《金屬加工》記者 索菲婭
德國政府在2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會上正式推出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略,引起去全球一片嘩然,德國制造業(yè)是世界上最具競爭力的制造業(yè)之一,在全球制造裝備領(lǐng)域擁有領(lǐng)頭羊的地位。這個由政府出資、注重中小企業(yè)的“工業(yè)4.0”計劃,背后是德國工業(yè)界面對信息時代的巨大預(yù)測。
所謂“工業(yè)4.0”可以理解為第四次工業(yè)革命。不過,回憶起來,現(xiàn)在市面上還有人在說著“第三次工業(yè)革命”,也有人提出了“第六次工業(yè)革命”,不管是第幾次工業(yè)革命?但是通過信息技術(shù)使得工業(yè)生產(chǎn)智能化、個性化是大家的共同認(rèn)知。
那么在這個工業(yè)革命即將到來之際,美國提出了“設(shè)計創(chuàng)新與數(shù)字制造”,英國提出了“領(lǐng)先的技術(shù)網(wǎng)絡(luò)和創(chuàng)新中心”、荷蘭提出“發(fā)展高端技術(shù)戰(zhàn)略”,而“大力推進(jìn)兩化深度融合”是我國的國家戰(zhàn)略,是我國實現(xiàn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級、成為制造業(yè)強(qiáng)國的戰(zhàn)略舉措。 “智能工廠”和“智能生產(chǎn)”是這次工業(yè)革命的主題,在智能制造的范疇,工業(yè)機(jī)器人的使用起到了至關(guān)重要的作用。所以說提升我國工業(yè)機(jī)器人的水平對于發(fā)展我國兩化融合有著重要的作用和意義。
工業(yè)機(jī)器人是自動化技術(shù)發(fā)展的高度產(chǎn)物,它綜合了計算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能和仿生學(xué)等多學(xué)科,由操作機(jī)、控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測傳感裝置構(gòu)成,是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動化設(shè)備,它的應(yīng)用是一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。
在我國國內(nèi)市場,近年來人工成本持續(xù)上升并已形成一種趨勢,制造業(yè)企業(yè)招工難,面對困境,不少企業(yè)轉(zhuǎn)而上馬自動化生產(chǎn)線,其中機(jī)器人自動化成套生產(chǎn)線更受青睞;而國際范圍內(nèi),國際金融危機(jī)以后,美國提出“再工業(yè)化”戰(zhàn)略,呼吁制造業(yè)回歸,日本也制定戰(zhàn)略規(guī)劃,重新振興制造業(yè),并加強(qiáng)了高端制造業(yè)的研究。為應(yīng)對國際挑戰(zhàn),我國出臺了工業(yè)轉(zhuǎn)型升級、發(fā)展高端制造裝備、智能制造裝備等一系列有利于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃和政策。
目前我國的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在不斷的進(jìn)步中,與國際同行相比,差距正在縮減。從市場占有率來說,目前在國內(nèi)市場上依然是國外品牌占據(jù)領(lǐng)地。當(dāng)前,我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在智能軟件匹配、信息物理融合等方面都與國際領(lǐng)先水平存在差距。工業(yè)機(jī)器人很多核心技術(shù),目前我們尚未掌握,這是影響我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要瓶頸。
專家認(rèn)為,工業(yè)機(jī)器人技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的代表,要想跟上未來工業(yè)發(fā)展,首要任務(wù)是提高工業(yè)機(jī)器人的智能化技術(shù)。智能化技術(shù)可以提高機(jī)器人的工作能力和使用性能。智能化技術(shù)的發(fā)展將推動著機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步,未來智能化水平將標(biāo)志著機(jī)器人的水平,雖然目前還有很多問題需要解決,但隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,會逐漸改進(jìn)發(fā)展。未來的智能化方向不會改變,并且會將機(jī)器人產(chǎn)品拓展到更多行業(yè),形成完備的系統(tǒng)。
我國的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國外相比還有一定的差距,如可靠性低于國外產(chǎn)品。機(jī)器人應(yīng)用工程起步較晚,應(yīng)用領(lǐng)域狹窄,生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國外相比仍有差距。
我國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展緩慢,主要還因為工業(yè)機(jī)器人的核心零部件主要依賴進(jìn)口。在控制器、驅(qū)動器與伺服電動機(jī)方面,機(jī)器人本體廠商可選的國外供應(yīng)商較多,并且國內(nèi)產(chǎn)品與國外品牌差距也在逐漸縮小。在減速機(jī)領(lǐng)域,精密減速機(jī)一直是國際大品牌保持競爭優(yōu)勢的有力武器之一,大品牌可以從其戰(zhàn)略合作伙伴優(yōu)先拿到批量、質(zhì)優(yōu)、價低的減速機(jī);因此減速機(jī)僅占據(jù)大品牌工業(yè)機(jī)器人單體成本約1/6。雖然近幾年國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人均價有下降趨勢,但國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人減速機(jī)占其制造成本的比例依然接近1/3,大幅高于國際品牌的占比。本土生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人原材料成本構(gòu)成中,減速機(jī)占據(jù)40%,伺服電動機(jī)占據(jù)30%,控制器占據(jù)15%,其他占據(jù)15%。 由于市場集中度高,國內(nèi)機(jī)器人本體廠商議價能力較弱,其減速機(jī)采購成本可達(dá)FANUC、KUKA、安川和ABB等國際巨頭采購價格的3~5倍。
專家介紹,減速機(jī)是制約國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展最重要的因素。對比進(jìn)口與國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人制造成本的價差,減速機(jī)是制約降低國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人成本的第一因素。因此機(jī)器人核心零部件國產(chǎn)化迫在眉睫。一旦核心零部件全部實現(xiàn)國產(chǎn)化,內(nèi)資品牌即可在定價上拉開差距。若減速機(jī)、伺服電動機(jī)和控制器等關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化,假設(shè)平均降低30%的成本,則機(jī)器人單機(jī)制造成本可至少降低20%。
我國工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模不斷增長。國際機(jī)器人技術(shù)聯(lián)合會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,中國2013年采購了36560臺工業(yè)機(jī)器人,首次超過日本,成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場。業(yè)內(nèi)認(rèn)為2014年中國將一躍成為全球機(jī)器人及智能裝備產(chǎn)業(yè)最大的市場,2014年也被稱為“中國機(jī)器人元年”,中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)騰飛已基本成定局。
我國機(jī)器人企業(yè)如何抓住這次騰飛的機(jī)遇那?
首先,必須要致力關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化!
關(guān)鍵零部件的進(jìn)口,影響了我國機(jī)器人的價格競爭力,直接導(dǎo)致我國機(jī)器人部件研發(fā)不足,目前國內(nèi)機(jī)器人本體公司中只有廣州數(shù)控、南京埃斯頓、新松機(jī)器人等公司在進(jìn)行控制系統(tǒng)、驅(qū)動和伺服電動機(jī)等核心零部件自主研發(fā)。專業(yè)核心零部件供應(yīng)商中,固高是我國控制器領(lǐng)域技術(shù)較為領(lǐng)先的供應(yīng)商,匯川技術(shù)在驅(qū)動與伺服電機(jī)領(lǐng)域具有較強(qiáng)技術(shù)優(yōu)勢。國內(nèi)正在研發(fā)RV減速機(jī)的企業(yè)包括秦川發(fā)展、山東帥克、南通振康等,諧波減速機(jī)研發(fā)機(jī)構(gòu)與企業(yè)主要有北京諧波傳動所、蘇州綠的、中技克美等。希望他們能夠在不遠(yuǎn)的將來能夠使我國機(jī)器人擺脫進(jìn)口的依賴!
其次,工業(yè)機(jī)器人需要發(fā)展為企業(yè)“私人訂制”的解決方案。
由于機(jī)器人及成套設(shè)備是為用戶提供的定制化、非標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品,所以能夠提供定制化解決方案的機(jī)器人供應(yīng)商受益最明顯。目前很多廠家為了節(jié)省人力成本,廣泛需要投入使用機(jī)器人,但是如何用?在哪個環(huán)節(jié)和工序用?是他們比較頭疼的問題,這就需要機(jī)器人廠家根據(jù)自身產(chǎn)品的特性,為企業(yè)量身定制整套的解決方案,以后機(jī)器人的市場比拼的不僅是精度和可靠性,更重要的是企業(yè)提供解決方案的能力和服務(wù)。
第三,我國上下游機(jī)器人產(chǎn)業(yè)需要抱團(tuán),形成合力,共同發(fā)展。
目前我國很多企業(yè)都準(zhǔn)備進(jìn)軍工業(yè)機(jī)器人的市場,每家企業(yè)都各有所長。如果各自為政,都要做全產(chǎn)業(yè)鏈,勢必會分散資源,造成小而全的局面,面對激烈的市場競爭,小舢板式的產(chǎn)業(yè)布局,是不可能將我國的優(yōu)質(zhì)資源轉(zhuǎn)變?yōu)樽吭礁偁幜Φ摹?/p>
面對國外機(jī)器人企業(yè)的擠壓,我國工業(yè)機(jī)器人要在發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)上,最主要的是要形成合力優(yōu)勢。這就需要做好頂層設(shè)計,仔細(xì)研究和分析各單位的獨(dú)特優(yōu)勢,把各單位的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來,有效互補(bǔ),形成合力,把分散的手指集中起來,形成拳頭效應(yīng)。這就要求有條件發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的單位,在做好自己的傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)品的同時,要有大局意識、全局意識、合作意識,在我國產(chǎn)業(yè)的大布局中,找準(zhǔn)自己的位置,做深做透。也希望國內(nèi)企業(yè)能夠同心協(xié)力,攜手共進(jìn),共同推動中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。