(shù)產(chǎn)業(yè)俗衍,完全有可能像美國朴树、德國和日本那樣搶占世界發(fā)展的制高點。
同時索驰,要更好地與移動互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合。以往骡拐,制造業(yè)意味著規(guī)募烁。化生產(chǎn)、意味著產(chǎn)品的一致性蓉冈,現(xiàn)在則要求生產(chǎn)的柔性化城舞、產(chǎn)品的多樣化。企業(yè)要在第三次工業(yè)革命的競爭環(huán)境中生存下來寞酿,就需要提高效率家夺、縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期,以及實現(xiàn)產(chǎn)品的個性化定制化伐弹。
工業(yè)機器人很好地提高了效率拉馋,3D打印實現(xiàn)了產(chǎn)品的個性化、定制化惨好,移動互聯(lián)網(wǎng)則賦予了遠程控制和網(wǎng)絡打印更多的可能性煌茴。縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期,惟有靠人才能實現(xiàn)蔓腐,這對新時期的綜合性矩乐、復合型人才儲備培養(yǎng)提出了更高的要求。企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略將隨之發(fā)生巨大變化回论,傳統(tǒng)制造業(yè)將更多地向“微笑曲線”的設(shè)計和品牌兩端攀升恋猜,而不是一味大規(guī)模并購。
同時晴消,移動互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展贰嚷,正在以前所未有的速度改變現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)形態(tài)和商業(yè)模式,在這場猛烈的變革下坯肿,必須要有創(chuàng)新性蓄扳、顛覆性的思維,就像當年華為用計算機思維制造程控電話交換機一樣蔗承。以后有可能出現(xiàn)移動式3D網(wǎng)絡打印機器人拢给。它既可以依靠傳感器遠程雙向傳輸數(shù)據(jù),打印出合格的零件并進行遠程操作安裝;也可以現(xiàn)場對破損部位主瘸、難成形零件(比如飛機的復合材料褥疆、異型件、非標件)等進行測量糊怖、建模永铛、制造、焊接捻艳、檢測驾窟,可以極大地節(jié)省維修制造時間和人工運輸成本。
機器人發(fā)展主戰(zhàn)場待確定
中國機器人聯(lián)盟預測未來10年认轨,我國工業(yè)機器人市場將達到6000億元绅络,機器人產(chǎn)業(yè)集群的年產(chǎn)值將達到3萬億元,工業(yè)機器人10年內(nèi)的需求無憂嘁字,5年內(nèi)產(chǎn)能不會過剩恩急,主要基于三個因素:
一是國內(nèi)雖然有30多個城市建設(shè)機器人產(chǎn)業(yè)基地,特別是重慶纪蜒、沈陽衷恭、青島等城市手筆更大,比如上海(以外資企業(yè)為主纯续,2020年目標是600億~800億元)随珠、重慶(以國內(nèi)企業(yè)為主,2020年目標過500億元)猬错、蕪湖(以埃夫特為主體牙丽,201 7年目標是100億~300億元)简卧、廣州(以廣數(shù)為主體,2020年目標是10萬臺機器人)郑舷、沈陽(以新松為主體迈叫,2017年目標是500億元)、青島(以新松肘鹅、安川電機等為主體暂韭,2020年目標過百億元),但形成規(guī)模尚需時日奇门。一般來說盒伸,從投資意向到商務考察、敲定優(yōu)惠政策至項目落地需1~2年時間栖啰,廠房建設(shè)和設(shè)備調(diào)試有2年左右的周期橘沾,量產(chǎn)也需1年以上。而且劫漠,這30多個基地絕不可能全部建成仲它。
二是組裝機器人的技術(shù)要求和成本都比較高,不太可能出現(xiàn)像當年“螺絲刀空調(diào)”和“山寨手機”這樣的奇景拄弯。國內(nèi)組裝企業(yè)議價能力弱兜飒,采購成本比國外通常貴3~5倍。僅減速機一項就占機器人成本的35%左右贞盯,電機音念、控制器部分占10%左右。同時躏敢,近幾年機器人的價格下降了50%以上闷愤,組裝機器人無利可圖。真正具有核心競爭力的企業(yè)件余,一定能發(fā)展壯大肝谭。
三是外資品牌的影響力降低。中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的數(shù)據(jù)表明蛾扇,2013年外資品牌的機器人銷售量為2.7萬臺,占總銷售量的74%魏滚,近乎壟斷的局面正在改變镀首。雖然國外品牌正加大在華投資生產(chǎn)力度,但中國自主品牌工業(yè)機器人崛起的大勢已不可逆轉(zhuǎn)鼠次,就像中國家電更哄、中國高鐵曾經(jīng)走過的那樣。
國外機器人是伴隨著汽車行業(yè)的興起而成長的齿矗,當代汽車行業(yè)對機器人精度用玷、效率和穩(wěn)定性的要求都非常高,近期國內(nèi)企業(yè)在乘用車行業(yè)難以有很大的突破。但還有一個巨大的空白區(qū)域疗涎,那就是專用車市場和部分卡車侵透、汽車零部件生產(chǎn)商。目前國內(nèi)大量的中小型改裝車企業(yè)理若,生產(chǎn)條件非常差逞脚,惡劣的焊割環(huán)境難以招到年輕工人。上裝的焊接又沒有底盤的技術(shù)要求高涡似,外企尚未進入霸篡,即便看中了也未必打得起“價格戰(zhàn)”;改裝車也沒有生產(chǎn)制造底盤的必要性和緊迫性,高價機器人難有市場怨怒。部分卡車吹毫、汽車零部件生產(chǎn)商對質(zhì)量的要求越來越高,技術(shù)改造升級的愿望迫切榴痢,很多重體力勞動工位難以吸引青年工人龟卷,急切需要大量“高性價比”機器人。所以编曼,專用車市場近期會是國產(chǎn)機器人的一個重要戰(zhàn)場豆巨。
此外,國外機器人企業(yè)對國內(nèi)鑄造掐场、家電往扔、陶瓷、石化和飼料等傳統(tǒng)行業(yè)不熟悉熊户,利潤也沒有汽車行業(yè)高萍膛,既無先發(fā)優(yōu)勢也無開發(fā)動力。這些行業(yè)產(chǎn)能巨大嚷堡,技術(shù)改造和轉(zhuǎn)型升級的空間同樣巨大蝗罗,對工業(yè)自動化特別是用性價比高的經(jīng)濟型機器人替代人工有相當大的需求,應該是中國機器人競爭的主要戰(zhàn)場蝌戒。只要策略得當串塑、扶持得力,中國自主品牌機器人必將由搬運北苟、機床上下料桩匪、碼垛、鑄造等低端應用領(lǐng)域酌涮,逐步拓展到汽車零部件冶侮、工程機械、軌道交通丑炒、低壓電器们萄、電力措铸、IC裝備、軍工焦驰、煙草废含、金融、醫(yī)藥毯旷、冶金及印刷出版等眾多行業(yè)碍讼。
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