中国机器人产业亟待资源整合模式创新 人机协作

  全球硅产业最大生产国和消费国、最大的钢铁市场、最大的汽车消费地伴随第三次工业革命和中国产业结构调整转型,中国又悄然成为全球智能机器人的最大市场。

  光伏产业的惨痛教训、国内钢企目前的大面积亏损现实,自主品牌轿车的市场份额今年首次跌落20%以下,辉煌过后的酸楚现实说明:机遇并不意味着成功,如不能审时度势,通过科学发展自主创新实现超越,国产机器人行业也有可能在大机遇的激流中黯然伤退。

  中国成全球第一大机器人市场 爆发式增长

  由于全球新一轮产业转移、经济结构调整、人口红利消失和国家政策大力扶持等因素驱动,中国机器人产业在行业需求、景气度上不断攀升,这使得曾经是世界工厂的中国,如今成为全球机器人市场的最大买家。数据显示,2013年,中国市场共销售工业机器人近37000台,约占全球销量的五分之一,总销量超过日本,成为全球第一大工业机器人市场。

  机器人目前应用最广泛的是在汽车制造业。国际机器人产业研究专家罗百辉认为,未来汽车制造业对于机器人的需求还将持续增加,尤其是在中国,汽车制造业的快速增长将成为机器人产业发展的巨大推动力,机器人的应用领域已经从汽车、电子等高端行业逐步渗入到金属加工、卫浴五金、食品饮料等传统行业。预计继汽车领域之后,电子产品、电子通讯等将成为重要的机器人市场;卫浴、厨具、陶瓷等行业面临招工难,劳动力成本上升等问题,机器人的大量进入将成为必然;芯片、光伏、LED、生化制药等行业,车间里有很多不利于人工工作的条件,机器人的优势也开始显现。

  中国制造业目前有4500万工人,机器人有庞大的替代空间。机器人产业研究专家罗百辉估算,仅工业机器人一类,到2022年市场容量或超20万亿元:根据国家统计局数据,2013年我国制造业工人数量在5000万人左右,而可以用工业机器人替代的领域如汽车、电子、化工及食品等行业其工人数量约占60%在3000万人左右;其次,2022年则至少有1700万台工业机器人的替代空间,按照均价每台30万元估算,则有51000亿的机器人本体市场规模,而机器人本体市场一般可带动是其3倍的相关配套产业,据此到2022年前后,中国机器人产业集群规模约204000亿。

  世界先进机器人运营商拓野机器人董事长凌琳认为,机器人产业是未来战略的高技术产业,不仅是智能制造的核心基础装备,还能推动相关行业产业的升级换代,正在把新材料、传感器和人工智能技术渗透到各个行业。未来的制造最重要的就是机器人、数字制造和人工智能,三者的结合将改变未来制造业的结构模式。

  全球工业机器人和服务机器人近三年呈现井喷式发展,主要表现为互联网与大数据、医疗健康与物联网、新能源与智能汽车、智能制造与机器人四大科技浪潮。凌琳认为,随着工业化进程的加快,中国已不再是传统意义上的世界工厂,中国已进入工业化中后期向工业化后期快速过渡的阶段,面临从制造向智造的转型机遇。

  国家863机器人技术主题组组长赵杰说,劳动生产率低下、劳动力成本上升、人口老龄化加剧等因素,都是中国机器人产业发展的源动力。

  过去几年中国机器人市场实现了飞跃式的发展,但是中国机器人的密度相较于国际发达国家依然很低,2013年底中国机器人保有量仅为万分之二十三,还不到世界平均水平的一半。这意味着中国市场还有很大的发展空间。专家预计,未来十年,中国机器人市场将至少保持36%以上的高速增长。

  国家产业竞争力标志 政府扶持力度空前

  习近平总书记近期在两院院士大会上指出,机器人革命有望成为第三次工业革命的一个切入点和重要增长点,将影响全球制造业格局,机器人革命将创造数万亿美元的市场,机器人是制造业皇冠顶端的明珠,其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。我们不仅要把我国机器人水平提高上去,而且要尽可能多地占领市场。

  新一轮科技和产业变革的酝酿和推进,将为我国提供难得的赶超发展契机。工业和信息化部副部长苏波说,高端装备制造业是装备制造业的核心,是衡量一个国家产业核心竞争力重要的标志,必须高度重视,加快推进,力争在若干关键领域实现重大突破。

  苏波提出,要加快发展工业机器人、传感器、智能仪器仪表等关键部件和装置,重点突破一批面向国民经济重要产业的数控一代产品和智能制造装备,加快实施智能制造装备发展专项,2020年前,选择重点行业开展智能制造试点,2020年后,全面推行智能制造。

  机器人革命是第三次工业革命的切入点,将影响全球制造业格局。曲道奎说,随着新一代信息技术同机器人技术相互融合步伐加快,柔性、智能的制造模式正为中国展露智能转型机遇,中国经济发展的机器人红利时代正在到来。

  随着国家对智能机器人行业的不断扶持,并借助主场优势,中国国产机器人产业近年来迅速成长。2013年国内企业在中国销售工业机器人超过9500台,同比增长65.5%,而外资企业在华销售工业机器人同比增长20%。国产工业机器人已广泛服务于国民经济25个行业大类、52个行业中类,范围涉及日用消费品、化工制品、材料、交通运输设备、电气设备等制造业领域。与此同时,我国每年申请机器人技术相关专利、发表机器人技术相关学术论文居世界首位,这说明我国工业机器人的研发力量明显提升。

  企业奋起直追 分享中国大餐

  在中国机器人市场,外国机器人巨头处于明显的垄断地位,尽管这几年中国机器人产业发展迅速,相关企业奋起直追,但是依然处于弱势地位。中国目前已经晋升为全球第一大机器人市场,但是所面临的自主品牌薄弱、核心零部件研发滞后、产品认知度与附加值低、低端产能过剩等一系列问题却日益突出。

  随着近几年中国工业机器人市场表现强劲,市场容量不断扩大,世界上工业机器人四大行业巨头瑞士A BB、德国库卡、安川电机和日本发那科纷纷抢滩中国,设立分公司及合资公司。这四大企业在中国工业机器人市场占比高达70%,而且仍在不断强化布局优势。不仅如此,意大利、美国、韩国的机器人及配套企业也已经布局中国主要地区。中国已经成为全球机器人及智能装备企业竞逐的最热门市场,分享中国大餐,已经成为全球共识。

  这个最大的市场将面临严峻挑战。曲道奎说,在全球范围内,美国呼吁要重新回归制造业,希望通过发展人工智能技术、机器人技术和数字制造技术,重振美国的制造业;欧盟委员会提出了新工业革命概念,强调技术创新和结构改革,大力推进新的生产方式包括机器人、数字技术等新兴产业;日本、韩国也将机器人列为未来战略新兴技术,各自制定了详细的战略发展计划。

  赵杰介绍,2013年中国机器人市场中,应用于焊接等领域的技术含量更高的多关节机器人几乎被外资所垄断;国内企业销售的工业机器人中,坐标型机器人是主要产品,占比超过40%,数量超过外资企业在华销售同类机器人的总量。这表明,国产机器人主要以三轴、四轴为主,仍然处于单价较低的工业机器人状态,主要应用于对性能要求较低的领域。

  虽然我国每年申请机器人技术相关专利、发表机器人技术相关学术论文居世界首位,但核心技术研究却大幅落后。以R V减速器为例,中国申请人申请的专利仅26件,且有效专利仅有13件,发明专利只有2件;而国外申请人在华申请了专利47件,其中有效的26件全部是发明专利。

  中国机械工业联合会会长王瑞祥说,国产机器人与发达国家机器人相比还有不小差距,以前只能进口机器人,我们照猫画虎开始探索,但产品的质量和寿命上不去,国际品牌知名度不高,根本原因在于缺乏技术的核心竞争力。

  面对机器人产业的高增长机遇,各地政府不断上马机器人项目,大大小小的机器人产业园建设如火如荼。据不完全统计,到今年一季度,全国就有36个城市将机器人产业作为当地重点发展产业;不少企业也纷纷转型生产机器人,中低端产能过剩苗头已经出现。

  以智能代步车为例,由于目前上海、天津等地都有厂家生产相关产品,制造企业在开拓区域市场时给代理商的价格已开始出现松动迹象。据凌琳介绍,从机器人产业链层面,包括上游关键零部件、中游整机和下游应用,其中上游中国欠缺,与国外技术差距较大,而中下游是我国主要涉足的领域。她指出,机器人项目投入大,周期也相对长,市场需求的增长并不是爆发式的,短期内如果急速同质化扩张,最后大家都拥堵在产业链最没有价值的环节,就会带来产能过剩,使机器人行业陷入与当年光伏产业同样的境地。

  国内的机器人企业已是遍地开花,机器人概念的上市公司就接近60家,跟机器人相关的规模企业已有140多家,而且平均每周还会出现一个机器人概念的企业。而国外的机器人企业也不过十几家。感觉像一堆小草跟人家大树去争抢阳光。曲道奎说,如果这么一锅粥地乱干快上,机器人产业的大机遇可能又变成一个产业大悲剧。

  资源整合模式创新 人机协作走出国门

  机不可失,时不再来。机器人产业的发展机遇,需要政府、科研部门和企业合力研究。科技部高新司先进制造与自动化处处长周平认为,中国与国外机器人发展的最大差距是上游基础研发明显不足。

  必须围绕市场应用需求,大力开展有针对性、差异化的共性技术和学科交叉的变革性技术研究,才能实现对国外机器人巨头的弯道超车。罗百辉认为,要迅速提升国产机器人自主创新水平,不仅需要人才和资金的积聚,更需要在体制机制上进行改革创新。

  据介绍,在中国,机器人发明专利申请量排名前十的申请人中,国外申请人均为企业,而国内均为高校,研发主体集中在科研院所,不仅限制了成果的转化应用,最终也制约了技术创新。机器人技术方面成果现实的转化率也就3%左右。

  机器人产业创新应该在国家层面进行资源整合和模式创新 。 在产学研体制中,应该以产为基础,但现在以学为主,技术研究不是为了应用,而是为了评奖,大量创新资金被浪费。科研项目申请时,虽然表面是以企业为主导,但企业往往成为傀儡,主导权基本都在大学和科研院所手中,资金一到位就像中了奖,参与者 把钱一分 ,许多创新的资金最后都做了无用功。罗百辉调研发现,由于缺少顶层设计和区域协调机制,创新资源重复而分散,既缺乏合力又形成巨大浪费。以辽宁为例,在辽宁中部八个地级市中,包括机器人行业在内,分散着700多家产业检验检测机构,分属多个领域、各自为政,在有的检验检测项目上,仅有10%能够满负荷运转,50%的设施使用率不过25%。

  创新资金的集中、分配和使用政策也需要重新审视。国家鼓励企业创新可多做减法少做加法,用减税代替项目补贴制,既让优秀企业有更多的留利来创新,还避免项目资金的寻租风险。曲道奎进一步建议说,希望国家从大产业的角度,多建大的研发创新平台和测试检验平台,修好产业发展的大公路,让各个企业在统一的赛道上自由创新地奔跑。

  机器人发展将是第三次工业革命的开端。专家提出下一步机器人产业亟待解决的难题:人机协作,即工人和机器人同时在车间里搭配工作,人在机器人的辅助下做更有创造性的工作,而机器人从事精确度高、重复性强的工作。

  中国机器人企业应树立全球视野,虚心学习借鉴国际先进技术和管理模式,理性规划投资和研究方向,培育自身核心竞争力,加强全产业链的构建,如此,中国机器人实现人机协作走出国门,将不再是遥远的梦想。

  中国机器人产业目前仍面临很多差距和问题,需要坚持引资、引智、引技相结合,产学研用相结合,从集成起步逐渐向中上游拓展,加强产业链上下游的匹配与协同,通过不断改革创新,才能进入良性发展轨道。