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【深度解析】中国工业机器人跨越式发展下的三大困难

日期:2018-12-21   人气:  来源:互联网
简介:近年来,工业机器人技术和产品的发展越来越受到各方的关注,而中国也已经成为全球机器人的最大市……

近年来,工业机器人技术和产品的发展越来越受到各方的关注,而中国也已经成为全球机器人的最大市场。但摆在中国工业机器人创新面前的现状和问题到底是什么解剖工业机器人产业这一高端制造业的重要课题,必须先从认识现状开始。

机器人作为智能制造的主力军,虽然产业规模不大,但其研发、制造、应用各个环节已成为衡量一个国家科技创新和制造业水平的重要标志。近年来,美、日、德、韩等发达工业国家都将机器人作为战略性产业来重点发展,试图利用机器人技术弥补高成本劳动力所带来的压力,实现制造业的回归,保持其在高端制造领域的领先优势。

机器人在我国也越来越受到政府、企业、金融机构等各方面的重视。利用机器人技术提升我国制造业水平,实现从制造大国向制造强国的转变,提高人民生活质量等已逐渐成为全社会共识。

中国成全球第一大工业机器人市场

我国对机器人的研究始于20世纪70年代,先后经历了20世纪80、90年代的原型和示范阶段,以及21世纪初的产业化阶段,2010年以后,我国机器人装机量逐年递增,开始发展机器人全产业链。其间,我国政府陆续出台了若干鼓励机器人产业发展的政策措施,且支持的力度逐年加大,支持的手段也愈发有效,促进了我国机器人产业的快速发展。尽管我国机器人产业发展势头良好,但核心技术薄弱、产品附加值低、自主品牌机器人市场份额和品牌知名度不高等问题凸显,各地仓促上马的机器人项目使行业出现产能过剩等问题,产业发展存在多重风险。

近5年来,中国机器人市场快速增长。2009年至2013年,中国工业机器人市场销量以年均60.7%超高速增长。经过十二五时期的快速发展,中国已经成为全球工业机器人重要市场。2011年,中国工业机器人销量达到22577台,同比增长50.7%,在全球排名第四。2012年中国工业机器人销量为26135台,同比增长15.8%。2013年中国工业机器人销量达到36860台,同比增长41%。中国已超越日本成为全球第一大机器人市场。中国工业机器人市场需求的高速增长带动了全球工业机器人产业快速发展,这一发展态势令全球瞩目。

虽然中国已经成为全球工业机器人最大的市场,但制造业工业机器人密度仍然偏低。2013年中国的工业机器人密度仅为30台/万人,不足世界平均水平的一半,与工业自动化程度较高的韩国(437台/万人)、日本(323台/万人)和德国(282台/万人)相比,差距依然很大,但同时也说明市场需求的潜力巨大。

自主品牌机器人未成规模

近十多年间,在十五、十一五攻关计划和863计划等的支持与工业转型升级需求的拉动下,我国工业机器人产业开始加速发展。其设计和应用技术已基本掌握,工业机器人产业已经从产业孕育期进入了产业形成期。国内很多大学和科研院所在机械、驱动和控制等方面开展了大量工作,取得了丰富的成果,为国内工业机器人产业的发展奠定了技术基础。同时,国内一大批企业也积极进入到工业机器人的研发领域,并坚持走自主发展之路,KUKA机器人电路板维修,开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等各种工业机器人。

由于看好中国机器人当前和未来的广阔市场空间,国际机器人巨头纷纷进入该领域。以ABB、库卡、安川电机、发那科四大家族为代表的国外机器人企业占据了中国工业机器人85%的市场份额。为了进一步抢占市场份额,四家外资与合资企业甚至展开了价格战,对我国自主品牌机器人的发展构成了极大威胁。这导致我国自主品牌生产企业的市场空间被大大压缩,企业规模普遍较小,即便是龙头企业年销售规模也仅在20亿元左右,远低于国际机器人巨头超百亿元的业务规模,库卡机器人驱动器维修,未能形成规模效应,难以获取市场话语权。国内市场竞争激烈,自主品牌机器人培育和发展需求尤显迫切,发展壮大我国自主品牌机器人已成为当务之急。

(2009-2013年中国工业机器人销量;数据来源:IFR,中国机器人产业联盟)

三大原因推动产业发展

据不完全统计,在各地政府的大力支持下,不到几年的时间我国各地已出现40多个机器人产业园,具有代表性的城市有上海、沈阳、昆山、唐山、哈尔滨、重庆、青岛、芜湖等,并且还在以每周平均两家新企业的速度增长。以机器人+智能制造为核心的新兴产业发展模式正在全国展开,大有群起之势。

在这种大干快上的局面下,部分企业抱有投机心理,还未找准产品定位便盲目投入,产品以组装为主要生产方式。这样做不仅忽略了研发等关键环节,还造成了大量的低端产能,无疑将让产业发展雪上加霜。

总体来看,当前我国的工业机器人产业发展核心动力主要来自三个方面:人工成本逐年提高,老龄化社会快速形成,一线产业工人减少趋势不可逆转;国际国内竞争环境日益激烈,客户定制、柔性制造、成本效率以及全球资源整合成为核心要素;在航空航天、国防军工、精细外科和危险作业领域,机器人更具备优势。基于这三方面原因,中国工业机器人的发展已成为制造业升级的关键路径。

(2013年中国工业机器人市场竞争格局;数据来源:IFR,中国机器人产业联盟)

汽车、电子是主要应用行业

从应用领域来看,近年来,搬运机器人中的码垛机器人需求增长突出,过去5年的复合增长率超过40%。2013年,搬运机器人超过焊接机器人成为国内销量最多的工业机器人,其销量达到14475台;排在第二位的是焊接机器人,2013年销量为13028台。搬运机器人和焊接机器人大约占据了75%左右的国内工业机器人市场份额。此外,主要应用于电子电气行业的装配机器人和洁净机器人过去几年的增长也很快。未来,工业机器人在我国其他行业的应用也将逐步展开。

从应用行业来看,汽车、电子工业是国内工业机器人主要的应用行业。汽车工业是国内工业机器人最大的应用行业,占比达到38%。汽车工业也是工业机器人使用密度最高的行业。根据国际机器人联合会估算,2012年我国汽车工业每万名工人拥有机器人台数约为213台,几乎是我国制造业平均水平的10倍。除汽车行业外的其他工业每万名工人拥有机器人台数仅为11台。随着我国工厂自动化的发展,工业机器人在其他工业行业中也得到快速推广,如电子、橡胶塑料、军工、航空制造、食品工业、医药设备、金属制品等行业。随着技术的进步,工业机器人在军事、精细外科和危险作业等方面的应用也将逐步展开,而在这些方面,工业机器人具有不可替代的作用。

(2013年全球主要国家和地区工业机器人密度;数据来源:IFR,中国机器人产业联盟)

机器换人是重要驱动力

劳动力成本快速上涨、工业转型升级倒逼,以及老龄化社会等因素,都促使我国成为全球最大的机器人需求国。它们为我国机器人产业创造了发展的大好机会。与此同时,随着人工智能技术与新一代信息网络技术的加速渗透、亚洲地区市场需求的快速扩张,全球机器人产业正呈现出新的发展态势。发达国家已经开始加紧进行新一轮的产业布局,以抢占机器人技术及产业发展的下一个制高点。来自国际的压力给我国尚处于孕育、初创期的中国机器人产业带来重重挑战。

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