工业4.0时代 我国制造业上游零部件仍依赖日本等国
走进国家会展中心7H馆,仿佛置身于一部关于未来世界的科幻电影之中。动感的舞曲音乐与机械手的金属声交织在一起,偌大的场馆内汇聚了众多国内外知名的机器人和工业自动化设备的生产巨头。新松、ABB、库卡、那智等名字耳熟能详,它们展示的最新产品以各自的科技优势应对工业4.0的需求。
韩松林,这位刚从南京航空航天大学毕业的小伙子,对中科新松充满了热情。虽然周围的展位都被国际巨头所包围,但他坚信新松的双臂协作机器人在未来工业领域具有巨大的潜力。这台白色的机器人正在装配一台黑色的小型无人机,灵巧的机械手将无人机的螺旋桨安装得恰到好处,整个过程流畅自如。
在展馆中,路军,苏州路车智能电子有限公司的总经理,他对工业4.0的未来充满了期待。他对新松使用的传感器产生了浓厚的兴趣,并表达了对于国内智能装备与发达国家的差距的看法。他直言不讳地说,日本在机器人和传感器技术方面表现出色,运动距离和角度的控制精准无误。与此相比,国内的部分厂商还在依赖国外零部件进行组装,原始研发能力相对较弱。
除了硬件领域外,个性化定制的解决方案也是当前国内的痛点之一。万腾科技总经理张镇认为,很多工业企业在引入高级软件后,由于缺乏操作经验和人才,无法充分发挥软件的效能。他强调了在智能制造中人的作用,并认为个性化定制的方案供应商在未来具有巨大的市场空间。
松下营业部副部长谢鼎全同样表示,国内外的工业4.0和智能制造案例对比中,国内现在更多地是通过内部方案解决来提高整体效率。德国库卡的展台则展示了其适应工业4.0潮流的RobotTeam双机器人焊接工作站,以及紧凑高效的焊接作业和新品在机床上下料应用的高集成度和精细驱动特性。
德国作为工业4.0的提出者与倡导者,其在制造装备、工业自动化、工业软件等方面均处于领先地位。通过全工业体系的协同,德国强化了“硬制造”优势,同时拓展了“软服务”能力。这将为德国乃至整个欧洲带来额外的产值,而工业4.0所带来的彻底变革也将在未来显露无疑。博世力士乐中国董事总经理刘火伟表示,德国的技术已经十分成熟,而中国的不少企业还在追赶阶段。然而随着工业4.0的到来,未来的发展机遇和挑战并存。在这个时代变革的大潮中,我们期待更多的创新和突破能够涌现出来推动中国制造业的发展。接下来的十年,中国制造业面临的最大挑战是如何完美融合“工业3.0”与“工业4.0”时代,目标清晰而坚定。对此,德国公司的策略尤其引人注目,特别是在工业4.0的四个关键领域:新线投资、旧线改造、互联服务以及工业4.0培训方面。
以旧线改造为例,虽然改造的动静不大,但产生的效益却令人瞩目。德国的洛尔工厂改造后生产效益增加6%,对某一品种的适应能力也增加了十倍,预计投资成本在1至3年内即可收回。相比之下,全新生产线的投资回报期可能会更长,有时甚至超过十年。旧厂改造成为了一个能够显著缩短回报期限的明智选择。
尽管我们关注硬件的升级和维护,但软件的培训同样重要。刘火伟提到,德国公司在工业4.0培训方面表现出色,他们不仅提供培训设备,而且用这些设备培训员工。全球250家工厂为德国公司提供了丰富的工业制造经验,这些经验被用来分享和培训。他们自行生产相关的系统软件和硬件,没有依赖外部供应商。
与德国不同,美国的策略更注重从“软服务”入手,利用其在基础科学、工业、信息技术和互联网等领域的综合优势,构建全球生态体系组织,带动工业全流程和各环节竞争力的整体提升。美国和德国在工业互联网领域的合作已经开始,共同主导全球工业互联网的发展方向。
这些国家的经营理念也非常独特。例如,全球市场份额最大的扫地机器人生产商iRobot坚持不断投入研发,每年拿出近十分之一的收入用于研发。这种长期对研发的投入被认为是保持公司长期健康增长的关键。
与此中国也在积极推进制造业的转型升级。虽然与德国的工业4.0有所不同,中国推出了“中国制造2025”战略,但两者的目标都是实现智能制造。西门子中国的代表王海滨表示,智能制造是机器设备从电气化升级到自动化的过程。在这一过程中,工业控制电脑的普及和使用是关键技术之一。
从全球视角看,机器人产业是制造业上的明珠,极大影响着智能制造的进程。中国的机器人企业在全球机器人发展的转折点上看到了赶超的机会。本土品牌如新松机器人在工博会上展示了自主研发的新型协作机器人,其柔性多关节技术和可动双目视觉系统为工业制造提供了更自由开放的作业解决方案。未来五年内,中国自主品牌机器人将迎来高速发展期。在埃夫特智能装备展台前,橘黄色的机器人灵活挥舞着机械臂,展示着出色的操控技巧;埃斯顿的机器人则悠然自得地挥毫泼墨,尽显艺术天赋。新时达的码垛机器人轻松应对两个固定工位的纸箱,展现出智能化堆垛的卓越能力。这些本土品牌的机器人,以其更灵活、更富柔性、更安全、更便捷的特点,向世界传递着中国制造的崭新信息。
面对国外企业早先进入机器人市场的优势,中科新松研发部工程师陈宏伟在接受包括第一财经在内的媒体采访时表示,国外企业在成本和价格控制方面具有显著优势,其成熟完善的体系也助力产品迅速本地化。中国制造的协作机器人正在蓄势待发。湖南瑞森可机器人科技有限公司总裁王维强调,目前市场对协作机器人的需求主要集中在安全性、易用性、运动姿态监控以及本体的柔顺性等方面。
在协作机器人市场,工业机器人的“四大家族”——瑞士ABB、日本发那科、德国库卡和日本安川电机,凭借在中国制造基地的布局和全球业务网络的优势,本地化服务落地迅速。尽管如此,中国同行并未轻易放弃。他们正努力适应市场需求,寻求撕开市场缝隙的机会。
站在日本那智(NACHI)二楼展台上的关口正寿可以一览无余地观察到中科新松的展品。作为日本那智在华机器人事业中心负责人之一,他对中国市场的潜力深有感触。他提到,中国对于工业4.0的持续扶持以及市场需求的增长使得他对未来充满信心。那智甚至将一条智能化汽车装备线的部分直接搬进工博会现场展示,高高举起的机械手令人瞩目。
统计数据显示,未来几年中国依然是全球最大且发展速度最快的机器人市场。不仅中国市场,中国制造,尤其是机器人产业,被赋予了更多的含义。我国拥有全球规模最大、门类最齐全的制造产业,具备以工业互联网和信息技术驱动制造业升级的强烈动力和初步能力。
高工机器人董事长张小飞指出,中国的工业机器人制造正在走“四大家族”之前走过的路。随着整个机器人产业向人工智能方向发展,尤其是服务型机器人对大数据、云技术、语音图像识别技术提出更高要求,这无疑为中国机器人产业带来机遇。陈宏伟也表示,服务机器人离消费者更近,可以在智能化方面进一步研究,以适应银行、商场等应用场景的需求。
目前,国内机器人产业主要集中在下游系统集成商这一环节,上游零部件仍依赖进口。但要想服务机器人在未来竞争中胜出,离不开核心零部件和机器人本体的支撑。系统集成商、本体厂商和核心零部件企业应该携手合作,共同推动中国机器人产业的发展。德国的技术已经达到相当成熟的阶段,已然步入“工业3.0”时代,而中国众多企业仍停留在“工业2.0”的阶段。面对未来十年的挑战,中国制造业需要跨越的不仅是技术层面的升级,更是如何无缝衔接“工业3.0”与“工业4.0”的跨越式发展。制造业上的明珠——机器人与数控机床等高端产业,对于中国智能制造的推进起到了至关重要的作用。在全球智能制造发展迎来重大转折之际,中国依然拥有巨大的发展潜力和机会。
在面临这场技术革新的挑战时,中国制造业必须展现出更高的创新能力和更强大的竞争力,才能在全球化的浪潮中立于不败之地。机器人技术和数控机床等高端产业的发展,不仅将推动中国制造业的技术革新,更将带动整个产业链的升级换代。在这个变革的时代,中国制造业的未来充满了无限的可能性和机遇。