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是什么阻碍了国产工业机器人的发展?

www.cechina.cn2020.02.06阅读 1170

  近年来,我国工业机器人产业取得了快速发展,但也逐渐暴露了不少的问题。2013年起,我国成为全球第一大工业机器人应用市场,2014年工业机器人销量达到5.7万台,占全球销量的25%,但机器人密度仅为36。到了2017年,我国工业机器人销量达到13.8万台,占全球销量的36%,机器人密度为97,尽管在2018年-2019年间工业机器人销量增速放缓,但在2019年下半年已经有升温的态势。
  不得不承认的一个事实是,与日本、美国、德国和韩国这四大工业机器人强国相比,国产工业机器人至少落后了10-15年。中国工业机器人市场长期被以“四大家族”为代表的外资企业占据,国产品牌处于弱势。2017年,国产品牌市场份额由2016年的33.2%下降至27.3%。
  2018年国产工业机器人销量同比增长16.2%,国内市场占有率略有上升,为32.2%,虽然国产工业机器人在全球增速放缓的逆境中实现了销量上升,能够在一定程度上说明自主品牌的竞争力在不断增加,但是市场占比能够看到国产工业机器人发展前行的阻碍。
  是什么阻碍了我国工业机器人的发展?
  一、起步晚,先天不足
  我国工业机器人产业在20世纪70年代初期才起步,远远落后于发达国家。到了80年代,当日本、美国、德国的工业机器人已经进入鼎盛发展时期,广泛应用于汽车、航天、食品、仪器等各领域,我国工业机器人产业尚处于萌芽阶段。
  我国工业基础薄弱,在改革开放后一段时期内,仍然以劳动密集型低端产业为主,廉价劳动力过剩,足以满足生产需要,对工业机器人大批量需求还未显现。
  而日本在引进美国机器人技术后,国家为缓解劳动力短缺的问题,采取多方面鼓励政策大力发展和推广;欧盟则耗费巨资支持机器人新研究项目,覆盖从技术研发到产品部署的完整价值链,并与产业界和学术界达成战略合作。
  这就导致我国机器人产业发展与发达国家的差距越拉越大。
  起步晚带来很多问题:理论支撑不足、技术大跃进、人才断层、市场不成熟、产业配套不完善,行业标准不规范,应用场景少······至今还对我国机器人发展产生了诸多影响。
  二、技术和工艺落后
  在工业机器人成本链中,上游核心零部件成本占比最高,占到整体生产成本的60%以上。工业机器人有三大核心零部件,减速器、伺服系统和控制器,分别占约31.2%、19.6%、10.4%,这些核心零部件大部分依赖进口,控制器和伺服电机进口比例约为80%,减速器进口比例约为75%,因此生产成本相较国外企业更高,产品价格居高不下。
  为什么国内集成商及机器人本体企业,不买国产核心零部件来降低成本?因为国产核心零部件精度、稳定性、可靠性达不到要求,仅能满足部分低端市场。核心技术长期受制于人,成为制约我国工业机器人发展的主要瓶颈。
  即便技术研发符合标准,但生产工艺达不到要求,仍然生产不出一流的核心零部件。因此,为了追求达到先进技术标准的产品,国内不少核心零部件企业采购进口生产和研发设备。这也导致各企业产品同质化,没有核心竞争力。
  哈尔滨工业大学机器人研究所所长赵杰指出:“虽然中国有近百家从事工业机器人研究生产的高校院所和企业,但各家研究过于封闭,机器人研发力量分散,同一技术研究重复过多。”
  三、产品不成熟,试错成本高
  无论是工业机器人本体还是核心零部件,国内市场都由合资或外企长期把控。国产工业机器人没有市场,缺乏资金和实践改进的机会,技术、产品、应用都得不到良好的发展。
  在工业机器人最大的应用领域汽车工业,国内厂商都倾向于主动或被动采购四大家族的成熟机器人。宝马全球采购ABB机器人,用于工厂的物料搬运、涂胶和点焊工,北京汽车株洲工厂采用库卡(KUKA)机器人,吉利汽车的焊接工作全部都采用ABB机器人,长城汽车冲焊车间生产线上共拥有超500台ABB机器人和KUKA机器人,自动化率达100%。
  对国内普通企业来说,与新品牌合作就意味着要负担风险成本,因此更愿意支付溢价购买合资外企的成熟产品。  
  四、人才匮乏
  工业机器人作为技术集成度高、应用环境复杂、操作维护较为专业的高端装备,有着多层次的人才需求。主要分为研发工程师、系统设计与应用工程师、调试工程师和操作及维护人员四个层次。
  机器人研发综合了计算机、机械工程、电子、信息传感器、控制理论、材料、人工智能、仿生等诸多学科而形成的高新技术,虽然国内企业和科研机构加大机器人技术研究与本体研制方向的人才引进与培养力度,但仍然与发达国家存在很大差距。2016年,东南大学开设了国内首个“机器人工程”本科专业,2018年增加到86所。这些开设该专业的本科院校,至少要在2020年以后才能开始向社会输送人才,鉴于工业机器人系统之复杂,涉及学科之广泛,如要进修硕士或博士,这个时间还会更长。
  现场调试、维护操作与运行管理等应用型人才的培养力度依然有所欠缺。根据工信部发展规划,到2020年,全国工业机器人装机量将达到100万台,相应工业机器人操作维护、系统安装调试、系统集成等工业机器人应用人才需求量将达到20万左右。这部分人才往往来自国内高职院校电气自动化技术、机电一体化等专业,在从事工作前还需要进行二次培训,短期培训难以达到岗位要求,因此应用人才结构性矛盾和人才荒问题异常突出。
  五、市场不成熟,恶性竞争
  新兴行业的出现导致企业野蛮生长是一个必然的过程。目前,中国还处于工业智能化的初期发展阶段,全国各地众多机器人企业上马,机器人行业在盲目扩大,在缺乏行业标准规范对的前提下,出现质次价廉的恶性竞争、百万研发新品被迅速“仿制”、产品质量参差不齐、不合格产品大行其道等问题,引起市场混乱,严重打击了行业信心,阻碍了国产工业机器人的发展。
  起步晚,技术落后,产品性能差,市场无法扩大,企业缺少资金投入,技术得不到发展······环环相扣,互为制约。尽管国产工业机器人还存在诸多问题,距离《机器人产业发展规划(2016-2020年)》提到的“2020年自主品牌工业机器人年产量达到10万台,六轴及以上工业机器人年产量达到5万台以上”的目标还有不小的差距,但我们应该看到,我国工业机器人产业在求生存、求创新、求发展的路上,以机器人本体制造商为例,涌现了一批诸如广数、埃夫特、新时达、埃斯顿等国内优秀企业,正是它们给国产工业机器人带来了希望。

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