齊齊哈爾二機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司 趙巍秋
國(guó)外工業(yè)機(jī)器人技術(shù)日趨成熟,目前已發(fā)展成為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。業(yè)內(nèi)通常將工業(yè)機(jī)器人分為日系和歐系。日系的主要代表有安川、FANUC和川崎等公司;歐系主要有德國(guó)KUKA、瑞典ABB和意大利COMAU等公司。工業(yè)機(jī)器人國(guó)產(chǎn)化程度低的原因,除了品牌知名度不如國(guó)外企業(yè)以外,國(guó)內(nèi)企業(yè)在主機(jī)成本和可靠性品質(zhì)上也不如國(guó)外品牌。以平均無(wú)故障時(shí)間為例,國(guó)內(nèi)產(chǎn)品平均在8000 h,而國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品可達(dá)數(shù)萬(wàn)小時(shí)。隨著工業(yè)機(jī)器人越來(lái)越廣泛地進(jìn)入制造環(huán)節(jié),在我國(guó)用工荒持續(xù)的情形下,工業(yè)機(jī)器人的使用將是對(duì)勞動(dòng)力短缺的一種補(bǔ)充。
雖然我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)即將成為世界第一,但這個(gè)市場(chǎng)卻被外資品牌把持。從目前應(yīng)用情況來(lái)看,汽車(chē)依然是工業(yè)機(jī)器人在國(guó)內(nèi)最大的應(yīng)用行業(yè),比亞迪 、吉利、上海通用、上海大眾、廣州本田、長(zhǎng)安福特及奇瑞等多個(gè)國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先汽車(chē)制造商的生產(chǎn)線(xiàn)上都已廣泛應(yīng)用了工業(yè)機(jī)器人。隨著中國(guó)人口的遞減效應(yīng),人力成本的上升某種程度上開(kāi)始超越機(jī)器成本,從而引發(fā)企業(yè)打破生產(chǎn)慣例改變成自動(dòng)化生產(chǎn)。
熱捧市場(chǎng)的背后則反映出的是國(guó)內(nèi)企業(yè)面臨的尷尬局面。2012年本土品牌機(jī)器人銷(xiāo)量?jī)H1112臺(tái),獨(dú)資及合資品牌銷(xiāo)量高達(dá)25790臺(tái),市占率分別為4%和 96%。國(guó)內(nèi)的秦川發(fā)展和電氣集團(tuán)是機(jī)器人行業(yè)的先行者,但總體份額相對(duì)于外資企業(yè)來(lái)說(shuō)還是微不足道的,這就需要廠(chǎng)家們用心深耕細(xì)作,才能打造出更好的產(chǎn)品,迎合市場(chǎng)需求。而我國(guó)雖然早在20世紀(jì)70年代開(kāi)始涉足機(jī)器人技術(shù)研究,由于長(zhǎng)期沒(méi)有大范圍應(yīng)用,發(fā)展緩慢。這個(gè)事例說(shuō)明,應(yīng)用市場(chǎng)是促進(jìn)一個(gè)國(guó)家新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要條件。
相比于國(guó)際上先進(jìn)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù),中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人及智能裝備產(chǎn)業(yè)與國(guó)際同行還有不小的差距。主要體現(xiàn)在多個(gè)方面。第一 ,高素質(zhì)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才嚴(yán)重短缺,自主創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足,尤其是原始創(chuàng)新薄弱,還停留在借鑒、復(fù)制的階段;第二,智能化水平較低,工業(yè)機(jī)器人雖然能夠替代人擔(dān)負(fù)繁重的體力勞動(dòng),但是,工業(yè)機(jī)器人也需要智慧,開(kāi)始向智能機(jī)器人轉(zhuǎn)化,真正實(shí)現(xiàn)“人機(jī)一體”化目標(biāo),需要在系統(tǒng)性、協(xié)調(diào)性等技術(shù)方面深入實(shí)施。目前,我們?cè)诠I(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化、智能化軟硬件方面還很薄弱,在傳感器及元器件、諧波減速器、伺服電機(jī)及信息處理技術(shù)等核心零部件方面還依賴(lài)進(jìn)口。
具體到工業(yè)機(jī)器人的核心部件,包括機(jī)器人本體、減速器、伺服系統(tǒng)和控制系統(tǒng)4部分。其中,精密減速器一直是國(guó)際大品牌保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)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(jià)低的減速器,因此減速器僅占據(jù)大品牌工業(yè)機(jī)器人單體成本約1/6。雖然近幾年國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人均價(jià)有下降趨勢(shì),但國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人減速器占其制造成本的比例依然接近1/3,大幅高于國(guó)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%,伺服電機(jī)占據(jù)30%,控制器占據(jù)15%,其他占據(jù)15%。減速器是制約國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展最重要的因素。對(duì)比進(jìn)口與國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人制造成本的價(jià)差,減速器是制約降低國(guó)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(guó)產(chǎn)化迫在眉睫。一旦核心零部件全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,內(nèi)資品牌即可在定價(jià)上拉開(kāi)差距。若減速器、伺服電機(jī)和控制器等關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化,假設(shè)平均降低30%的成本,則工業(yè)機(jī)器人單機(jī)制造成本可至少降低20%。核心部件的缺失是病根,事實(shí)上這是國(guó)內(nèi)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的通病。
對(duì)于國(guó)內(nèi)的企業(yè)來(lái)說(shuō),在減速器和伺服電機(jī)方面與國(guó)際巨頭相差巨大,尤其是在減速機(jī)方面,幾乎沒(méi)能產(chǎn)業(yè)化。當(dāng)前市面上75%的精密減速機(jī)市場(chǎng)由日本廠(chǎng)商控制,價(jià)格偏高。如果這些核心部件能夠?qū)崿F(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,無(wú)論在成本控制或者實(shí)用技術(shù)方面,都能夠有很大的提高。
在這方面奇瑞公司已建成國(guó)內(nèi)首條工業(yè)機(jī)器人批量裝配線(xiàn),擁有年產(chǎn)能1000臺(tái)、年產(chǎn)銷(xiāo)200余臺(tái)的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。近年來(lái)年銷(xiāo)售收入以80%的速度遞增,實(shí)際市場(chǎng)裝機(jī)臺(tái)數(shù)位居全國(guó)自主品牌工業(yè)機(jī)器人之首,公司成功研發(fā)的六自由度系列化工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品已為奇瑞汽車(chē)、江淮汽車(chē)和美的制冷等多家企業(yè)成功應(yīng)用。
同時(shí),奇瑞焊裝線(xiàn)是國(guó)內(nèi)首條具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的達(dá)到世界先進(jìn)水平的智能化工業(yè)機(jī)器人焊裝自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn),采用了國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊接,高速滾床+隨行夾具的形式輸送,OPENGATE的柔性主拼方式,可以實(shí)現(xiàn)3平臺(tái)、6種以上車(chē)型的白車(chē)身柔性化生產(chǎn),打破了國(guó)外產(chǎn)品對(duì)我們的制約和壟斷。
機(jī)床整機(jī)企業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域也非常青睞,比如大連機(jī)床在傳感器融合技術(shù)的實(shí)用化、工作環(huán)境設(shè)計(jì)的優(yōu)化和作業(yè)的柔性化,以及系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和智能化等方面,這正是國(guó)內(nèi)高端機(jī)床產(chǎn)品升級(jí)的方向和發(fā)展趨勢(shì)。齊二機(jī)床通過(guò)全方位合作及技術(shù)攻關(guān),攻克了大型復(fù)合材料構(gòu)件高效鋪帶機(jī)設(shè)計(jì)制造成套關(guān)鍵技術(shù),完成了裝備研制和應(yīng)用;突破了手工成形、效率和質(zhì)量保障難度大的瓶頸;實(shí)現(xiàn)了筒形復(fù)合材料構(gòu)件自動(dòng)化高速成型。應(yīng)用于航天裝備制造降低制造成本30%,提高生產(chǎn)效率4倍以上。齊二機(jī)床形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型復(fù)合材料構(gòu)件鋪帶機(jī)裝備的設(shè)計(jì)制造和應(yīng)用技術(shù),進(jìn)一步提升了復(fù)合材料的制造水平,提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率,降低了制造成本。同時(shí),通過(guò)技術(shù)引進(jìn),逐步提高機(jī)床的數(shù)控化水平。機(jī)床企業(yè)掌握了這些數(shù)控化技術(shù),跨入工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域是一種必然,但是必須綜合權(quán)衡企業(yè)自身的技術(shù)、品牌、資金、市場(chǎng)等方面的優(yōu)勢(shì)來(lái)定位開(kāi)發(fā)適合于自身的工業(yè)機(jī)器人。
工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用不應(yīng)局限于汽車(chē)裝配線(xiàn)領(lǐng)域,應(yīng)將工業(yè)機(jī)器人技術(shù)延伸到與我們息息相關(guān)的各行各業(yè),家電、照明、電力、汽車(chē)及制造設(shè)備等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)帶來(lái)的市場(chǎng)空間觸手可及。利用小微型元器件、電機(jī)控制、傳感器和無(wú)線(xiàn)技術(shù)等,為現(xiàn)有產(chǎn)品的小型化、綠色化、智能化和互聯(lián)化提供經(jīng)濟(jì)便捷的解決方案,通過(guò)每個(gè)行業(yè)的量身打造,設(shè)計(jì)、創(chuàng)造出符合行業(yè)特點(diǎn)的工業(yè)機(jī)器人,推廣應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)生活當(dāng)中,為我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用與普及奠定基礎(chǔ)。
從目前的發(fā)展來(lái)看,工業(yè)機(jī)器人作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè),發(fā)展之路還很長(zhǎng),但是市場(chǎng)空間巨大。面對(duì)光明的前景與產(chǎn)業(yè)化起步初期的薄弱基礎(chǔ),我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)須建立產(chǎn)業(yè)政策、行業(yè)發(fā)展規(guī)劃及共性技術(shù)平臺(tái)等“頂層設(shè)計(jì)”,加快自主品牌發(fā)展步伐。而這其中,制定工業(yè)機(jī)器人專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃,加大技術(shù)研發(fā)力度,顯得尤為重要。雖然我國(guó)在某些關(guān)鍵技術(shù)上有所突破,但還缺乏整體核心技術(shù)的突破,這些因素已經(jīng)開(kāi)始嚴(yán)重影響國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人前進(jìn)的步伐。
中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正處于關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點(diǎn),需要政府加大扶持力度,再向前推進(jìn)一步,中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將會(huì)跨上一個(gè)新的臺(tái)階,進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;l(fā)展階段。