制造業開啟變革模式 智能機器人備受業界矚目
http://www.moduwu.com 2016-04-18 17:12 來源：中國工業報
智能時代，變革的是什么？是人！近期，人工智能因alphago和李世石的人機大戰而備受矚目，曾經在眾人眼里遙不可及的機器人，如今已是家喻戶曉的“明星”。這場人機大戰，也讓觀者無比驚嘆機器人領域科技的快速發展。
市場潛力巨大
究竟工業機器人和“智能制造2025”、“工業4.0”的關系是什么？有人這樣比喻，工業自動化技術的變革是實現“工業4.0”的必要條件，互聯網技術在生產制造模式中的應用是實現“工業4.0”的充分條件，而工業機器人是實現自動化的重要一環。因此，實現“工業4.0”非常重要的一個突破口就是工業機器人。
實際上，中國的工業機器人已經迎來大發展。國際機器人聯合會發布的行業調查報告顯示，2014年中國工業機器人銷量達到4.5萬臺，已經超過日本成為全球最大的工業機器人市場。隨著人力成本不斷上升，產業升級訴求日趨強烈，未來幾年中國工業機器人市場仍將保持20%～25%的增長速度。
在智能制造領域，中國雖起步較晚但發展很快。
近年來，中國工業機器人的銷售處于快速增長階段，早在2013年中國工業機器人總銷售量開始超過日本，成為全球第一大機器人市場，占比超過全球銷量的20%。據新戰略機器人產業研究所統計，2014年全球工業機器人銷量增長26.4%，中國增勢最為迅猛，達到55%，年銷量為5.65萬臺左右。其中，養老助殘、救災救援、公共安全等多種型號服務機器人已經開始進入示范應用，清潔機器人、兩輪自平衡車和模型無人機等家用服務機器人已經進入消費市場。預計到2020年工業機器人銷量將達到15萬臺，保有量達到80萬臺；到2025年工業機器人銷量將達到26萬臺，保有量達到180萬臺。
鎖定發展重點
據了解，與機器人相關的新興產業包括無人機、工業機器人、服務機器人、人工智能機器人等與發達國家相比還有一定差距，發展空間較大。多個權威機構預測，到“十三五”末，我國機器人產業集群年產值預計將突破1000億元。因此，工業機器人、服務機器人及新一代機器人就成為下一步發展的重點。
其中，在工業機器人領域，要實現多關節工業機器人、并聯機器人、移動機器人的本體開發及批量生產，使國產工業機器人在焊接、搬運、噴涂、加工、裝配、檢測、清潔生產等方面的實現規模化集成應用。
在服務機器人領域，要重點開發養老助殘、家政服務、社會公共服務、教育娛樂等消費服務領域機器人；重點開發醫療康復機器人、空間機器人、救援機器人、能源安全機器人、無人機等特種機器人。
在新一代機器人領域，要積極研發能夠滿足智能制造需求，特別是與小批量定制、個性化制造、柔性制造相適應的，可以完成動態、復雜作業使命，可以與人類協同作業的新一代機器人。
在關鍵零部件上，要重點研發機器人專用擺線針輪減速器、諧波減速器、高速高性能機器人控制器、伺服驅動器、高精度機器人專用伺服電機、傳感器等產品。在傳感器上，要重點開發關節位置、力矩、視覺、觸覺、光敏、高頻測量、激光位移等傳感器，滿足國內機器人產業的應用需求。
在關鍵共性技術方面，一是攻克整機技術，以機器人的系列化設計和批量化制造，提高機器人產品的控制性能、人機交互性能和可靠性性能，提高機器人負載自重比、人機協作安全為目標，分階段開展關鍵共性技術攻關。二是部件技術，以突破機器人關鍵零部件、滿足國內市場應用，滿足與人協作型機器人的關鍵部件需求，滿足新型機器人關鍵部件需求為目標，分階段開展關鍵共性技術攻關。
產業基金助推
業內相關人士認為，機器人是集機械、人工智能、控制、電子、信息、材料、生物、醫學等多領域先進技術于一體的綜合性平臺，具有應用范圍廣、輻射滲透力強、產業技術引領作用大等突出特點，其研發、制造和應用不僅促進相關學科領域的交叉融合，而且能夠促進裝備制造、新一代信息技術、新材料、生物技術等戰略性新興產業融合發展，在推動戰略性新興產業發展和傳統產業升級換代、增強綜合國力、保障國家安全方面具有根本性、廣泛性、關鍵性帶動作用。
據了解，有關部門正在考慮用產業基金方式支持機器人行業發展，從擴大市場消費、加大金融支持等多方面給予機器人產業實質性支持。
業內人士分析，以設立產業基金的方式支持機器人的發展，是創新財政資金投入方式，落實積極財政政策的有力舉措，可以提高資金使用效益。同時，通過規范基金運作，積極引導和帶動巨量的社會資本向相關領域積聚，在以往科學研究與市場導向之間搭建起有效導向橋梁，營造持續、具有生命力和市場競爭力的發展熱點和競爭熱潮，將在推動機器人產業加速發展過程中起到非常重要的作用。
相關人士建議，中央財政出臺政策或利用產業基金支持機器人產業發展，引導和促進機器人產業以市場需求為牽引，以技術發展為導向，整合包括高校、研究院所和企業在內的整個社會資源，進行前瞻性布局和技術研發、加速技術成果轉化，從而實現我國機器人產業的快速健康發展。特別是產業基金的投入，將大力扶持機器人產業的發展，扶持企業成長，促進機器人產業的“產學研需”結合進程，有利于推動我國機器人科技研發和產業化進程，使機器人科技及其產品更好為推動發展、造福人民服務。
出臺新政扶持
工業和信息化部副部長辛國斌曾經公開表示，機器人既是先進制造業的關鍵支撐裝備，也是智能社會中改變人類生活方式的重要切入點，其研發及產業化應用是衡量一個國家科技創新、高端制造及智能社會發展水平的重要標志。
中國工程院院士鄔賀銓認為，智能制造是新一輪工業革命的核心，只有通過智能制造，才能帶動各個產業的數字化水平和智能化水平的提升。
為此，工業和信息化部、國家標準化管理委員會近期聯合發布了《國家智能制造標準體系建設指南（2015年版）》（以下簡稱“建設指南”）。
“建設指南”明確了建設智能制造標準體系的總體要求、建設思路、建設內容和組織實施方式，從生命周期、系統層級、智能功能等3個維度建立了智能制造標準體系參考模型，并由此提出了智能制造標準體系框架，框架包括“基礎”、“安全”、“管理”、“檢測評價”、“可靠性”等5類基礎共性標準和“智能裝備”、“智能工廠”、“智能服務”、“工業軟件和大數據”、“工業互聯網”等5類關鍵技術標準以及在不同行業的應用標準。為便于企業參閱，“建設指南”對現有智能制造相關標準按“基礎共性”、“關鍵技術”和“重點行業”進行了分類整理。
“建設指南”以聚焦制造業優勢領域、兼顧傳統產業轉型升級為出發點，按照“共性先立、急用先行”原則，主要面向跨領域、跨行業的系統集成類標準，通過統籌標準資源、優化標準結構，重點解決當前推進智能制造工作中遇到的數據集成、互聯互通等基礎瓶頸問題。“建設指南”采取滾動修訂制度，每2~3年修訂后發布。
國外廠商來勢洶洶
大家都意識到中國市場的巨大潛力了。以日本安川電機為例，其2013年設在常州的工廠原本只設定了每年6000臺的產能，然而面對中國強勁的市場需求，最終建成的產能翻番至12000臺，投資額也從17億日元猛增至40億日元。
國際機器人聯合會IFR2015年發布的最新報告認為，工業機器人在中國預計將總共售出50000臺，較去年增長37%。未來2015~2017年，中國機器人銷售的年均增長率可達25%，而在美洲和歐洲，這個數值預計僅僅為6%。
實際上，根據IFR的報告，機器人可以被分為兩個大類：工業機器人和服務機器人。工業機器人按照工種又可以分為焊接、搬運、裝配、處理和噴涂五個品種。由于起步較早，在工業機器人這個領域，日本的整體技術能力位居世界前列，相比歐盟、美國和韓國都要更先進。據悉，日本公司大都建立于上世紀20年代，距今都有上百年的歷史。即便就公司年齡來講，日本公司都要超過世界其他國家。評價機器人產業是日本的戰略產業毫不為過。
“公司歷史悠久，不僅意味著技術研發開始得早，實力強，同時公司的市場知名度和占有率也是目前無法忽略的優勢。”上海新時達機器人公司行業經理于華山說。
在外國企業眼里，中國制造的機器人僅僅可以用于碼垛這些簡單的工作，復雜精細一些的工種就無法勝任了。
“這不是實情。現在焊接、打磨這類工種的通用機器人中國廠商都能制造了，只是負載量500公斤以上的機器人還無法實現國產，導致都只能購買外國廠商的高價產品。因此，這也是目前國內機器人研發的方向。”于華山說。
盡管如此，中國在工業機器人領域的整體實力較弱仍是不爭的事實。
國內廠商奮起趕超
中國的機器人行業起步較晚，最早進入這一行的是沈陽新松機器人自動化股份有限公司。這家公司成立于2000年，但是早在上世紀90年代就從科研院所的機器人研究室起步，開展這一領域的研究。
然而發展至今，新松公司雖然已經在國內業界算得上龍頭老大，卻并不被認可為是一家標準的機器人本體生產企業，而是一家機器人工程公司，以提供設備集成設計安裝維護工程為主業。只有自動牽引車(AGV)機器人等少數品種，是真正屬于公司自主研發生產的機器人本體。和國內大多數公司一樣，大量零部件甚至部分品種的機器人整機都要依賴進口。有業內人士評價，中國國產機器人的總體水平和國外公司至少差了30~50年，也就是說，中國公司目前只能生產外國公司30到50年前的產品。
與新松起源于科研機構不同，上海新時達原本從事的是電梯控制系統的開發生產，而南京埃斯頓的長項則是伺服電機。在公司已經能研發和量產機器人三大核心部件的其中之一時，成本壓力相對減小。其中上海新時達更是尋求通過企業并購來迅速突破技術瓶頸。在制造研發電梯控制系統時，他們就收購了德國新格林納公司85%股份。而此次進軍機器人行業，他們又收購了深圳眾為興，以補充自身在小型和高精度機器人領域的不足。
南京埃斯頓和安徽埃夫特公司也表示，除了與院士工作站合作，他們正積極尋覓海歸人才，以期望能用盡量短的時間縮小和國外的技術差距。
盡管目前和國外大企業尚不在一個競爭層面上，但是這些中國公司都表示，每年的銷售額還是在以平均30%~40%的速度增長，因此前景仍然看好。
不可一哄而上
盡管機器人必將是未來智能制造的重要智能裝備，被稱為新技術革命的核心、“制造業皇冠上的明珠”。但業內專家同樣強調，發展這一新興產業不能一哄而上。
工業和信息化部副部長辛國斌曾要求各地方政府和工業主管部門，要充分發揮政府部門的政策引導作用，防止一哄而上，低水平重復。各地方要根據自身條件和優勢推進機器人產業發展，不能“重招商引資和擴大規模，輕創新和人才培養”，防止重走鋼鐵、水泥等傳統行業的老路，造成“今天紅紅火火，明天冷冷清清，后天哀鴻遍野”。要研究制定支持機器人產業健康有序發展的政策措施，促進各項資源向機器人優勢企業和優勢園區集中，防止出現高端產業低端化的局面。
上海社會科學院院長王戰認為，發展智能制造產業絕對有其必要性，但切記不可“趕時髦”。
他進一步解釋道，自己在近期的調研中發現，全國許多地方都提出要發展智能制造，上馬機器人項目。“這讓我想起了幾年前，中央提出發展新能源，于是全國各地都在搞光伏和風電。如果這一次同樣是想趕時髦，那么我要潑冷水。”
2005年，中國制定了《中華人民共和國可再生能源法》。地方政府也以資金支持、土地支持、稅收優惠等方式對光伏企業的建立提供扶持，這造成在全國范圍內光伏企業數量迅速增長。2011年底，中國光伏生產企業達到了500多家，光伏產能占到全球光伏產能的80%以上，全球前十大光伏組件生產商中國包攬了前五名。地方政府扶持下的這種無序的發展，最終帶來的結果是光伏產能過剩和無序的競爭。不少企業資產負債率大幅提高，盲目擴產，造成光伏產業危機積聚。
王戰說，最近“供給側改革”成為了一個熱門詞匯。而供給側改革就是強調效益和質量，不能再走依靠貨幣和財政政策的老路。因此，王戰建議企業家們在進入智能制造領域前，必須仔細做好成本及效益的分析，如果只是為了趕時髦，趁早打住。
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