哈工大机器人研究所所长赵杰:未来5年是国内工业机器人关键期
2015-12-8 作者:半导体应用网 Carrie 来源:汽车电子应用
近日,在云栖大会的“机器人与工业4.0”专场,哈尔滨工业大学机器人研究所所长、国家机器人专项专家组组长赵杰教授,就当前国内的工业机器人产业现状作了一番深入浅出的分析。

近日,在云栖大会的“机器人与工业4.0”专场,哈尔滨工业大学机器人研究所所长、国家机器人专项专家组组长赵杰教授,就当前国内的工业机器人产业现状作了一番深入浅出的分析。

他指出,国内机器人市场需求巨大,但是与国外相比,目前国内工业机器人产业呈现“低端化”特点,即当前国内的应用重点多处于制造产业链价值链低端,在制造产业链中的技术含量也相对低端。随之而来的问题是,这样的低水平重复能否持续下去?

“随着高端市场被完全占领以后,低端市场的位置可能也会逐步地被吞食掉。所以未来五年是我们工业机器人的关键期。”赵杰教授指出,如果这五年我们不把很多事情解决掉,我们还走在低端重复道路的话,可能我们工业机器人的路会越走越窄。

此外,关于国产工业机器人产业瓶颈问题,大部分的观点都认为主要症结在于国内机器人在关键核心部件上的欠缺,但赵杰认为这只是问题之一。在他看来,一旦真正的国产核心零部件突破了,国产的工业机器人的产业是否就能快速发展,也不见得。理由是,就算攻克了核心零部件问题,国产成本降下来了,但是国际上的大型机器人公司都在中国建厂了,他们同样也得到了成本的下降。因而,除了核心零部件之外,更多的差距在于那些“看不见、摸不着”的软性的部分,比如软件系统、操作平台等等。

以下为演讲实录:

2014年我们国家工业机器人产业

赵杰:非常感谢大家,能有这么一个机会来这讲一讲。今天主要因为机器人很广,我今天最主要针对工业机器人讲一讲。主要讲这么两个方面,一个方面想对2014年,我们过去的一年,我国工业机器人产业所做的一些数据或者是一些特点,跟大家做一个汇报。第二,通过2014年我们国家工业机器人产业的特点,有一些想法跟大家进行分享。

首先讲一讲2014年我们国家工业机器人产业的情况,在说中国工业机器人之前,我们先看一下2014年国际工业机器人市场状况,实际上 2014年全球新增的工业机器人的装机量接近23万台,较2013年增长了29%,跟去年预测高出很多。同时2014年所有国际上的机器人的工业公司,它的销售量和销售额都出现了大幅度的增长。那么在我们国家,中国工业机器人就是我们国产的机器人实际上较2014年也有非常大的进步,2014年较2013 年增长了56%,占我们国家整个市场2014年的新增装机量达到了57000台,占到世界总装机量的十分之一。同时外资企业,就是我们说的进口的,或者现在有好多外国机器人公司也在中国生产,我们叫外资企业,在华销售的工业机器人总量接近41000台,比去年增加了49%。我们国产机器人的销售达到了近 17000台,比2013年我们国产机器人的装机量增加了78%。

实际上,我们从2010年到2014年间,我们年均增长,中国市场对工业机器人的需求量年均以40%在增长。我们再从国产工业机器人的市场价值来看,2014年我们国产工业机器人的市场价值约为28.5亿元,我指的只是本体,不含系统集成。左边这个图是销售量,我们看到三轴和三轴机上的工业机器人占了95%,那儿ATV只占了5%。但是我们看到右的图的话是它的销售价格,我们占95%的三轴三轴以上的机器人,它的价值占了76%,而仅占5% 的ATV所占的价值达到了20%。

从中国工业机器人的市场,国产的和国外机器人,从机器人类型上来分的话,国产的工业机器人多关节的仅占21%,我们大量是直角坐标型的,占了52%,平面多关节的只占了15%。我们进口机器人的话,多关节机器人占了81%,直角坐标型的仅占7%,平面多关节的仅占11%。

同样从我们各种类型的机器人的销量和销售价格来看,尽管我们直角坐标型的占了我们整个国产工业机器人的52%的销售数量,但它的价值仅占25%,而我们多关节机器人它的销售量占了21%,但它的价值量占了27%。

从行业应用来看,2014年我们进口的工业机器人应用行业,汽车行业占了47%,电子产品制造占了23%,基础制造占了12%。我们国产工业机器人在汽车制造业仅用了43%,而且多用于一些汽车零部件的安装,在整车焊装线上我们用得非常少,电子产品制造这块感觉还是用得很多的,但是大部分都是一些解决电子制造中的上下料,或者简单的一些毛质去除、打磨的问题。金属制造这一块,我们相对还有一定的优势。

从国产和进口工业机器人的占比来看,按照类型分的话,我们2013多关节型的进口的占92%,国产的只占8%。2014年有了一定的提升,我们进口的占90%,10%是国产的,也相当于我们基本上还是维持这个现状。从这几个包括平面多关节、直角坐标型来看的话,这个局面我们还是没有打破,我们还是走一些低端的东西相对来说占主体。

从应用行业里看,我们也是焊接,在2013年焊接所运用的进口的工业集群占了94%,到了2014年降了十个百分点,我们国产的工业机器人在一些性能要求高的领域还是有了一定的长进,包括上下料、装配这一块,甚至是加工这一块我们都有一定基础。

刚才简要地把我们2014年工业机器人整个市场的状况对大家做个汇报,总结起来,我们国家的工业机器人产业有这么几个特点。

第一个特点,市场需求还是非常大的,这个图是国际机器人联合会对中国市场的一个预测,实际上2013年我们成为全国最大的机器人市场,2014年我们持续成为全球最大的机器人市场,而且新增装机量由占全球新增装机量的1/5上升到了1/4,而且预测未来5年我们还将会以每年25%的比例来增长。这个25%的比例现在来看可能也是保守的,但是预测中国全球最大的工业机器人市场的位置,至少还要持续10年。

第二个特点,制造产业链价值链低端成为一个应用重点。一个是汽车行业,刚才看了一些数据,将不再是工业机器人最大的需求行业,电子制造业、食品等行业,这些新兴的行业,将成为工业机器人需求的登高点。按区域的需求来看,同时也呈现出了沿海高于内地的需求,民企高于国企,中低端高于高端需求的趋势。

第三个特点,在制造产业链当中的低的技术含量,低产品附加值制造的产业也成为我们目前国产工业机器人突破的重点。我们刚才看接近17000台,大量的机器人都用在了这些企业,包括提出了很多机器换人,主要针对劳动密集型的低端产业来做事情。

未来五年是国产工业机器人发展关键期

看了一下我们的工业机器人2014年的发展情况,也总结了我们2014年中国工业机器人市场的一些特点,实际上,也让人有很多思考,我接下来把几个观点跟大家分享一下。

第一个观点,未来的五年应该是我们国家工业机器人发展的非常非常关键的时期,我们现在来看,从前面来看,我们国家工业机器人,大多数还是以少自由,三轴、左右的这样的少自由,低价值或者低成本的机器人为主,真正的性能比较高的机器人,在17000台中,我估计不会超过3000台,大量还是以低附加值的少自由度的机器人为主,除了AGV以外,AGV是我们国家工业集群中最成功的一个例子,因为这个始终在国际中处于相对领先的地位,我们首先突破的,其他的是很难的。在这种情况下,这种低水平的、低附加值的相对于来说,就相当于我们把整个工业机器人高端运用的市场拱手让给了国外。

实际上,咱们有一个非常好的例子,就是我们是市场换技术还是技术换市场的问题,这就是我们低水平的重复还能不能持续下去,随着高端市场被完全占领以后,低端市场的位置可能也会逐步地被吞食掉。所以未来五年是我们工业机器人的关键期,如果这五年我们不把很多事情解决掉,我们还走在低端重复道路的话,可能我们工业机器人的路会越走越窄,这是第一个。

第二个,就是国产工业机器人产业瓶颈问题。一说我们工业机器人产业瓶颈,我们就会说我们的关键核心部件,我们RV检测器,我们的电机没有突破,这个是我们产业瓶颈中的一个很重要的问题,第一它不是唯一的,第二它也不是指明对象的。就是说我们真正的国产核心零部件突破了,突破了以后,我们国产成本下来了,那我们想一想,国际上那么大的机器人公司都在中国建厂了,它是不是也可以用我们的核心零部件,我们不可能说不卖,那同样它的成本也下来了。这样结果就是说我们核心零部件攻克了,那我们国产的工业机器人的产业是否就能快速发展,也不见得。我们更重要的是要去想我们工业机器人到底发生了什么,我们哪项核心技术没有攻破,那为什么我们产的工业机器人的性能就比别人差,是制造问题吗?应该不是,因为很多安川的机器人也好,ABB的也好都在中国开始制造了。我们这么多年的发展,中国的制造水平已经提到了很高的程度了。

那么这里面,一个非常核心的东西,就是我们很聪明,我们能看到、能摸到的,我们基本上都能做到,因为我们可以看,至少说的难听点,我们可以仿,但往往有一些看不见摸不着的东西,软的东西,我们没有去好好地在这方面做工作、去攻克。这就是说,我们同样可能ABB的机器人用的电机,我们用什么电机,他用什么减速器我们用什么减速器,但是最后我们做出来的机器人性能还是不一样,具体细节的技术我们不讲了。

第三个思考,现在我们国家就工业机器人这一块的确面临着双重压力,是性能与价格的双重压力,这是我们国家装备制造业第一次遇到的问题,我们原来可以说机床,我们产了很多机床,我们可能性能、精度不比别人差,可能精度保持时间也比别人长,但是我们做得便宜,因为总是在性能跟价格这样一比,我们的事物还高,有一定的市场。但是到了机器人领域,特别是工业机器人,不是这样的,我们的性能比别人存在差距,成本上又跟国外产品接近,那么这种双重压力,对我们国产工业机器人产业的发展带来很大的冲击,甚至是阻碍了我们产业的发展。

但我们从另一个侧面来想一想,是不是也给我们带来一些机遇,什么机遇呢?就是说我们很多企业也好,我们的目标很简单,能活着,我们的机床行业就是因为能活着,所以我们始终很多的东西都没有突破掉。那么现在如果在双重压力下,我们还想活着怎么办?我们一个是在价格上做点文章,看看是不是可以做得比别人便宜,更重要的是我们恐怕要走性能,我们如何能够利用未来五年的时间,把我们整个工业机器人的性能提升起来,那么只有性能提升了,我们才能去在一些我们国家重要的行业去应用。你比如说航空、航天、船舶,很多我们中国人的行业,需要机器人很多,但大量都用外国的,并不是说他们不爱国,而是因为的确我们这个工业机器人从性能上不能满足要求,要不就是我们的某些指标,要不就是可靠性,这是我们可能要深思的问题。

再一个的话,我们还要去想一件事,就是我们要把机器人用好,我们可能要做的一个事情,就是我们把要应用工艺做好,应用工艺同样是工业机器人的核心技术,而且我们还要做一件什么事情,我们要为我们现有传统的工业机器人通过我们赋予它一些外部的传感器,赋予它一定的智能,我们要做高端的智能作业,这样才能做更复杂的东西。应用工艺是工业机器人产业发展的一个非常至关重要的技术。而高端应用技术,甚至是智能作业技术,更是核心中的核心,那么我们掌握了这个技术的话,对于我们国产工业机器人的发展会起到非常非常大的触动 第四个,工业机器人现在很多公司都在做国产,我们一看,千篇一律都一样。实际上的话,我们工业机器人是不是在创新这一块,我们触到天花板,我们能不能在结构形式、驱动方式、控制方法上,能不能去相一想,有所创新,这是一点。 第二点的话,现在我们所做的大家都一样,同质化竞争时代中我们的优势会是什么?我们的优势绝对不是说你造一台机器人成本是1万,我造一台9500,我就是优势,真正的优势在哪?真正的优势是在于我们软的东西,软件。软件定义硬件会带来很多新的功能,这个我就不展开讲,同时我看朱老师提醒我时间了。

再一个,我们把互联网大数据、人工智能等这些新兴技术跟我们的工业机器人结合起来后,会带来什么样的变革,实际上这些技术给了我们一个丰富的想象空间,让我们去想,这是我们国产工业机器人发展的一个非常非常好的机会。

第五件事,现在一说起新一代的机器人,大家说新的机器人好,但实际上未来的产业我们目前传统的机器人将跟新一代的机器人出现并存的局面,互相无法替代。特别是对我们国家来说,我们具有全球独一无二的制造业的产能,我们是最全的,我们是高端到美国德国的我们有,低端低得到非洲的也找得到,就是这么一个完全的产业链,它会对很多机器人的需求都是不一样的。传统的工业机器人有它的局限性,新一代工业机器人同样也有一定的局限性,只有两个并存,才是我们产业发展的一个发展点。

类人化作业或将是重点

最后我简单讲一讲,或许类人化作业将来会在我们国家的整个机器人产业中占有非常重要的地位,实际上我们未来这种制造模式,比如多批种、少批量、个性化,这个大家都知道,我不讲了。这里讲个例子,我们从富士康来看,富士康雄心勃勃一百万装机量,但是它没有完成,没有完成的重要原因并不是郭台铭没钱了也不是没有决心,而是我们机器人技术出了问题,因为很多富士康上生产线要用机器人来替代,至少目前来看还很难。深圳有一家雷柏公司,它是以做鼠标键盘起家的,它把它的生产线用得非常好,设置一条线的话,400多人的一条线剩了十几个人,而且效率还比以前高了。那么雷柏公司它是怎么做的它把整个制造过程的工艺全改变了,因为它就是生产这个东西,它的产品很专一,它很多产品的模具都为了自动化而改变,这样它可以成功。富士康成功不了的原因,因为富士康永远是在改变的,它的产品更换速度太快了。

这种情况下,什么叫机器换人,能换的我们都换掉了,剩下的这一批我们要换的是我们的难点。实际上真正的机器换人是个什么概念,看我们这些图片,这么多人,我们把一个人去掉,换上一台机器人,它就能代替人来做一些事,完成他的工作,这才是真正的机器换人。否则的话,像富士康这样大量的代替人,不可能把整个工艺重新改一遍,下面再来一个产品的话再改一遍,一改一道工艺几个月,可能产品都来不及,所以可能类人化作业是未来产业里更大的趋势。大概就这么几个想法,由于时间的关系就不给大家细说了,谢谢各位!

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