工業(yè)機器人的春天似乎正在逐漸逼近。而在制造業(yè)大省的浙江,大力發(fā)展工業(yè)機器人的信號正在被釋放。
不久前,浙江省省長夏寶龍在“2012浙江省企業(yè)領(lǐng)袖峰會”上作了“實業(yè)為本·工業(yè)強省——推進工業(yè)大省向工業(yè)強省邁進”的主題報告。報告中,夏省長指出,“把機器換人,騰籠換鳥作為重要的抓手,努力為企業(yè)轉(zhuǎn)型升級、浙商創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新提供更大的空間。”他說,“‘機器換人’、‘騰籠換鳥’這兩換既可以降低企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的成本,提高市場競爭力,又能夠提高資源要素利用的效率,改善勞動力的結(jié)構(gòu),是推動經(jīng)濟強省建設(shè)的重要舉措。”
作為智能制造的代表,越來越多的人開始關(guān)注機器人的話題。有趣的是,幾乎很少人知道,浙江一直以來是中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重地。在這里,有以浙江大學(xué)為代表的科研院校為產(chǎn)業(yè)提供助力,也有以浙江國自機器人技術(shù)有限公司等為代表的一系列企業(yè)早早耕耘于這片“未來產(chǎn)業(yè)”。以杭州為基點,浙江的機器人企業(yè)中不乏國內(nèi)同行業(yè)中的佼佼者。
即便如此,直到現(xiàn)在,浙江的機器人產(chǎn)業(yè)仍然是一個小產(chǎn)業(yè)。這亦是產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段使然。
撬動制造業(yè)的“支點”
“給我一個支點,我可以撬動地球。”這句古希臘科學(xué)家阿基米德的名言深入人心。而在不少業(yè)內(nèi)人士看來,機器人產(chǎn)業(yè)正是能夠撬動制造業(yè)發(fā)展的一個支點。
在不少人的印象中,所謂機器人的形象多數(shù)來自科幻片。在很多人心中,機器人應(yīng)該是長得像人的機器。然而事實上,具有人體形狀的機器人在現(xiàn)實中少得可憐,絕大數(shù)機器人沒有思維能力,95%的機器人用于工業(yè)生產(chǎn),純粹就是機械手、機械車等輔助工具。機器人的定義,就是用技術(shù)手段實現(xiàn)人的功能,說白了,就是一種“智造”裝備。其發(fā)展可以分為兩個步驟,即工業(yè)化機器人和服務(wù)型機器人。
不少機器人生產(chǎn)企業(yè)正在以自己的努力“創(chuàng)造”春天。本次特別策劃中,記者多方奔走,采訪了這一行業(yè)細分領(lǐng)域中的前行者。本次策劃的案例中,有的企業(yè)擅長于研發(fā)機器人的“大腦”,有的企業(yè)則精于“關(guān)節(jié)”,還有企業(yè)長于讓機器人擁有“視覺”和“觸感”。我們期望以此展示這片小產(chǎn)業(yè)中的耕耘者。
機器人最早誕生于工業(yè)生產(chǎn)中,特別是制造業(yè),為了提供生產(chǎn)效率,保證產(chǎn)品品質(zhì),率先產(chǎn)生了對機器人的需求。工業(yè)機器人最早發(fā)展起來的是視覺在線型的第一代機器人,沒有感覺、思維,按計算機程序控制運行,基本形狀就像人的手臂,如果拿著焊槍就能焊接,拿著噴槍,就可以噴漆。
1954年,美國人喬治·德沃爾制造出世界上第一臺可編程的機器人,并注冊了專利。這種機械手能按照不同的程序從事不同的工作,具有通用性和靈活性,讓機器人有了成為工業(yè)生產(chǎn)主力的可能。在此之后,機器人開始逐漸應(yīng)用在制造業(yè)中。
發(fā)展至今,工業(yè)機器人依舊占據(jù)機器人產(chǎn)業(yè)中的大半江山。作為高端裝備制造業(yè)的代表產(chǎn)品,工業(yè)機器人同時推動著制造業(yè)的發(fā)展和變革。而服務(wù)型機器人則因為造價高昂等因素,尚未能普及。
在國際上,工業(yè)機器人的發(fā)展與一個國家的制造業(yè)地位直接掛鉤。浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院常務(wù)副院長韋巍告訴記者:“工業(yè)機器人已經(jīng)成為制造業(yè)中最重要的裝備之一,是衡量一個國家制造水平和科技水平的重要標志。”
之所以將機器人產(chǎn)業(yè)視為“支點”,原因在于工業(yè)機器人廣泛應(yīng)用于其他制造產(chǎn)業(yè),其技術(shù)和發(fā)展將會影響到其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,如汽車業(yè)、電器行業(yè)、注塑加工、電子行業(yè)等。
2012年7月20日,《高端裝備制造業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》正式公布。據(jù)工信部裝備司副巡視員李本建介紹:國家下一步的發(fā)展思路,將發(fā)展以工業(yè)機器人為代表的智能制造,以高端裝備制造業(yè)重大產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展工程為平臺和載體,系統(tǒng)推進智能技術(shù)、智能裝備和數(shù)字制造的協(xié)調(diào)發(fā)展,實現(xiàn)我國高端裝備制造的重大跨越。
具體分兩步進行:第一步,2012-2020年,基本普及數(shù)控化,在若干領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)化,為我國制造模式轉(zhuǎn)變奠定基礎(chǔ);第二步,2021-2030年,全面實現(xiàn)數(shù)字化,在主要領(lǐng)域全面推行智能制造模式,基本形成高端制造業(yè)的國際競爭優(yōu)勢。
從這些方面而言,機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可謂“牽一發(fā)而動全身”。
如今,工業(yè)機器人已經(jīng)漸漸為人所熟悉。在工業(yè)生產(chǎn)中,人類有體力的極限,而機器人可以代替人類完成許多“不可能的任務(wù)”,比如在水下、高溫煉鋼爐等工作環(huán)境極端惡劣的條件下,機器人比人類更穩(wěn)定、更精確;另一方面,隨著中國人口紅利的漸漸喪失,勞動力成本最近幾年不斷上升,加之高端勞動力稀缺,這也使企業(yè)不得不轉(zhuǎn)而依賴機器人。“當雇傭人工的價格接近機器人成本的1/3時,企業(yè)家們會更愿意接受機器人。” 國自機器人總經(jīng)理鄭洪波稱。
“小產(chǎn)業(yè)”等待大爆發(fā)
4.6萬臺。
這是中國迄今為止累計安裝的工業(yè)機器人數(shù)量,而其中進口的國外品牌超過了一半。
作為制造業(yè)大國的中國,其機器人產(chǎn)業(yè)是各方豪強爭奪之地。遺憾的是,無論從產(chǎn)業(yè)發(fā)展還是從技術(shù)水平而言,中國的機器人產(chǎn)業(yè)仍在萌芽狀態(tài)。
上世紀90年代末,我國建立了包括沈陽新松、哈爾濱博實等9個機器人產(chǎn)業(yè)基地。經(jīng)過近20年的發(fā)展,新松形成了5大產(chǎn)品線,成為國內(nèi)創(chuàng)業(yè)板首批上市企業(yè)之一,也是目前機器人領(lǐng)域惟一的上市公司。
機器人由操作機(機械本體)、控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和傳感裝置構(gòu)成,如同人由大腦、骨骼、神經(jīng)系統(tǒng)等構(gòu)成一般。我國的機器人產(chǎn)業(yè)在控制技術(shù)等方面與國際同行水平差距尚可,但在傳感器等硬件設(shè)備上遠落后于歐美、日本等國。而在機器人應(yīng)用中,擁有先進的大腦并不足夠。硬件跟不上,就難以做到如臂使指。
中國市場,成為工業(yè)機器人國際巨頭們角逐的沙場,如庫卡(KUKA)、ABB、發(fā)那科(FANUC)等,都早早在中國布下棋子。雖然中國制造領(lǐng)域的工業(yè)機器人保有量只有數(shù)萬臺,比歐美日要少很多,但“中國的潛力太大了”, ABB機器人業(yè)務(wù)中國區(qū)負責人顧純元博士稱,用不了幾年,中國在全球一定會是裝機量第一,這已是業(yè)內(nèi)的共識。
目前中國的工業(yè)機器人市場,ABB和發(fā)那科各占三成,剩下的四成由其他企業(yè)瓜分。國內(nèi)企業(yè)所占據(jù)的份額十分有限。
令人尷尬的是,即使被視為制造業(yè)的“支點”,在不少人的眼中,中國機器人產(chǎn)業(yè)目前的總量并不大。
一位業(yè)內(nèi)人士潘先生告訴記者,“2010年中國裝備制造業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值超過14萬億元,位居世界第一,已成為名副其實的裝備制造大國;而機器人的產(chǎn)值卻僅占全球機器人190億美元市場的4.5%。從工業(yè)機器人在市場應(yīng)用角度來說,在工業(yè)機器人應(yīng)用最集中的汽車行業(yè),日本每1萬名生產(chǎn)工人中就擁有1700多臺機器人,在意大利則是1600臺;而在中國,每1萬名工人擁有的機器人數(shù)量還不足90臺。”當記者對這一數(shù)據(jù)的時間表示疑問時,這位企業(yè)家笑容中帶了一份苦澀,“事實上,國內(nèi)很少有人做這一產(chǎn)業(yè)的數(shù)據(jù)分析和收集,我們手上拿到的數(shù)據(jù),還是來自國際機器人聯(lián)合會(IFR)的舊數(shù)據(jù)。”
即使無數(shù)人憧憬著美好未來,“小產(chǎn)業(yè)”的發(fā)展道路至今曲折。
“硬件”是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素之一。機器人行業(yè)本身屬于力學(xué)、工業(yè)設(shè)計、電子信息、軟件、系統(tǒng)集成等學(xué)科的綜合,技術(shù)門檻較高,企業(yè)需要投入較大財力、物力培養(yǎng)或吸引人才。“很多企業(yè)中只有自動化人才而沒有軟件人才,或者反之。而機器人產(chǎn)品集成度很高。” 杭州市自動化學(xué)會秘書長王國耀如此告訴記者。
“國內(nèi)的高端制造業(yè)起步晚,特別在精密機械方面,與國際水平尚有一定差距。”鄭洪波則這樣說。
中國自主生產(chǎn)的機器人,很多時候為高端應(yīng)用而開發(fā),但最終受到工業(yè)基礎(chǔ)薄弱和國際化全球化的沖擊,很多產(chǎn)品只能應(yīng)用在相對低端的領(lǐng)域。比如此前受北方微電子需求開發(fā)的輸片機械手,目前還不能用于集成電路制造的設(shè)備上,而是先用在了太陽能電池和LED生產(chǎn)的設(shè)備中。
在《智能制造科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》中,對“工業(yè)機器人”有專門的闡述:“攻克工業(yè)機器人本體、精密減速器、伺服驅(qū)動器和電機、控制器等核心部件的共性技術(shù),自主研發(fā)工業(yè)機器人工程化產(chǎn)品,實現(xiàn)工業(yè)機器人及其核心部件的技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化。”這段話中涉及的核心部件,不少是中國機器人產(chǎn)業(yè)的短板所在。
精密制造在機器人產(chǎn)業(yè)中的缺席還帶來另外一項后果:很多國內(nèi)機器人企業(yè)核心部件都依賴于進口。上述業(yè)內(nèi)人士潘先生稱,“不少企業(yè)是拿國外的零件到國內(nèi)組裝后再賣。產(chǎn)品幾乎不賺錢,賣一臺虧一臺。他們想的是先占領(lǐng)市場,樹立品牌,另外一方面也是出于政策層面的考慮。”
除此之外,產(chǎn)品的應(yīng)用亦讓企業(yè)頭疼。“目前國內(nèi)對于工業(yè)機器人的應(yīng)用開發(fā)仍嫌不足。很多時候是應(yīng)用行業(yè)企業(yè)找上門,機器人企業(yè)開發(fā)產(chǎn)品。這樣的做法雖然能很好地服務(wù)于客戶,但對規(guī)?;N售十分不利。”王國耀稱。張振惠亦稱,在向客戶介紹產(chǎn)品時,往往困惑于客戶對于自己需求的不自知。即使在工業(yè)機器人已經(jīng)被廣泛應(yīng)用的今天,對不少中國企業(yè)家而言,它仍屬天方夜談。“我們企業(yè)哪些流程能用到機器人?”這個問題或許對于大多數(shù)企業(yè)家而言都是陌生。
不賺錢的“小產(chǎn)業(yè)”,聽來與前文幾成悖論。而這卻正是業(yè)內(nèi)人士眼中的機器人產(chǎn)業(yè)。
浙江的機會
“可以預(yù)見,在不久的將來,浙江將迎來工業(yè)機器人的春天。”王國耀如是說。
并不只是他一個人持如是觀點。而令人向往春天的原因,在于未來幾年內(nèi)浙江汽車工業(yè)的發(fā)展。不久前,位于杭州大江東新城的前進工業(yè)園區(qū)內(nèi),長安福特馬自達汽車公司杭州新整車廠在此破土動工。這條消息為浙江的機器人企業(yè)打了一劑強心車。
韋巍稱,從國際機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來看,其始終與汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)。“作為機器人高度應(yīng)用的產(chǎn)業(yè),福特落戶杭州將會帶動機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”
而浙江自上世紀開始已有企業(yè)走上機器人產(chǎn)業(yè)之路,優(yōu)秀的學(xué)術(shù)氛圍和產(chǎn)業(yè)環(huán)境,對機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展加了不少分。
“機器人第一股”新松的選擇或許也能說明問題。2009年10月23日,新松機器人自動化股份有限公司正式在創(chuàng)業(yè)板掛牌交易。新松成立于2000年,以“八五計劃”中六大機器人產(chǎn)業(yè)之一的沈陽新松機器人基地為背景,自主研發(fā)了中國第一臺工業(yè)機器人樣機、中國第一臺政務(wù)機器人等先進技術(shù)成果,是目前中國最大的機器人產(chǎn)業(yè)化基地。
2011年,新松機器人自動化股份有限公司南方總部——杭州中科新松光電有限公司開工典禮在杭州蕭山臨江工業(yè)園舉行。新松機器人自動化股份有限公司總裁曲道奎對此稱,“在杭州即將投建的新松南方研究創(chuàng)新中心及產(chǎn)業(yè)化基地將發(fā)展公司未來新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。”
“浙江正處于轉(zhuǎn)型升級、裝備改造的關(guān)鍵時刻。”王國耀對記者說,“新型工業(yè)化離不開自動化。作為制造大省,浙江發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè)比較起許多其他地區(qū)而言,配套要完善許多。這些都是浙江成為工業(yè)機器人發(fā)展重地的原因。隨著政府對這一產(chǎn)業(yè)的逐漸重視,產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)的顯現(xiàn),機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展值得期待。”
他告訴記者:“中國機器人多年來一直被歸類為‘制造裝備’,沒有針對性的扶持政策。如果未來政府能出臺專項扶持政策,我相信其發(fā)展速度會令人驚訝。”