第四次工業(yè)革命時代，國產(chǎn)機器人如何自處
第四次工業(yè)革命中，機器人技術(shù)占有重要位置。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深入發(fā)展，萬物互聯(lián)的時代即將到來。近年我國勞動力成本優(yōu)勢逐步喪失，低端制造業(yè)開始向東南亞等國家轉(zhuǎn)移，制造業(yè)升級。普通人力難以勝任以汽車、消費電子為代表的高精度、高質(zhì)量的先進制造業(yè)，機器人的優(yōu)勢逐漸體現(xiàn)。
在這種大環(huán)境下，工業(yè)機器人的市場快速擴張，2016年銷量達到8.9萬臺，前5年平均增長率為36%，而2017年實現(xiàn)銷量11.1萬臺，增速27.59%。已經(jīng)連續(xù)多年保持兩位數(shù)的增長了。預(yù)計到2020年銷量將達到20萬臺。
機器人是制造業(yè)皇冠頂端的明珠，其研發(fā)、制造、應(yīng)用是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志，也是我國實施制造強國戰(zhàn)略的重點領(lǐng)域。中興事件已經(jīng)給我們敲響了警鐘，只有自主研發(fā)，將核心技術(shù)掌握在自己手里，才不至于受制于人。而在工業(yè)機器人中，機器人的零部件將是主要發(fā)展的目標(biāo)。
到2017年底，圍繞RV減速器、諧波減速器、伺服電機以及控制器研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)安排了一批項目，到2019年，將陸續(xù)完成，機器人關(guān)鍵零部件將基本實現(xiàn)自主化。即30%由國內(nèi)品牌自主解決，不是全部。
機器人有三大核心零部件：精密減速器、運動控制器、伺服驅(qū)動電機。他們占機器人制造成本的70%。
現(xiàn)今，在控制器方面，國內(nèi)外的差距是最小的。控制器的地位和門檻相對較低，成熟的機器人廠商都是自主開發(fā)，保證其穩(wěn)定性和相應(yīng)的維護技術(shù)。市場份額基本和機器人本體大致相同，所以國內(nèi)制作控制器的企業(yè)還是大有機會的，同時也競爭慘烈。
控制器的機會在于標(biāo)準(zhǔn)化和開放性。現(xiàn)有的機器人控制器封閉構(gòu)造，開放性、容錯性以及擴展性都較差，已不太能適應(yīng)智能化的發(fā)展形勢。開發(fā)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的機器人控制器，提高對各個層次用戶的開放性是機器人控制器的一個發(fā)展方向。我國863計劃也已經(jīng)立項。機器人接口統(tǒng)一是大趨勢，未來可能會出現(xiàn)提供控制器模塊的平臺型企業(yè)。所以我國的機器人控制器制造企業(yè)可以往這些方面發(fā)展，以適應(yīng)趨勢，搶占市場份額。
而在伺服系統(tǒng)方面形勢嚴(yán)峻，外資企業(yè)占據(jù)絕對優(yōu)勢。伺服電機是機器人中的執(zhí)行單元，是影響機器人工作性能的主要因素。日系品牌憑借良好的產(chǎn)品性能與極具競爭力的價格壟斷了中小型OEM（設(shè)備制造業(yè)）市場，市占率超過50%。歐美品牌羅克韋爾、丹納赫、西門子、博世力士樂等也占據(jù)了較大份額。國產(chǎn)占比僅10%，包括華中數(shù)控、廣州數(shù)控、埃斯頓、匯川技術(shù)等。
相比與國外產(chǎn)品，我國伺服電機缺陷較多，需做大力發(fā)展，以求突破，否則，在未來的市場競爭中，必定難以生存。首先，我國伺服電機外觀粗糙，很難應(yīng)用在一些高檔機器人上面，尤其是在輕載6kg左右的桌面型機器人上，由于空間有限，所以對伺服電機的尺寸和外觀有嚴(yán)格要求。其次，高精度的編碼器很難實現(xiàn)國產(chǎn)化，嚴(yán)重依賴進口，情況嚴(yán)峻。最后，信號接受插件的穩(wěn)定性和可靠性有待提高，庫卡機器人驅(qū)動器維修，同時伺服系統(tǒng)各部分產(chǎn)業(yè)協(xié)同聯(lián)合不夠，導(dǎo)致伺服電機和驅(qū)動系統(tǒng)整體性能難以做好。
但近年來，國家與企業(yè)越來越重視自主創(chuàng)新，我國伺服系統(tǒng)發(fā)展也相當(dāng)迅速，自主配套能力已現(xiàn)雛形，而且受宏觀經(jīng)濟影響，未來5年將進入穩(wěn)定發(fā)展。而這些弱勢方面就是最好的突破方向。
而在減速器方面，前景廣闊。2017年，南通振康生產(chǎn)的RV減速器，銷售達到2.8萬臺，并且已批量出口，正在建設(shè)數(shù)字化車間。2019年底將形成6萬臺的生產(chǎn)能力。同時秦川機床，實現(xiàn)了近萬臺的銷售，現(xiàn)在也已經(jīng)批量接受國外的定單。2018年底，數(shù)字化車建成以后將形成年產(chǎn)6萬臺的生產(chǎn)能力。
而諧波減速器，蘇州綠地去年銷售達到了9.8萬臺，其中出口占比15%，國內(nèi)市場占有率達到60%。已經(jīng)躋身國際主流市場。并且，他們已經(jīng)實現(xiàn)了諧波減速器與伺服電機一體化，正在建設(shè)第二期智能制造生產(chǎn)基地將新增60萬臺生產(chǎn)能力。因為現(xiàn)在的生產(chǎn)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場，供不應(yīng)求。陜西渭河工具廠銷售2萬臺，2018年底，將建成年產(chǎn)20萬臺能力的數(shù)字化車間。到了2019年，不僅可以很大程度上滿足國內(nèi)的需求，并且可以批量出口。
但是國內(nèi)仍然有一些不好的現(xiàn)象，不少機器人產(chǎn)業(yè)園和加工廠為了追求本廠或者本企業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈完整，庫卡機器人，同時加工整個機器人體系的所有零部件，都是說要把這個產(chǎn)業(yè)鏈做得又粗又長。但是忘了心分則力散的道理。一個廠怎會有那么多精力和能力將所有產(chǎn)業(yè)都做到高、精、尖的地步呢，最好的情況是能做出一個較為出眾的項目，而其他的略為平庸。而大多數(shù)情況則是，各個零部件項目都很平庸，白白浪費精力，進而破產(chǎn)。而且這樣重復(fù)建設(shè)也會搶占本就不多的國內(nèi)市場份額。比如國內(nèi)工程機械行業(yè)前及面工程機械很火的時候，三大工程機械廠就是這樣的情況，最后其中有一家破產(chǎn)。
國外的發(fā)展經(jīng)驗是機器人制造商一般不自制減速器，減速器制造商不生產(chǎn)機器人，當(dāng)然也有一些企業(yè)也想追求產(chǎn)業(yè)鏈完整，但是都不成功。類似的例子還有很多，比如做機床的，一般不做數(shù)控系統(tǒng)。做數(shù)控系統(tǒng)的一般不做機床。也是這樣一個原因。所以，機器人制造商和機器人產(chǎn)業(yè)園，盲目追求產(chǎn)業(yè)鏈完整的做法是一個誤區(qū)。機器人關(guān)鍵零部件還是應(yīng)該交給那些專精特的的專業(yè)廠商大批量生產(chǎn)，這樣才能保證質(zhì)量和低成本，避免市場惡性競爭，我認(rèn)為應(yīng)該能夠滿足國內(nèi)的需求。現(xiàn)在至少有幾十家企業(yè)都在做這方面研究工作，所以我覺得不要看這是一塊大市場，就都做這個，不然結(jié)果很可能像當(dāng)年液壓件一樣悲劇，過猶不及。
面對這種情況，第一，我們要培養(yǎng)專精特小巨人企業(yè)，生產(chǎn)高品質(zhì)的特色零部件。第二，圍繞我們的一些重點領(lǐng)域，特別是一些有特點的領(lǐng)域，可以實施相應(yīng)的一系列發(fā)展計劃。第三，重點地區(qū)和重點行業(yè)建設(shè)一站式的服務(wù)平臺。以提高品牌的服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)效率。
現(xiàn)今世界，關(guān)鍵技術(shù)必須掌握在自己手里，國之重器，不可予人。機器人產(chǎn)業(yè)在中國要成氣侯，也必須解決核心零部件和元器件的問題。雖然機器人關(guān)鍵零部件發(fā)展項目作為中國制造2025五大抓手之一，但我國從事核心零部件元器件研發(fā)和生產(chǎn)的專精特企業(yè)還沒有成長起來，所以依然任重道遠(yuǎn)。
，機器人維修