BOB电子竞技:艾而特:受制于人 国内机器人 出路何在

发布时间:2023-10-13 00:49:27 来源:bob体官网 作者:bob网站下载

  随着德国“工业4.0”的不断推进,机器人产业如雨后春笋在全世界内遍地开花,生产自动化成为了时代潮流,“机器换人”概念渐成现实,建设智能工厂成为大势所趋。为了进一步贯彻落实《中国制造2025》,打破中国制造业“大而不强”的局面,让“中国制造”走向“中国智造”,中国政企也紧跟潮流。今年4月,工业与信息化部、国家发展改革委、财政部等三部委联合印发了《机器人产业高质量发展规划(2016-2020年)》,为“十三五”期间我国机器人产业高质量发展描绘了清晰的蓝图。

  当前,“机器人革命”有望成为“第三次工业革命”的一个重要切入点和增长点,将会影响全球制造业格局,其未来市场发展的潜力是可期的。机器人作为“制造业皇冠顶端的明珠”,其研发、生产、制造、应用的全过程是衡量一个国家科学技术创新和高端制造水平的重要标志。随着我们国家工业自动化的不断深入发展,机器人产业已形成了较为完善的产业基础,在很多行业中都得到了快速发展,并发挥了重要作用。但与发达国家相比,我国机器人产业仍存在较大差距,特别是核心零部件零部件严重依赖进口,使得机器人成本居高不下,产业化更是面临巨大挑战。面对如此巨大的差异,以及核心零部件过度依赖进口的尴尬,国产机器人要想摘取这颗“制造业皇冠顶端的明珠”,出路何在?

  中国作为全球最大的机器人市场,已得到了机器人大国的称号,但是机器人产业的实力离“强国”还很遥远。相较于国外先进的机器人技术,我国机器人行业技术基础相对薄弱,在一些生产机器人的外企眼中,“中国产品的品质和性能还很不够”。主要表现是高端产品缺乏,核心零部件技术弱,产品稳定性差,这些成为了制约中国机器人产业的主要瓶颈。“减速机、伺服电机、控制器”作为工业机器人的三大核心零部件,占到了工业机器人成本的70%,其核心技术仍然被国外所掌控。当前,国内企业也在努力追赶,伺服驱动成为了率先取得突破的领域之一。未来,在核心技术以及零部件领域的进一步突破成为了取胜的关键。

  减速器在机械传动领域是连接动力源和执行机构之间的中间装置,在两者之间起匹配转速和传递转矩的作用,使用它的目的是降低转速,传输更大的力矩,对机器人的精度影响很大。

  减速机可以分为两种,安装在机座、大臂、肩膀等重负载位置的RV减速机和安装在小臂、腕部或手部等轻负载位置的谐波减速机。RV减速机是纯机械的精密部件,材料、热处理工艺和高精度加工机床缺一不可;谐波减速机仅有三个基本零部件,结构相对简单。工业和基础是RV减速机的核心和难点,将200多个零部件组合在一起,而且不能出现过大偏差,这种苛刻的精度要求需要多年行业经验的积累,我国在这几个方面长期落后。相反,国产谐波减速机跟国外相比差距不算大,并在国产机器人上面有广泛应用。

  机器人用精密减速器是工业机器人中最关键的功能部件,是机器人产业链至关重要的应用环节,也是目前我国机器人产业发展需要突破的瓶颈。目前国际机器人所配套的减速器中,RV减速器占比70%以上,谐波减速器占比20%左右,RV减速器成为制约全球机器人发展的核心部件。目前,全球能够提供规模化且性能可靠的精密减速器生产企业不算多,基本被日本公司垄断,连abb、发那科、安川、库卡等著名的国际“工业机器人四大家族”都一直用日本的哈默纳科和纳博特斯克这两家公司的减速机。据资料显示,2015年约有75%的精密减速器由日本进口,主要供应商是哈默纳科、纳博特斯克和住友公司等。

  相比国外先进技术,我国的研究较晚,技术不成熟,与国外存在较大差距,形成了精密减速器不能自给自足的局面,严重依赖进口,制约了中国工业机器人的发展,特别是在我国逐渐产业化时期,精密减速机的关键技术突破显得更加迫切。鉴于这种现状,我国企业也在需求突破,开始不断深入介入国产减速机产品的研发销售。包括福士工业、秦川机床、双环传动、大族激光、巨轮股份、恒丰泰、南通振康、武汉精华、正上科技等数家企业都在大力发展国产减速机产品。

  伺服电机是将机器人大脑发出的运动指令转换为运动动作的部件,在机器人中用作执行单元,作为影响机器人工作性能的主要因素,相当于人体肌肉的作用,是工业机器人的动力系统,一般安装在机器人的“关节”处,是机器人运动的“心脏”。伺服电机主要分为步进、交流和直流,机器人行业应用最多的是交流伺服电机。

  不可否认的是伺服电机市场竞争激烈,外资企业依然优势明显,国外品牌占据了中国伺服电机市场近75%的市场份额,市场主要来自日本和欧美。其中,日系产品以约45%的市场份额居首,包括松下、三菱电机、安川、三洋、富士等,其产品特点是技术和性能水平比较符合中国用户的需求,凭借良好的产品性能、极具竞争力的价格和较高的可靠性获得了稳定且持续的客户源,占据了大量市场份额,在中小型OEM市场上尤其具有垄断优势。虽然国产伺服系统在市场上的比重比较低,但是,相对于减速器,伺服电机和驱动器市场未形成主要厂商垄断现象。特别是近几年国产品牌伺服系统的发展也很迅速,获得了一定的市场认可,比较具有代表性的企业主要有华中数控、广州数控等。同时还有一大批相关企业也进入到了伺服系统行业,比如深圳的英威腾、汇川科技,大连的安迪等。国产伺服系统在技术与性能上与国外品牌有较大的差距,并且产品质量与稳定性也不能同国外品牌同日而语,但国产伺服系统厂商为中小型制造加工企业提供了价格低廉的伺服产品与快捷迅速的售后服务,很好的满足了经济型企业用户的需求。目前,国内的一些公司在伺服电机和驱动器领域也取得了一定的成绩,我国的伺服系统自主配套能力不断增强,产品质量追赶国际广商,市场份额正在逐步扩大。

  随着国内装备制造业整体性的产业升级,其自动化、数控化、智能化的发展方向为伺服电机产品提供了十分广阔的市场空间。据十三五规划期指出,未来3-5年,机器人伺服系统占比将升至第一位,市场规模超16亿元,未来,伺服电机前景是可期的。

  机器人控制器是根据指令以及传感信息控制机器人完成一定的动作或作业任务的装置,它是影响机器人性能的关键部分之一,并从一定程度上影响着机器人的发展,控制器作为机器人的大脑,决定了机器人性能的优劣。控制器最为重要的是其运行的软件模块,通过动力学算法控制机器人的动作和响应各种信号,进行人机交互,实现高精度的运动和定位。

  单从技术的角度来看,控制器国内外差距是最小的。控制器包括硬件和软件两部分:硬件就是工业控制板卡,包括一些主控单元、信号处理部分等电路,这一方面国产品牌已经掌握主动权;软件部分主要是控制算法、二次开发等,国产品牌在稳定性、响应速度、易用性等方面还存在一定的差距。由于机器人控制器“神经中枢”的地位和门槛相对较低,不同于其他部件,它与本体一样,成熟机器人厂商一般会自行开发控制器,用以保证机器人的稳定性和维护技术体系,因此控制器的市场份额基本跟机器人本体一致,这也是为什么国内专业研发控制器的企业与国外存在一定差距的原因。

  当前,现有的机器人控制器封闭构造,带来开放性差、软件独立性差、容错性差、扩展性差、缺乏网络功能等缺点,已不能适应智能化和柔性化要求。随着市场大环境的不断变化,开发模块化、标准化机器人控制器,各个层次对用户开放成为了机器人控制器的一个发展方向。我国863计划也已经立项,机器人接口统一是大趋势,未来可能会出现提供控制器模块的平台型企业。可以这么说,我国专业研发控制器企业的机会在于标准化和开放性。

  进入研发难度较低的控制器行业,我国企业优势明显。控制器和伺服系统关联紧密,用户选择的排序分别是可靠稳定性、价格、服务,从服务和性价比入手是国内企业突破的方向。在我国,华中数控、新松、新时达、南京埃斯顿、汇川技术、广州数控、广泰数控等企业多年来坚持对运动控制领域长期深入的研究,大量资金、人才、技术的投入,经过市场长时间的验证,国内企业在控制器领域都已取得了长足的发展。

  近年来,在人力资本、招工难、提高生产效率等多重因素影响下,许多行业都在机器换人,应用工业机器人、智能机器人等成为我国传统制造业企业转型的首选方案。随着我国产业转型升级的不断深入,工业机器人的应用范围也越来越广。当前,我国已成为世界上最大的机器人市场。

  在我国,机器人拥有如此巨大的市场,但国产机器人的技术却跟不上市场的需求。有数据显示,国外机器人占据了超过90%的市场份额,在机器人高端应用市场,更是看不到国产机器人的踪影,我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外的相比还有很大的距离。目前,国内机器人产业无论在单体还是核心零部件上仍然落后于日、美、韩等发达国家。面对如此尴尬境地,国产机器人如何破局,怎样谋求“出路”;又如何在后来居上,怎样在竞争中完美“逆袭”;以及我国如何由机器人“大国”成为机器人产业的实力“强国”,这些都成为了国内企业必须思考的问题。

  机器人产业“破局”,首先需要攻克核心技术。2015年,工信部发布了《关于推进工业机器人产业高质量发展的指导意见》,强调要在核心技术及零部件上实现突破,为中国工业机器人企业发展指明了方向。

  目前,我国机器人产业发展水平相对较低,虽然也有一定的科研实力和人才储备,但仍处于低端水平,真正有技术、有规模、能实现大批量生产工业机器人的企业凤毛麟角。

  因此,国产机器人企业要想摆脱这一困境,加大自身核心零部件的研发投入具有重要的战略意义。同时,产学研结合是加快突破技术瓶颈的另一条途径。我国虽然有近百家从事工业机器人研究的高校院所和企业,但是现行的体制造成各家研究过于独立封闭,研究分散未能形成合力。产学研各自为战,无统一标准,低水平重复研究。而在基础技术体系的普及、共享及高端技术的研究等方面,我国的研究力量投入还远远不够。此外,工业机器人产业既需要技术人才,又需要专业性的管理、运营、产品人才。即培养掌握工业机器人应用与维护专业基础理论知识和操作技能,能独立从事大型机电设备,工业机器人的安装、编程、调试、维修、运行和管理等方面的工作任务,具有较好的实践经验,能进行生产管理及创新精神和服务精神,适应机器人系统维护和保养,机器人工作站安装、调试、维修与运行管理第一线需要的高机能人才。

  中国有如此巨大的机器人市场,但是产业创新弱、产业相对落后、竞争能力差,成为中国机器人产业的发展“瓶颈”。十八届五中全会提出,要构建产业新体系,加快建设制造强国,实施《中国制造2025》,实施智能制造工程,构建新型制造体系,促进新一代高档数控机床和机器人等产业发展壮大。可以这么说,坚持创新理念既是国产机器人企业破解难题的方法也是其发展的目标。

  企业的创新体系是伴随着企业的发展壮大而建立起来的,对于国内初创的机器人公司,坚持创新理念包括创新战略、创新战术、创新流程、创新规划、创新人才、创新制度。国产机器人企业只有不断坚持创新发展,靠创新塑造增长新动力、打造发展新引擎,才能为引领经济发展新常态,为企业实现转型升级提供坚实支撑和强劲动力。

  创新驱动促进未来机器人技术和产业化进程,必须从多种途径寻求“突围”和赶超,从市场、企业、政府等几方面探索机器人产业发展的最优路径。

  一是制定我国机器人技术和产业发展规划。通过加强顶层设计,制定符合我国发展实际的“机器人技术路线图”,明确技术发展的步骤、重点突破的关键核心技术、工艺与零部件以及产业化路径。二是走中国特色的差异化机器人发展道路。相较于工业机器人,在服务机器人和新型机器人领域,国内外差距较小。未来我国机器人产业要想实现“弯道超车”,最可能的途径就是发展服务机器人。三是组织编制中国机器人产业行业标准体系结构图和标准明细表,用加大对机器人产业的资金支持力度和政策扶持等方式,扶持机器人产业健康发展。

  差异化发展是指企业在有限的资源条件下,为取得最大的竞争优势,以自己的差异化产品为中心,发挥自身优势,充分利用外部资源,对外部资源和力量进行有效整合,达到降低成本、提高竞争力的目的,这就是差异化竞争。差异化的竞争策略要求企业管理者突出强调企业的个性,要求企业在产品质量、价格或者服务、促销等一切竞争手段上选择较少的几项,开发具有特色的长时期利基市场。这是企业寻求竞争优势,构造竞争堡垒的基础。

  纵观机器人行业,一个不争的事实是国外企业在机器人行业起步较早,现如今其产业已形成规模化优势,并且在研发设计、核心零部件等领域都形成了标准化流程,具有较强的领先优势。相较之下,国产机器人企业由于起步较晚,普遍存在规模小、创新能力薄弱等问题。在伺服系统和减速器等核心零部件上,对国外的依赖程度仍然较高,就目前来看,外资企业仍然占据着产业链的主导地位,国产机器人企业在此方面毫无优势可言。

  “强龙难压地头蛇”这句话不无道理。虽然国产机器人企业综合实力有限,但在中国,国产机器人企业优势更明显,本地化属性使国产机器人企业更加了解国内应用企业的实际需求,能够为国内需求公司可以提供量身定做的产品和服务,也比外资企业更“接地气”。就当前大形势以及机器人产业发展现状来看,国产机器人企业只有瞄准细分市场,有针对性的地开发、提供差异化产品与服务,才能在夹缝中寻求突围之道。

  产品要有特色、要与众不同,这是中国机器人产业发展唯一的出路。其中“特色”二字是关键,企业必须要有自己的细分客户群,不然很难生存下去。上升到行业的角度来讲,国产机器人作为“后来者”,要想在工业机器人行业分一杯羹,国产机器人企业必须要结合市场的需求以及公司本身的状况,找到一条适合自己公司发展的运行模式。现如今,企业为了在激烈的竞争中存活,必须发展与其他企业不同的生存能力,必须懂得“任何优势都来自于差异化竞争”这个道理,拓展并利用一切可利用的资源去填补企业生态系统中的生态空缺,找到最能发挥自己作用的位置,从而发现生存和发展空间。

  例如国产机器人企业可以生产那些经济实用、针对细分和专业领域的机器人,可以很好地满足客户的特殊需求,依然会有广阔的市场前景。同时,国产机器人可以选择关注机器人周边产品的技术集成,如工业视觉,生产出高技术含量高水准的机器人,在集约化集成化方面有所突破。面对未来可能的价格战,立足自身产品,找准市场需求点,这些都是国产机器人企业在市场中立于不败之地的理想应对策略。

  面对机器人应用这一广阔空间,国家从顶层设计和政策等多方面为机器人产业发展带来了便利,“十三五规划”的出台也为机器人发展指明了方向。在未来,机器人产业将成为中国经济转变发展方式与经济转型下的新产业增长点,其发展的核心方向是人机共融,即要求机器人更加灵活,适应更多的作业,成为更高效的设备;同时,智能硬件是发展趋势,核心动力是发展关键,服务机器人市场将更广阔。返回搜狐,查看更多

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