國產機器人還有多少路要走?
2019-4-25 來源(yuán):電(diàn)氣自動化應用 作者:
隨著智能製造(zào)時代來臨,人口紅(hóng)利逐漸消失,“機器換人”浪潮的興起導(dǎo)致大量企業進入機器人行業。而以瑞士的abb、德國的庫卡、日本的發那科和安川電機為首的工業機器(qì)人“四大家族”占據了(le)中國機器人產業70%以上的市場份額,幾乎壟斷(duàn)了機器人製造、焊接等高端領域。並且,他們還(hái)在猛增產能。
內憂外(wài)患,雙重夾擊,國產工業機器人麵臨著嚴峻的考驗。一場圍繞機器(qì)人霸主的爭奪戰已經打響。
然而,一個不爭的事實是,國內工業機器人(rén)和“四大家族”的差距遠比想象的還要大。
國內工業機器人和四(sì)大家族的差距(jù)還(hái)有多大
國產機器人究竟差(chà)在哪裏?
從成本上來講,目前一個機器人的成本構成大約 35% 是減速器,20% 是伺服電機,15% 是控製(zhì)係統,而本體加工的價值隻占(zhàn) 15% 左右,其他的(de)部分主要就是集成應(yīng)用。控製器就像機器人的大腦(nǎo),可以發布和傳遞動作指令,主要包括硬件和軟件兩部(bù)分,減速(sù)機和(hé)伺服電(diàn)機在機器人中用作執行單元,是影響機(jī)器人工作性(xìng)能的(de)主要因素。一般認為,這是工業機器人技(jì)術難度(dù)最(zuì)大、最核(hé)心的幾種(zhǒng)零部件。
我國(guó)工業機器人核心零部件嚴(yán)重依賴進口(kǒu)。以減速器為例,目前全球75%的減速器市場被日本的哈默納科和納博控製,而納博一(yī)家就約占60%的份額(é)。該公司是世界上頂(dǐng)尖的專業機器人用精(jīng)密擺(bǎi)線針輪減速機製造商,其核心產品(pǐn)為精密減速機RV係列。精密減速器製造,投資大(dà)、技術難度高,有很高的壁壘。
除了核心零部件技術缺失的短板之外,係統集成能力不足也是造(zào)成國產機器人差距的重要因素。在上海機器人產業技術研究院副院長、上海大學教授郭帥看來,“工業機器人除了精度、速度、剛度性(xìng)能指標外(wài),機器人的安全性和可靠性尤為重要”。
郭帥舉例(lì)子說(shuō),根據統計,國內工業機器人平均無故障時間是8000小時(shí),而四大家族則高達8萬小時。機器人可靠性的提升(shēng),不僅僅靠幾個關(guān)鍵部件就(jiù)能保證的,而是靠機械、軟件、電氣、控製和傳感等一係列的集成方案。事(shì)實上,盡(jìn)管采用同樣的關鍵零部件,國內也難有廠商可以做出媲(pì)美四大家族的機(jī)器人。在汽車產線中需要數百台工業機器(qì)人協同工作,機器人故障率差距使(shǐ)得(dé)汽車生產線很少大批量(liàng)用國內(nèi)的機器人。因此可靠(kào)性方麵,整體上國內和(hé)四大家族的差距遠遠不止一個數量級。
另(lìng)外,國內工業機器人和(hé)四大家族不隻是硬件有(yǒu)差距,“軟件”上的差距也同樣不容忽視。
控製(zhì)器相當(dāng)於(yú)機器人的“大腦”,而軟件相當於(yú)語言,把“大腦”的想法傳遞出去,伺服電機相當於肌肉,執行來自大腦的指令。機器人完成每一(yī)個動作,都需要控製(zhì)器、控製軟件和伺服電機三方(fāng)協同作戰。高端(duān)機器人一般(bān)同(tóng)時有6台以上伺服係統,通過底層算法,實現高動態多軸非(fēi)線性條件下的精密控(kòng)製,機器人響應速度更快、定位更準確(què)。
雖然四大家族的伺服(fú)係統(tǒng)、減速器等關鍵部件對全球市場都是開放的,但對(duì)核心(xīn)算法一直秘而不宣。曾有人(rén)將2015年國產機器人與ABB在2005年生產出的產品進行比較,得出的結果是:ABB產品在某些方麵更突出。由於我國始終未能掌握工業機器人核心控製器的核心算法,導(dǎo)致國產工業機器人“大腦”不夠聰明,在穩定性、故障率、易用性(xìng)等關鍵指標遠(yuǎn)不如四大家族。國產機器(qì)人對那(nà)些不需要高(gāo)精(jīng)度的機器人(rén)產品來說尚可使(shǐ)用,但是如果想(xiǎng)要應用到航天航空、軍工、汽車製造等高端領域,國產(chǎn)機器人就難免心有餘而力不足。
此外,機器人作為智(zhì)能製造的工具,對製造工藝的理解不足,也導致國產(chǎn)機器人集(jí)成應用端的綜合競爭力薄弱。
“國外企業經過近半個世(shì)紀的技術沉澱,對於製造工藝(yì)的理解和算法的優化並不是(shì)國內幾(jǐ)年時(shí)間就能追趕上的。”郭帥認為,這不是一個一蹴而就的產業,國內工業機器人要想擠進世界(jiè)機器人舞台的中央,還有很遠的路要走。
還有一片(piàn)“處(chù)女地”
和(hé)工業(yè)機器人的艱難前行相比(bǐ),國內的服務機器(qì)人則是另一番景象。
掃(sǎo)地機器(qì)人、早(zǎo)教機器人、跳舞機器人、康複機器人(rén)……雖然“長相”各異,但借助語音理解、視覺識別等人工智能技術的嵌入,它們正變得(dé)越來越“聰明(míng)”,應用(yòng)場景也越來越多元,已經逐漸進入現代人(rén)居家生活(huó)。據工信部統計,我國涉及(jí)機(jī)器人(rén)生產的企業已逾1000家,各地還出(chū)現了(le)50多個以發展機(jī)器人(rén)為主的產業園(yuán)區。曲道奎也認為:“智能教(jiāo)育,未來醫療、健康以及家(jiā)庭服務等,未來機器人跟我們(men)的整(zhěng)個生活的關聯和起到的作用(yòng)將比製造(zào)業更加深遠,服務類(lèi)、消費類的機器人未來作用巨大,具有廣闊(kuò)的市場空間。”
然(rán)而,伴隨(suí)繁榮(róng)的通常也是亂象。用“一(yī)麵是海水,一麵是火焰”這句話形容現階段的服務機器人行業,再合適不過。有消息稱,今年6月,上海棠寶(bǎo)機器人(rén)受母(mǔ)公司棠棣信息影響,由於資金鏈斷裂深陷倒閉(bì)風波。這樣的案(àn)例不(bú)是個例,服務機器人是偽需求的聲(shēng)音也越來(lái)越多。
“服務機(jī)器(qì)人不是偽需求,而是需求沒有挖(wā)掘透。”要麽技術驅動需求,要麽需求拉動技術。而(ér)目前的國內服(fú)務機器人市場,技術還遠沒有達到驅動需求的地步。
郭帥表示(shì),服(fú)務機(jī)器人技術層麵對於核心零部(bù)件(jiàn)的要求(qiú)並沒有工業機器(qì)人那麽嚴格,和垂直行業(yè)、場景的(de)深度融(róng)合才是最為關鍵的,本土企業(yè)更容易結合特定的環境(jìng)和文化進行開發占據良好的市場定位,這是國外巨頭難以(yǐ)切入國內市場的原因,也(yě)正(zhèng)是國內機器人行業的機會。另一方麵,外國的服務機器人公司也屬於新興產業(yè),大部(bù)分成立的時候還比較短,因而我國的服(fú)務機器人依然是機器人(rén)領域的一塊“處女地”。
無論是工業機器(qì)人還是服務機器人,都是人才和(hé)技術高度密集(jí)的產業(yè)。當泡沫消退(tuì),真正炒作概念、沒有(yǒu)核心(xīn)技術、不了解市場的企業(yè)將被無情淘汰。業內的共識是,專用型機器人將代表(biǎo)服務(wù)機器人的未來,其中醫用和物流用途機(jī)器人將(jiāng)是增長潛力最大的兩類。
達芬奇手術機器人就是一(yī)種醫療服(fú)務機器人,從誕生起已在醫院執行了成千上萬次手術,它(tā)可(kě)用(yòng)於各種手術,範圍從心髒瓣膜修(xiū)複到腫瘤切除,甚至已經具備了縫葡萄皮的精確能力。雖然售價高達千萬人民幣,但進博會上已成為國內(nèi)各大醫(yī)院爭相競購的熱門產(chǎn)品。
在未來的服(fú)務機器人市場,無論是“大(dà)而全”型企業,還是麵向細(xì)分行業“小而精”的公司(sī),找準定位,都(dōu)會有自己的生存空間。
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