工業還是服務？國產機器人路在何方？
http://www.moduwu.com 2019-03-19 17:43 來源：上海科經委
隨著智能制造時代來臨，人口紅利逐漸消失，“機器換人”浪潮的興起導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人“四大家族”占據了中國機器人產業70%以上的市場份額，幾乎壟斷了機器人制造、焊接等高端領域。并且，他們還在猛增產能。
內憂外患，雙重夾擊，國產工業機器人面臨著嚴峻的考驗。一場圍繞機器人霸主的爭奪戰已經打響。
然而，一個不爭的事實是，國內工業機器人和“四大家族”的差距遠比想象的還要大。
國產機器人究竟差在哪里？
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% 是控制系統，而本體加工的價值只占 15% 左右，其他的部分主要就是集成應用。控制器就像機器人的大腦，可以發布和傳遞動作指令，主要包括硬件和軟件兩部分，減速機和伺服電機在機器人中用作執行單元，是影響機器人工作性能的主要因素。一般認為，這是工業機器人技術難度最大、最核心的幾種零部件。
我國工業機器人核心零部件嚴重依賴進口。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制，而納博一家就約占60%的份額。該公司是世界上頂尖的專業機器人用精密擺線針輪減速機制造商，其核心產品為精密減速機RV系列。精密減速器制造，投資大、技術難度高，有很高的壁壘。
上海機器人產業技術研究院副院長、上海大學教授郭帥
除了核心零部件技術缺失的短板之外，系統集成能力不足也是造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、剛度性能指標外，機器人的安全性和可靠性尤為重要”。郭帥舉例子說，根據統計，國內工業機器人平均無故障時間是8000小時，而四大家族則高達8萬小時。機器人可靠性的提升，不僅僅靠幾個關鍵部件就能保證的，而是靠機械、軟件、電氣、控制和傳感等一系列的集成方案。事實上，盡管采用同樣的關鍵零部件，國內也難有廠商可以做出媲美四大家族的機器人。在汽車產線中需要數百臺工業機器人協同工作，機器人故障率差距使得汽車生產線很少大批量用國內的機器人。因此可靠性方面，整體上國內和四大家族的差距遠遠不止一個數量級。
另外，國內工業機器人和四大家族不只是硬件有差距，“軟件”上的差距也同樣不容忽視。
控制器相當于機器人的“大腦”，而軟件相當于語言，把“大腦”的想法傳遞出去，伺服電機相當于肌肉，執行來自大腦的指令。機器人完成每一個動作，都需要控制器、控制軟件和伺服電機三方協同作戰。高端機器人一般同時有6臺以上伺服系統，通過底層算法，實現高動態多軸非線性條件下的精密控制，機器人響應速度更快、定位更準確。雖然四大家族的伺服系統、減速器等關鍵部件對全球市場都是開放的，但對核心算法一直秘而不宣。曾有人將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產品在某些方面更突出。由于我國始終未能掌握工業機器人核心控制器的核心算法，導致國產工業機器人“大腦”不夠聰明，在穩定性、故障率、易用性等關鍵指標遠不如四大家族。國產機器人對那些不需要高精度的機器人產品來說尚可使用，但是如果想要應用到航天航空、軍工、汽車制造等高端領域，國產機器人就難免心有余而力不足。
此外，機器人作為智能制造的工具，對制造工藝的理解不足，也導致國產機器人集成應用端的綜合競爭力薄弱。
“國外企業經過近半個世紀的技術沉淀，對于制造工藝的理解和算法的優化并不是國內幾年時間就能追趕上的。”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機器人舞臺的中央，還有很遠的路要走。
還有一片“處女地”
和工業機器人的艱難前行相比，國內的服務機器人則是另一番景象。
掃地機器人、早教機器人、跳舞機器人、康復機器人……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，它們正變得越來越“聰明”，應用場景也越來越多元，已經逐漸進入現代人居家生活。據工信部統計，我國涉及機器人生產的企業已逾1000家，各地還出現了50多個以發展機器人為主的產業園區。曲道奎也認為：“智能教育，未來醫療、健康以及家庭服務等，未來機器人跟我們的整個生活的關聯和起到的作用將比制造業更加深遠，服務類、消費類的機器人未來作用巨大，具有廣闊的市場空間。”
然而，伴隨繁榮的通常也是亂象。用“一面是海水，一面是火焰”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，上海棠寶機器人受母公司棠棣信息影響，由于資金鏈斷裂深陷倒閉風波。這樣的案例不是個例，服務機器人是偽需求的聲音也越來越多。
“服務機器人不是偽需求，而是需求沒有挖掘透。”要么技術驅動需求，要么需求拉動技術。而目前的國內服務機器人市場，技術還遠沒有達到驅動需求的地步。
郭帥表示，服務機器人技術層面對于核心零部件的要求并沒有工業機器人那么嚴格，和垂直行業、場景的深度融合才是最為關鍵的，本土企業更容易結合特定的環境和文化進行開發占據良好的市場定位，這是國外巨頭難以切入國內市場的原因，也正是國內機器人行業的機會。另一方面，外國的服務機器人公司也屬于新興產業，大部分成立的時候還比較短，因而我國的服務機器人依然是機器人領域的一塊“處女地”。
無論是工業機器人還是服務機器人，都是人才和技術高度密集的產業。當泡沫消退，真正炒作概念、沒有核心技術、不了解市場的企業將被無情淘汰。業內的共識是，專用型機器人將代表服務機器人的未來，其中醫用和物流用途機器人將是增長潛力最大的兩類。
達芬奇手術機器人就是一種醫療服務機器人，從誕生起已在醫院執行了成千上萬次手術，它可用于各種手術，范圍從心臟瓣膜修復到腫瘤切除，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各大醫院爭相競購的熱門產品。
在未來的服務機器人市場，無論是“大而全”型企業，還是面向細分行業“小而精”的公司，找準定位，都會有自己的生存空間。
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