解析 中国工业机器人四大瓶颈与突破点
工业机器人技术代表了先进制造业的最高水平,是国家工业竞争力的重要标志之一。当前,中国已经成为工业机器人市场的巨头。从总体上看,中国的工业机器人在核心技术方面相较于世界领先水平还存在差距,许多关键部件仍然依赖进口。如何在新时代背景下推动我国工业机器人技术的发展,缩小与发达国家的差距,甚至实现技术超越?让我们跟随李教授深入了解国内外工业机器人的发展现状,找出差距,并探讨未来发展趋势,为我国工业机器人的未来发展指明方向。
一、全球工业机器人发展现状
工业机器人产业构成包括上游、中游和下游。目前,工业机器人技术主要集中在日本和欧洲。日本在减速器等关键部件方面处于遥遥领先的地位,已经形成了强大的技术壁垒。德国在原材料和本体零部件方面拥有显著优势。而在中国,我们的机器人产业主要位于产业链下游,集中在系统集成、二次开发、定制部件和售后服务等领域,技术相对较为低端。
由于发达国家较早面临劳动力短缺问题,环境因素也促使他们早期就开始发展工业机器人,从而形成了先发优势。例如,美国自上世纪50年代就提出了“工业机器人”的概念。而日本在70年代就已经实现了工业机器人的产业化发展,积累了深厚的技术,包括一些关键部件的核心技术。从产能和保有量来看,日本占据领先地位,而中国虽然保有量较低,但市场潜力巨大。
近年来,全球工业机器人销售数据呈现出爆炸式增长。中国市场需求旺盛,并保持高速增长。预计未来十年,全球工业机器人的销量平均增长率将保持在12%左右。工业机器人的应用非常集中,主要集中在中国、韩国、日本、美国和德国这五个国家,这些国家的工业机器人销量占到了全球总量的75%。
从品牌来看,四大品牌——kuka、fanuc、YASKAWA和abb——占据了市场份额的绝大部分。他们主要分为欧系和日系两大派系,各自在汽车制造、电子等行业中有着广泛的应用。近年来,随着工业机器人与视觉系统的结合,这两大派系的用量也在快速增长。
二、中国工业机器人发展现状
自2013年以来,中国工业机器人技术得到了飞速发展。这主要得益于国家政策保障、宏观经济促进、社会环境推动以及技术发展支撑等多个方面的因素。随着劳动力成本的上升,机器人替代人工的趋势日益明显。一些关键核心部件的国产化也取得了重要进展,虽然高端领域仍有待突破,但新技术的出现为机器人技术的发展提供了有力支撑。
中国的工业机器人销售量近年来逐年提升。从技术成熟度来看,从2015年开始已经进入了市场的启动期,目前正处于技术的快速发展阶段。预计在未来的一段时间内,随着技术的不断进步和市场需求的持续增长,工业机器人技术将在国内实现大发展。特别是在电力/电子行业中,随着该行业对工业机器人的需求不断增加,其应用市场前景广阔。
截至2016年,全国范围内已建成及正在建设的工业机器人产业园区近50家。其中,有影响力的机器人企业数量更是预计超过800家,涉足机器人业务的上市公司也超过了50家。中国内地机器人企业在短短一年内增长了惊人的30%,足以看出机器人技术的重要性以及各地积极发展的态势。
在众多工业机器人企业中,有一些企业显得尤为突出,如新松机器人自动化有限公司、哈尔滨博实自动化股份有限公司以及南京埃斯顿自动化有限公司等,它们都是我国工业机器人领域的佼佼者。
我国高度重视减速器等三大关键零部件的研发工作。这三项零部件在工业机器人成本中所占比例超过七成。过去这些技术主要依赖国外进口,但现在国内企业已经逐渐实现了自主研发和生产。
在减速机领域,南通振康、苏州绿的等企业以其精密技术为代表,生产出高性能的减速机产品。在RV减速器领域,这些企业的产品性能已经达到日本的同等水平。尽管取得了一定的进步,但在原材料方面仍存在不足,仍需进一步努力提升。
在谐波减速机领域,苏州绿的公司取得了显著的成果,成功攻克了核心技术,其性能指标基本达到了国际先进水平。但在产品的一致性和规模化方面还需不断提升和改进。
至于伺服系统,主要分为欧美和日系两大流派。欧系以西门子、Lust、博世力士乐以及倍福等企业为代表;日系则包括安川、松下、三菱等知名品牌。而在控制器方面,虽然国外四大家族已经拥有成熟的产品,但国内企业如固高驱控也在低端产品市场上占据一席之地。
这些企业在关键部件的研发上所作出的贡献,无疑为工业机器人的国产化进程打下了坚实的基础。