机器人大机会:工业机器人需求旺盛 汽车业希望不大
中国机器人市场的崛起与未来展望
随着人工智能等技术的飞速发展,机器人已从单纯的工业应用领域迈向人类生活的各个方面。作为高端制造业的基础装备,同时也是人类社会的生活服务设施,机器人产业正迎来前所未有的发展机遇。特别是在中国,这个全球最大的制造业国家,机器人市场的繁荣景象更是引人注目。
回溯历史,中国在机器人领域的发展可谓日新月异。从2010年成为世界第一制造业大国,到2013年成为工业机器人市场的领头羊,再到如今连续三年蝉联全球工业机器人销量榜首,中国正用实际行动向世界展示其在机器人领域的雄心壮志。
国际机器人联合会预测,到2018年,中国的工业机器人销量将达到惊人的15万台,占据全球市场份额的三分之一以上。而据中国机器人产业联盟预测,未来十年,这一市场的总规模将达到惊人的6000亿元。
曾经,外资品牌在中国工业机器人市场占据绝对统治地位。在政策和市场的双重驱动下,国产机器人开始崭露头角。短短几年间,国产品牌已占据国内市场的32.5%。这一成就的背后,是中国的大力扶持以及各级地方所提供的从财政补贴到用地、立项等全方位的支持。
当前,中国工业机器人应用市场正快速从汽车行业拓展至一般工业领域,这意味着新兴公司有机会避开巨头在汽车行业难以撼动的地位,在新兴市场中崭露头角。随着人工智能技术与新一代信息技术的深度融合,机器人产业已经进入技术爆发期。那些拥有独特技术的公司无疑将站在浪潮之巅。
工信部统计数据显示,中国已有大大小小800余家机器人公司。按照规划,到2020年,中国将形成较为完善的工业机器人产业体系,并培育出多家具有国际竞争力的龙头企业。谁能脱颖而出成为行业的佼佼者?目前市场上表现强劲的公司如新松机器人自动化有限公司、广州数控设备有限公司、安徽埃夫特智能装备有限公司等是强有力的候选者。但伴随市场竞争加剧,无数机器人公司也将面临淘汰的命运。
中国工业机器人市场的增长与汽车行业紧密相连。汽车行业一直是工业机器人的最大应用市场。从日本川崎重工的实例可以看出,机器人技术在汽车行业的应用是推动其普及和发展的重要因素。而中国工业机器人市场在2008年后开始加速增长,得益于汽车行业的投资增加和一般工业的升级换代需求。
中国机器人市场正处于爆发期,市场规模巨大且仍在快速增长,市场格局正在从汽车行业为主向一般制造业广泛应用拓展。这是一个充满机遇的时代,对于有志于在机器人领域发展的企业来说,既是挑战也是机遇。随着《中国制造2025》的推进,中国制造业正在经历一场深刻的变革。据中智人力资本调研与数据服务中心发布的最新报告,一线用工管理在制造型企业中的年收入已经显著增长。相较于二十年前的制造业平均工资,如今的普通一线员工年收入已经跃升至约5.8万元,这一数字在短短几年内增长了约六倍。这种增长背后,反映出的是中国制造业的巨大潜力和勃勃生机。
特别是在长三角和珠三角等制造业密集区域,自2009年以来,“用工荒”现象逐渐凸显。与此产业转型的浪潮也在全国范围内愈演愈烈。广东作为中国的经济大省,率先推动了产业转型,推动制造业向更先进的领域发展,限制劳动密集型产业。这一趋势在之后的几年里蔓延至浙江等地。
中国工业机器人的应用市场是这场变革的生动写照。随着制造业的转型升级,工业机器人需求迅速增长。从2013年的约3.7万台到2015年的超过6.6万台,中国已经成为全球最大的工业机器人市场。与此工业机器人的应用领域也在迅速拓展,不仅限于汽车行业,更广泛涉及一般工业。
尽管中国工业机器人的发展势头迅猛,但与发达国家相比,仍然存在巨大的提升空间。按照工信部的数据,中国制造业每万名工人使用的工业机器人数量远低于全球平均水平,更勿论与日韩德等国相比。这也意味着,中国的工业机器人产业有着巨大的发展潜力。
有一个领域的情况并不乐观——汽车行业。尽管国产工业机器人在其他领域的应用市场份额在上升,但在汽车行业却进展缓慢。外资汽车巨头及其与四大家族工业机器人的紧密合作,使得国内企业在这一领域的竞争压力巨大。四大家族——库卡、ABB、安川电机和发那科——早已深深扎根于全球汽车行业,尤其是日本企业更是与本国汽车工业紧密相连。
中国汽车产业的发展历程对工业机器人的使用偏好产生了深远影响。外资品牌的引入不仅带来了汽车技术,也带来了配套的工业机器人技术。这使得国内企业在汽车行业的工业机器人市场上难以有所突破。与此相比,韩国的情况则截然不同。该国坚持发展自主汽车品牌,国产工业机器人也在汽车业得到了广泛应用。
总体来看,中国工业机器人的发展前景充满希望,但也面临着巨大的挑战。随着技术的不断进步和市场的日益开放,我们期待更多的国内企业能够在这一领域取得突破,为中国制造业的转型升级注入更强的动力。国产汽车品牌虽鲜少采用国产工业机器人,但这并不代表国内工业机器人的技术没有进步。新松机器人自动化有限公司中央研究院院长徐方在接受采访时指出,国内一些自主品牌在技术上并不具备完全的自主技术,导致在生产装备上也受制于人。尽管国产工业机器人在技术上与外资品牌存在差距,但这一差距并非如传言般巨大。
北京航空航天大学机器人研究所所长王田苗曾公开表示,国产工业机器人的故障率较高,寿命较短,仅有8000小时,相较于国外产品的5万至10万小时,显然无法满足汽车行业严苛的性能要求。汽车自动化生产线的高效运作,无法容忍机器人的任何故障。
新松作为国内领先的工业机器人公司之一,已经在移动机器人领域取得了显著的突破。这一突破源于一次偶然的机会:1992年,因为美国的制裁,华晨金杯的移动机器人供货中断,新松的前身沈阳自动化所因此获得了研发开发的机会。自此,新松逐渐打开了汽车业移动机器人市场,如今已成为国内移动机器人市场的最大供货商。
除了这个机会,新松得以发展的另一个重要原因是移动机器人批量较小,国产工业机器人在这一领域具有比较优势。汽车行业已经非常成熟,市场机会有限,同时汽车业对机器人性能极为敏感,国产机器人因口碑不佳而难以被接受。除非得到国家支持,否则国产工业机器人很难获得市场机会。
在汽车制造业中,四大家族(指几家领先的工业机器人制造商)的竞争优势是全方位的。他们不仅涉及工业机器人产业链上游零部件、中游机器人本体,还包括下游系统集成。除库卡外,其他三家均覆盖全产业链,构建了强大的竞争优势。
核心零部件如控制器、伺服电机、减速器占机器人本体成本的七成以上。四大家族除减速器外采外,其他部件均自主生产,这使得他们的成本反而更低。在强调对行业工艺了解的系统集成部分,四大家族由于多年浸淫同样具有技术优势。
对于汽车行业外的其他一般制造业,四大家族的统治力减弱,为国内工业机器人公司带来了机会。埃夫特智能装备公司是其中的佼佼者之一。随着一般制造业需求的涌现,四大家族也开始行动,在需求量潜力较大的3C、家电制造业迅速布局。要想进入如苹果这样的3C领域巨头供应链并不容易,因为最大代工商富士康有自己的工业机器人产品。
国产工业机器人在汽车制造业仍面临诸多挑战和机遇并存的情况。尽管存在技术差距和市场限制,但随着技术的进步和市场的变化,国产工业机器人仍有可能在新能源汽车等新兴市场找到发展机遇。在其他一般制造业中,国内工业机器人公司也有机会突破四大家族的统治力。在科技浪潮的推动下,全球工业机器人领域正经历一场前所未有的变革。ABB、发那科等工业机器人领域的巨头正与国内家电巨头紧密合作,共同探索新的市场机遇。与此埃夫特、美的集团等国内企业也在积极寻求突破,努力在机器人行业中崭露头角。
上海ABB工程有限公司与格力电器的战略合作关系建立,彰显了国内外科技巨头的融合趋势。紧接着,ABB又在广东珠海设立子公司,以进一步开拓家电领域市场。与此发那科机器人有限公司的总经理钱晖在接受采访时透露,发那科的策略是寻找并进入需求量大的市场。在中国销售的工业机器人中,家电行业是其主要的市场之一。
随着中国市场潜力的不断增长,发那科甚至计划在日本增设工厂,将产能大幅提升。尽管面对新兴行业的挑战,四大家族仍保持着技术和价格上的优势。它们的核心零部件自主生产能力以及规模化生产的成本优势,使得它们在市场竞争中占据一席之地。
与此国内企业埃夫特则采取了不同的策略。他们专注于开拓和培育一些边缘市场,并在卫陶行业取得了显著的成功。埃夫特的喷釉机器人解决了卫陶行业的工作环境痛点,赢得了市场的认可。在此基础上,他们不断拓展应用范畴,现已涉足酿酒、金属加工、家具等多个细分市场。
埃夫特还通过收购意大利CMA喷涂机器人公司和EVOLUT公司,增强了自身的技术实力和产品线。他们希望通过收购突破技术瓶颈,并在核心零部件上实现技术突破。与此美的集团对库卡的收购也进入了新的阶段,美的集团希望通过收购库卡实现企业内部制造升级和主营业务转型。
机器人产业正处在一个技术拐点,随着新技术的广泛应用,将带来颠覆性的力量。北京航空航天大学机器人研究所教授魏洪兴创立的遨博智能科技公司,正是看到了这一机遇,将产品方向定位为人机协作机器人。这种人机协作机器人可以与人在生产线上协同作业,适用于不能完全自动化的生产线,为机器人行业带来了新的市场机遇。
在这个充满变革的时代,无论是国内外的企业都在积极寻求突破,努力在机器人行业中占据一席之地。随着技术的不断进步和市场的不断扩大,机器人行业将迎来更加广阔的发展前景。魏洪兴透露,遨博协作机器人具备人机协同工作的潜力,不仅在工业领域展现出强大的能力,还能跨越至服务机器人领域,尤其在医疗行业,可与医生并肩作业。遨博自主研发的核心零部件展现了其在未来市场竞争中的优势。目前,遨博正与一家国内领先的减速器厂商合作,意图模块化机器人关节内部件,降低成本,这些模块化的零部件也可以提供给其他机器人公司使用。
徐方指出,协作机器人并非市场定义的概念,而是技术定义。当前协作机器人市场尚处于起步阶段,应用领域还有待进一步拓展。尽管如此,业界对协作机器人的未来前景充满信心。英国巴克莱银行预测,未来五年内,全球协作机器人的需求量将达到惊人的25万台。相较之下,传统工业机器人的销量在过去四十多年的发展中才达到24.8万台。
在四大家族中,安川电机的技术布局仍聚焦于传统应用市场。西川清吾表示,他们将持续改进工业机器人技术以适应市场需求,如汽车制造的轻量化需求等。ABB在协作机器人领域的动作尤为显著。早在2015年,ABB就在德国汉诺威工业博览会上推出了双臂协作机器人YUMI。
ABB机器人事业部中国区总裁李刚介绍称,YUMI的诞生源于对移动电子设备生产线的自动化解决方案的需求。考虑到生产线复杂性及工人安全因素,YUMI应运而生并满足电子消费品行业的需求。李刚认为传统工业机器人和人机协作机器人将长期共存。随着传统工业向数字化、柔性化、高效化、协作化的“未来工厂”转型,两者都将发挥重要作用。传统工业机器人结合视觉及环境监测系统,在安全控制上也能实现人机协同。
与此埃夫特则将未来战略重点放在智能工业机器人上。该公司通过将工业机器人与大数据结合,利用云平台为工业机器人提供定制化支持。北航机器人研究所所长王田苗表示,“体感示教”已成为工业机器人智能化的趋势之一,即通过视觉和语言调控机器人,使其更易操作。
展望未来,智能机器人的更广泛应用前景在于服务领域。工业机器人主要负责工业生产,而服务机器人则广泛应用于生活娱乐等服务领域。业内又将服务机器人分为专业服务机器人和个人/家用服务机器人两类。据预测,全球服务机器人市场规模将在未来几年内迅速增长。具体到中国市场,智能服务机器人的市场规模预计也将达到数十亿元级别。
易观智库认为人工智能是实现智能机器人的核心。人工智能与机器人的结合分为三个层次:首先是计算智能的大规模云计算技术应用;其次是感知智能的传感器和物联网技术;最高层次是认知智能的深度学习技术和神经元芯片的应用。随着这些技术的发展,部分服务机器人已经实现了产业化应用,如清洁机器人等。传统工业机器人公司也开始逐渐向服务机器人领域拓展,与此科技巨头也在积极布局机器人领域。阿里巴巴集团正是其中之一,它正在以机器人为载体进行人工智能的应用试验,并投资具有市场前景的机器人公司。去年六月,阿里巴巴战略入股日本软银集团旗下的机器人子公司,持股百分之二十。这家子公司生产的情感机器人“pepper”已经实现量产并公开销售,标志着智能化时代的全新里程碑。随着科技的飞速发展,服务机器人的应用领域正在不断拓展,而材料领域的突破也将推动机器人技术的飞跃,科幻片中的软体机器人和仿生机器人将逐步成为现实。
进入一场激烈的淘汰赛后,中国制造业的转型升级催生了工业机器人的巨大需求。市场初期,政策红利激发了行业的热情,但随着市场的成熟,只有少数企业能够站稳脚跟。从行业领军企业的经验来看,掌握上游核心零部件是制胜的关键。安川电机和发那科的模式展示了拥有完整零部件供应链的优越性,而库卡模式则凸显了控制器及控制软件的自主研发的重要性。
减速器、伺服电机和控制器被视为三大核心零部件,它们构成了机器人成本的主要部分,并直接影响机器人的性能。国内机器人企业广州启帆机器人公司正致力于解决核心零部件问题,计划首先突破低成本机器人的技术瓶颈。广州数控等企业在三大核心零部件上均有布局,并开始向国内其他机器人企业供货。
国内核心零部件供应商仍在成长阶段,与国际领先水平存在一定差距。尽管如此,一些企业已经在减速器、电机和控制技术上推出了产品。在机器人本体的核心技术方面,路径规划和精度速率是关键。但本体技术过关并不代表能够赢得市场,机器人公司还需注重应用、用户市场的建立与维护,并与渠道商和集成商紧密合作。
在机器人市场中,本体只占一小部分。四大家族的成功经验表明,为客户提供整套解决方案是关键。他们凭借在汽车行业的多年经验,发展出了强大的系统集成能力,并以此为护城河。在新兴行业,四大家族通过与下游客户结盟或培育第三方系统集成商来拓展市场。
工业机器人作为装备制造业的一部分,最终要应用到各个行业。了解行业工艺是工业机器人系统集成公司的必备能力。在这个前提下,国内公司在汽车行业之外的新兴市场,面对四大家族时,竞争压力稍有减弱。系统集成商作为产业链的重要环节,其核心竞争力在于对客户制造工艺的深入理解以及特殊要求的单点技术掌握。
张帷的观点引人深思:机器人产业链的四个环节——上游核心零部件、中游机器人本体、下游系统集成以及最终客户,掌握其中两个环节就可以生存。一些企业如富士康和埃夫特已经成功实践了这一观点,它们通过掌握本体和系统集成环节,建立了自己的竞争优势。对于国内企业来说,掌握核心技术并与用户紧密衔接是发展的关键。在机器人行业中,控制系统、伺服驱动系统等核心零部件被视为企业的生命线。掌握这些核心技术意味着大幅降低成本并提升市场竞争力。对于国内的新兴机器人公司来说,要想克服成本障碍,不仅要充分利用新兴市场的机会实现规模效应,还必须加速上游零部件的国产化进程。
张帷指出,“关键在于是否具有独特的竞争优势。”他强调,任何进入这一领域的公司都必须审视自己的竞争优势,如果没有独特的优势,可能在市场爆发期能捕捉到一些商机,但当市场趋于成熟时,缺乏核心竞争力的公司将被主流厂商边缘化。
埃夫特的情况同样如此。在一般制造业的新市场中,埃夫特通过开发市场应用扮演了开拓者的角色。如果不能利用先发优势迅速提升其技术水平,将面临来自实力雄厚的竞争对手的挑战。
今年初,工信部对机器人产业进行了深入的摸底调研,发现涉及机器人生产及集成应用的企业已超过800家,其中200多家专注于机器人本体的制造。从地区分布来看,28个省、自治区及直辖市都将机器人及其关键零部件作为重点发展行业。截止2015年底,全国已建和在建的机器人产业园超过40个,且这个数量还在不断增长。
工信部装备司副司长王卫明认为,机器人产业存在过热的隐患,并呈现出高端产业低端化的趋势。部分地区盲目发展机器人产业园,没有充分考虑当地的产业基础和市场需求。
赛迪顾问装备产业研究中心总经理张凌燕对机器人产业园的调研也表达了类似的观点。她曾参观过一个县级市的机器人产业园,发现当地既没有产业基础也没有应用市场,却宣称要打造百亿产值的产业园。在中国机器人产业联盟秘书长宋晓刚看来,成功的机器人产业园必须紧密围绕当地的制造业转型升级和机器人应用市场来发展。
宋晓刚进一步指出,在现有的200多家本体制造企业中,一些企业没有自己的控制系统、电机和减速机等核心零部件,甚至机械臂都是外协生产的。虽然这些企业在有足够的资金支持下可能发展起来,但市场上的资金是有限的,大多数缺乏核心技术的企业最终将被淘汰。