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工业机器人行业所面临的残酷现实与挑战

字号+ 作者:新闻小编 来源:未知 2019-07-15 10:53 我要评论( )

:当前,我国工业机器人产业正在蓬勃兴起,机器人产业蕴含的巨大市场正虹吸着社会上的资本与技术,虽然机会巨大,......

  当前,我国工业机器人产业正在蓬勃兴起,机器人产业蕴含的巨大市场正虹吸着社会上的资本与技术,虽然机会巨大,不过肩负着颠覆传统制造业可能性的工业机器人领域仍面临着很残酷的现实与挑战。

  遍地开花

  中国作为全球最大的制造业基地,其机器人产业发展格局已呈现出群雄逐鹿的局面。

  早在十年前,国外机器人企业已经开始在我国长三角、珠三角地区布局,最初是以代理商模式开拓市场,逐步建立研发中心、工程中心,在具备一定市场需求的情况下,然后建立自己的生产基地。目前,德国库卡、日本发那科、瑞士ABB、安川四大机器人企业都已全面进入中国市场,意大利、美国、韩国的机器人及配套企业也已经布局中国市场。

  在中国市场,ABB机器人品种最全,型号也比较多,市场占有率也比较高。在价格上,ABB、库卡这种外资品牌的比较高。现如今,受益于机器人成本曲线下降,以库卡、ABB等四大巨头为代表的外资巨头为加速中国本土化布局,开始采取下调产品价格的策略,以进一步提升市场占有率。

  在外企纷纷通过本土企业使得自己更加适合中国市场生态的同时,国内大小企业也在纷纷抢滩。2016年初工信部的一项调查显示,中国涉及机器人生产及集成应用的企业达到800余家。中国机器人也出现了不少自主品牌。沈阳新松、广州数控、长沙长泰、安徽埃夫特、昆山华恒、北京机械自动化所等为数不多的十几家具备一定规模和水平的企业。

工业机器人产业

  2014~2015年,各地方政府相继出台了近80项机器人产业发展相关政策,全国范围内已建或拟建的机器人相关产业园多达42个。此后的2016年,我国机器人企业更是遍地开花。据统计,截至9月份,我国机器人企业数量增至4325家,增幅为12.58%。

  不仅是政策上的东风,政府对机器人产业的重视也进入了资本领域,不少地方政府都出台了优惠的政策,例如机器人产业园可以免费用地,再加上资金补贴,每台甚至可以拿到20%的补贴。

  俄罗斯机器人协会提供的数据显示,2000~2015年,中国工业机器人供应量的增速已经达到了17%。机器人使用密度在中国也已经达到每万人49个。而产业研究机构高工产研数据显示,2015年国产机器人产值规模达到16.4亿元,2015年需求量为6.5万台,市场占比提高至15%,产值增速达55%。

  资本推动的大跃进也招致质疑,中国国家机器人检测与评定中心秘书长姚之驹指出,机器人产业有过热隐忧。

  未来工业的模样

  然而一线之隔,草创阶段的行业无序背后便是机会,机器人产业对于制造业的颠覆性作用或许将成为企业走向寡头的通道。

  美国《基督教科学箴言报》网站11月曾发表文章称,尽管当选总统特朗普控诉我们不再制造任何东西了,但制造业目前在美国仍旧十分繁荣。问题是,工厂需要的人手不如以前多了,这是因为如今很多工作是由机器来完成的。

  美国智库兰德公司高级经济学家霍华德沙茨认为,我们正以更少的人力生产更多的东西。例如,通用汽车公司现在雇员总数仅为上世纪70年代60万人规模的三分之一。但它生产的汽车和卡车却比以往任何时候都多。

  苹果公司最大的代工合作方富士康近日爆料,苹果有可能将中国代工生产回迁至美国,并将采用机器人组装方案。虽然上述言论无法证实,但机器人技术的经济意义已毋庸置疑,而美国的制造业也正在被重新定义。

  被重新定义的不只有美国,在中国传统制造业典型代表的东莞,曾以制鞋业享誉国际,但面对人力成本上涨,产业面临艰难转型,政府推动自动化升级以来,东莞就积极响应,推出许多机器换人的计划:目前,东莞市工业机器人研发及生产企业70家,约占全国总数的10%;而智能装备制造企业400多家,预计今年总产值将超过350亿元。根据发展规划,东莞力争到2020年,全市机器人及智能装备产业产值超过1000亿元,先进制造业、高技术制造业增加值占规模以上工业增加值比重分别达到52%和38%以上。

工业机器人产业

  富士康首席科学家戴家鹏认为,当人工智能结合工业机器人之后,具有智慧的工业机器人孕育而生,将不同的机器人集成在一条生产线上,并且能够完美地协同作业,正是未来工业所需要的机器人应用。我们从这种新生物上看到了未来工业的模样。戴家鹏憧憬道。

  受困智能化

  在中国制造业转型升级的大风口下,工业机器人看似迎来东风,但对于大型传统工业机器人来说,它们越来越难以胜任制造精密配件的任务,因而难以适应这个大规模定制时代的发展。中山大学经济学教授林江坦言,目前我国的机器换人阶段,还停留在低阶的机器手臂替换人力,只能代替部分重复在生产线上操作的工人。

  正是受困于智能化,机器人应用在中国市场微乎其微的存在感与人们经常听到的机器换人确实有较大的差距。新松机器人总裁曲道奎近日表示,机器人发展半个多世纪,现在全球的保有量仅约200万台,从机器人密度来看,世界平均水平在60%,而中国仅仅达到31%左右。从替代率来看,现在的企业里面99.38%还是人工作业,在中国99.7%没有被替代,替代的只是百分之零点几,几乎可以忽略掉。

  当前的工业机器人大多只能在一些结构化的环境中工作,在线传感能力比较差。恩格尔伯格(Engel Berger)是工业机器人之父,他曾经讲过,如果一个自动的设备只做一件事情,那这个设备就不能称为机器人,只能叫做自动化,真正的机器人应该具有做各种不同工作的能力。长泰机器人有限公司总工程师黄钊雄对第一财经记者表示。

  无锡微研精密董事长谈渊智告诉第一财经记者,目前的工业机器人更适应完成搬运和传送等这些简单的工序,而其中受限的就是智能化程度,如果出现匹配度不好、应用不到位、维修成本高、维修周期长等一系列的问题,企业要面临的成本和损失将会更大。在成本与效率之间,企业并不难做出选择。

工业机器人

  受困于智能化是机器人产业的最大痛点之一,面对如此之局,我们需要的不仅仅是耐心。

  以色列机器人协会主席Zvi Shiller表示,机器人作为一个多学科体系,要从实验室的技术真正实现产业化的跨越,需要把软硬件各种不同的技术进行整合,其中包括感知、行动规划、动力学、控制和机械设计在内的一些核心技术,任何一个机器人产品走向市场,都需要一个很大的团队,经过漫长的时间。

  世界上最早的机器人仅仅是一只机械手控器。此后,伴随模拟传感器的发展,机器人可以实现一些自主决策,随后一些群体的智能开始出现,从最初简单的工业机器人,到后来慢慢开始进行一些复杂的交互。虽然现在呈现在生产线或者展台的机器人,大多数仍是以机械手臂的形态出现,但其中的智能化程度以及丰富的工业解决方案正在支撑着工业机器人向前发展。

  相关:五大技术浅析我国工业机器人现状

  工业机器人和人相比具有自动化设备都有的稳定高产性,低廉的管理成本,可控的作业方式,优秀的环境适应力。作为专业媒体,小编今天从技术角度来简单的分析工业机器人的性能。

  1.人机协作

  相较于传统的工业机器人笨重高速的工作模式,协调融合的人机协作是现在追求的共识。在兼具客户出产指标的同时,安全成了一个必须解决的痛点,在这个情况下,协作机器人的概念应孕而生。一般的工业机器人按照编好的程序重复作业,出于安全考虑就要设定隔离的笼子,这也额外的提高了成本,附带的还要考虑产线排布,增加产线面积,这也是工业机器人一直被人诟病的。目前的协作机器人已经很好的解决了这个问题,发那科的CR系列,RethinkRobotics的Baxter,UniversalRobots的PR系列,以及很多传统的同业巨头(ABB.KUKA)等都已推出了相应的机器人,行业现状来看,在解决了对精度速度重量等自动化需求后,已经可以满足人机安全合作了。

  2.成本

  传统的机器人降低硬件成本的空间不大,核心零部件的知识产权大多在西方厂家和日本企业的手里,国内的电机齿轮箱的研发水平还有不小的落后。大部分公司只能从国外购买关键零件结构,行业发展受到严重制约。机器人从小型号的几万到大型号的几百万都有,这个成本自然低于高端专业制造设备,但也可能会高于国内小集成商们拼凑出的自动化方案来。但从一直来西方工业界及近几年国内制造业对机器人的欢迎程度看来,说明机器人自动化的经济优势普遍到了一个临界点,超过了其他替代方案(人工,或专机),看来这个成本还是值得的。

  3.智能性

  市场对机器人的主流需求(强,准,快),智能性的需要也愈发迫切,很多厂商都有战略布局,让机器人更好的理解人的意图,更自主的理解并规划任务,如通过触觉视觉等感知判断零部件的的装配质量,这方面美国人做的比较好(他们也是避实击虚,因为传统工业机器人技术市场已被日本欧洲企业垄断),代表性的Rethink,在硬件较差的情况下,通过软件智能化弥补,来达到与传统工业机器人竞争的程度(那就是真颠覆这些传统大厂商了)。

  4.易用性

  每家领先的公司都有自家的编程语言和环境,从而需要机器操作者学习培训,随着大批量的试用范围增广,成本问题开始显现。以前还没有现在广为熟知普遍认同的编程理念,传统的而工业大客户追求稳定,不希望因为编程的改变而重新花钱培训人员学习。今年RethinkRobotics推出还未上市的不需编程有自主学习能力的机器人也是智能性方面比较大的进步,也大大提升了机器人的易用性,这对大汽车厂商生产工艺频繁改变的流水线也是很好的消息。

  5.精度

  工业机器人普遍能达到0.1毫米的运动精度,上至一吨载重,三四米的伸展量。这样的性能适用绝大部分工厂,可以圆满的完成任务。随着性能的提升,激光焊接切割等以前对精度要求高的领域现在都能轻松应对,但相较于传统的高端设备,如高精度数控机床,激光校准设备,或者特殊环境(高温或低温),工业机器人暂时无法涉及。

  随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高,机器人的应用范周还在不断地扩大,已从汽车制造业推广到其他制造业,进而推广到诸如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统维护维修机器人等各种非制造行业。目前我国工业机器人发展仍落后于国外先进水平,技术还有待突破。

  在原徕斯机器人高级经理屠崴看来,智能化程度的提升是让机器人可以具有不同工作能力的基础,而智能化则来源于工业标准的搭建,他告诉第一财经记者,标准化的建立是实现未来机器人定制化和智能化的基础。从这个角度来看,能够实现自动化生产、智能识别、系统操控的工业机器人,正成为不少装备制造企业解决人力成本上涨压力的利器。

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