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行業動態

2014年我國工業機器人產業發展分析報告詳解

作者:發布日期:2014-11-20 11:25:57來源:上海瓷熙瀏覽:61
         隨著工業化進程的加快推進,我國已經成為世界公認的制造業大國。然而,人口紅利逐漸消失、勞動力成本不斷攀升已經成為阻礙我國制造業進一步發展的關鍵因素。業界一致認為,發展以工業機器人為核心的智能制造技術將成為必由之路。
  據國際機器人聯合會統計,外資企業在華銷售工業機器人總量超過27000臺,較上年增長20%。結合國際機器人聯合會統計數據,2013年中國市場共銷售工業機器人近37000臺,約占全球銷量的五分之一,總銷量超過日本,成為全球第一大工業機器人市場。國際機器人聯合會預測,不超過2016年,中國全球機器人保有量有望超過13萬臺,同時也是全球需求最大的市場。
  一、產業發展現狀
  今年以來,盡管中國經濟面臨較大的下行壓力,工業經濟呈放緩趨勢,但中國裝備工業整體實力不斷提升,尤其是智能制造等高端裝備制造業蓄勢待發,成為科技與產業融合發展的新亮點。
  1、中國機器人市場將超萬億元
  工業和信息化部的數據顯示,今年上半年,智能制造、高端軌道交通、海洋工程等高端裝備制造業產值占裝備制造業比重已超過10%。其中,以機器人為主的智能制造業廣受關注。在新一輪科技革命和產業復蘇的背景下,各國圍繞科技與產業發展制高點的競爭日趨激烈。被譽為制造業皇冠上的明珠的工業機器人,將帶來制造業模式的巨大變革。
  去年,工業機器人就呈現蓬勃發展態勢。記者從國際機器人聯合會了解到,去年全球有30多萬臺工業機器人裝備并銷售,亞洲成為全球工業機器人增長率最高的地區。數據顯示,2013年共有10萬臺工業機器人銷往亞洲,同比增長18%;中國已成為全球最大的工業機器人市場,2013年中國購買并組裝近3萬7千臺工業機器人,其中國產機器人9000多臺,產量是2012年的3倍。
  “隨著技術提高,機器人成本低、工作質量高、精確度高、節能減排等優勢將越發明顯,中國機器人市場將在一兩年內超過一萬億元。”中國機器人產業聯盟理事長曲道奎說。
  2、國產機器人需向高端突破
  據了解,機器人應用最廣泛的是在汽車制造業。國際機器人聯合會主席阿圖羅·巴榮塞利認為,未來汽車制造業對于機器人的需求還將持續增加,尤其是在中國,汽車制造業的快速增長將成為機器人產業發展的巨大推動力。
  曲道奎預計,繼汽車領域之后,電子產品、電子通訊等將成為重要的機器人市場;衛浴、廚具、陶瓷等行業面臨招工難,勞動力成本上升等問題,機器人的大量進入將成為必然;芯片、光伏、LED、生化制藥等行業,車間里有很多不利于人工工作的條件,機器人的優勢也開始顯現。
  然而,國產機器人遠不能滿足市場需求。中國機器人產業聯盟數據統計中心主任李曉佳介紹,2013年中國購買并組裝近3萬7千臺工業機器人,其中外資機器人普遍以6軸或以上高端工業機器人為主,幾乎壟斷了汽車制造、焊接等高端行業領域,占比96%。而國產機器人主要應用還是以搬運和上下料機器人為主,處于行業的低端領域。
  中國機械工業聯合會會長王瑞祥說,國產機器人與發達國家機器人相比還有不小差距,“以前只能進口機器人,我們照貓畫虎開始探索,但產品的質量和壽命上不去,國際品牌知名度不高,根本原因在于缺乏技術的核心競爭力。”
  3、機器人產業蓄勢待發
  “新一輪科技和產業變革的醞釀和推進,也將為我國提供難得的‘趕超發展’契機。”工業和信息化部副部長蘇波說,高端裝備制造業是裝備制造業的核心,是衡量一個國家產業核心競爭力重要的標志,必須高度重視,加快推進,力爭在若干關鍵領域實現重大突破。
  蘇波提出,要加快發展工業機器人、傳感器、智能儀器儀表等關鍵部件和裝置,重點突破一批面向國民經濟重要產業的“數控一代”產品和智能制造裝備,加快實施智能制造裝備發展專項,2020年前,選擇重點行業開展智能制造試點,2020年后,全面推行智能制造。
  國際機器人專家普遍認為,機器人發展將是第三次工業革命的開端。專家同時提出下一步機器人產業亟待解決的難題:“人機協作”,即工人和機器人同時在車間里搭配工作,人在機器人的輔助下做更有創造性的工作,而機器人從事精確度高、重復性強的工作。
  王瑞祥建議,中國機器人企業應樹立全球視野,虛心學習借鑒國際先進技術和管理模式,理性規劃投資和研究方向,培育自身核心競爭力,加強全產業鏈的構建,中國機器人實現“人機協作”走出國門,將不再是遙遠的夢想。
  二、產業發展面臨挑戰:差距被拉大風險
  1、全球機器人產業競爭中的中國策略
  發達工業化國家和地區正憑借技術優勢,對機器人產業展開新一輪戰略布局,作為全球最大潛在需求市場的中國唯有加快追趕步伐,才不至于被越拉越遠。近年來,隨著人工智能技術、數字化制造技術與移動互聯網之間創新融合步伐的不斷加快,全球機器人產業的發展正呈現出新的態勢! 
  據國際機器人協會(IFR)統計,2002~2013年,全球新裝工業機器人年均增速達9%。2013年,全球工業機器人銷量達16.8萬臺。這其中,得益于以中國為代表的發展中國家需求的快速增長,亞洲成為全球最大的需求市場。據統計,2007~2013年,亞洲工業機器人銷量年均復合增長率達20%,中國達25%! 
  面對這一狀況,世界機器人產業發達國家和企業正在加緊進行戰略布局,搶占機器人技術及產業發展制高點,這使得我國機器人發展與國外的差距有進一步被拉大的風險! 
  為此,有必要深入分析國外機器人產業發展情況和趨勢,以期為我國機器人產業的發展提供借鑒與啟示。
      2、發達國家搶占產業發展制高點  
  近年來,以大數據、云計算、移動互聯網為代表的新一代信息技術與機器人技術的融合創新加速,將不僅開發出更具自主學習能力和自主解決問題能力的新型智能機器人,還可以為機器人建立起相應的互聯網和知識庫的“云空間”,使其通過互聯網進行交互,并通過云計算提升機器人的智能化水平。
  面對新形勢,發達工業化國家和地區紛紛做出戰略部署,搶占機器人產業發展制高點。美國實施“再工業化”戰略,在2011年開始推行的“先進制造伙伴計劃(AMP)”中明確要通過發展工業機器人重振美國制造業,并憑借信息網絡技術的優勢,投資28億美元開發旨在實現移動互聯的新一代智能機器人! 
  歐盟通過“第七框架計劃”投入6億美元用于機器人的研發,并擬在“2020地平線”項目中投入9億美元用于機器人制造。日本制定了機器人技術長期發展戰略,將機器人產業作為“新產業發展戰略”中7大重點扶持的產業之一加大投入,僅在類人機器人領域就計劃10年投資3.5億美元。韓國制定了《智能機器人基本計劃》,2012年10月發布了“機器人未來戰略展望2022”,將政策焦點放在了擴大韓國機器人產業并支持國內機器人企業進軍海外市場方面! 
  這其中,服務機器人領域漸成為發達國家發展的重點。美國于2013年3月發布了《機器人技術路線圖:從互聯網到機器人》,強調機器人技術在衛生保健服務領域的重要作用及其在創造新市場、新就業崗位和改善人們生活等服務領域的潛力。歐盟表示將盡快制定出歐盟機器人技術,特別是家庭服務機器人技術的研發路線圖與時間進度表! 
  日本于2013年在神奈川縣、茨城縣建立“機器人特區”,投資10億日元,推動看護機器人、救災機器人等服務機器人的研發及應用。韓國于2010年提出“服務機器人發展戰略”,計劃通過開創新市場縮小與發達國家的差距。2012年出臺機器人發展十年計劃,目標是實現每個家庭一臺機器人。
  3、中國面臨差距被拉大風險  
  由于中國成為全球最大的潛在需求市場,國外知名機器人企業進軍中國的程度不斷加強。國際機器人協會預計,中國有望在今年或明年成為全球最大的機器人市場。針對這一發展趨勢,國外主要機器人企業不再滿足于將我國作為產品銷售和技術服務市場,開始將我國作為機器人的生產基地并從整機組裝深入到關鍵部件生產! 
  例如德國庫卡公司于2012年10月在上海新建工廠,日本安川電機于2012年7月在我國江蘇常州建立了首個海外機器人生產基地,美國愛德普機器人貿易(上海)公司于2012年成立,德國徠斯機器人公司于2013年在蘇州建立新廠。2013年以來,韓國現代重工謀求在中國設立生產基地! 
  值得注意的是,在西方發達國家和主要企業憑借既有的技術優勢,搶占產業發展制高點的同時,我國機器人產業發展與國外的差距有進一步被拉大的風險! 
  首先,新一代智能機器人創新發展更加迫切。我國雖然在傳統機器人技術研發及產業化方面取得了初步進展,但在信息網絡技術與機器人技術結合方面仍然十分滯后,互聯網企業在發展機器人技術方面意識不強,尚沒有一家企業參與到機器人技術與產業發展中來,這勢必造成我國機器人技術及產業發展與發達國家的差距進一步擴大! 
  其次,外資企業與品牌擠占我國機器人企業發展空間。我國機器人產業總體上還處于起步階段,工業機器人缺乏品牌認知度,最大的機器人企業年產機器人僅有幾千臺,機器人市場基本被外資企業和品牌占據,瑞典ABB,日本發那科,安川、德國庫卡等國外知名企業的產品在中國市場的占有率近90%,僅FANUC一家,其機器人產品就在我國占有23%的市場份額。隨著國外機器人企業紛紛將我國作為生產基地,自主品牌生產企業發展的市場空間將進一步被壓縮! 
  最后,機器人產業空心化風險進一步擴大。我國的機器人企業多為加工組裝,缺乏關鍵核心技術,高性能交流伺服電機、精密減速器、控制器等關鍵核心部件長期依賴進口,如精密減速器幾乎被日本的帝人、Harmonic兩家公司所壟斷,售價居高不下,直接推高了我國機器人產品的生產成本,降低了產品的市場競爭力,使我國機器人的發展面臨加工組裝鎖定的產業空心化風險。
  4、五方面加快追趕步伐  
  發達國家機器人產業的發展經驗和模式值得我們學習和借鑒,我國需要結合發展實際,重點加強以下幾個方面的工作:
  1)加強頂層設計與前瞻布局。加強對國際機器人技術的跟蹤研究,把握信息網絡技術條件下機器人的發展趨勢,盡快研究出臺符合我國發展實際的“機器人技術路線圖”,明確技術發展的步驟、重點突破的關鍵核心技術、工藝與零部件以及產業化路徑,為我國機器人產業的發展進行宏觀指導! 
  2)確立符合我國發展實際的機器人發展模式。我國即將成為全球最大的機器人需求國家,建議首先采取對外采購與成套設計、系統集成相結合的“韓國模式”,加強行業細分領域的集成應用,擴大與占領應用市場。同時,借鑒“日本模式”,加強產學研用結合的集體攻關,重點突破關鍵核心部件,盡快形成機器人本體、關鍵零部件、系統集成商等機器人全產業鏈的整體推進! 
  3)加大對研發及產業化的政策支持力度。利用高端數控機床及基礎制造裝備科技重大專項、智能制造裝備專項等現有政策渠道,搭建創新應用平臺,重點加強關鍵技術或核心技術突破、關鍵零部件聯合攻關,促進關鍵零部件、整車、材料、工藝同步研發和協同配套。發揮政府財政的引導作用,加大投入力度,吸引社會資本參與,探索設立機器人產業發展基金,以優勢企業為核心,引導和支持企業整合,拓寬工業機器人的應用渠道! 
  4)加快培育工業機器人龍頭企業和品牌。我國應將培育與發展自主品牌工業機器人作為打造中國經濟升級版的一項重要任務。健全完善首臺(套)支持政策,加大政府采購支持力度,研究建立以政府引導、市場化運作的首臺(套)保險機制,加快機器人產品的應用推廣。積極搭建產需對接平臺,深入科技成果鑒定工作,研究建立鑒定公告發布制度,出臺工業機器人產業目錄,協同推進開展工業機器人的國產化工作,培育具有國際競爭力的機器人龍頭企業和品牌! 
  5)是加強服務機器人研發及產業化應用。我國從2012年開始進入人口老齡化快速發展期,預計到2015年將出現第一個老年人口增長高峰,60歲以上老人將由1.78億增加到2.21億,老年人口比例由13.3%增加到16%,這將使我國養老服務面臨極大挑戰,同時,我國也是地震、洪澇等自然災害多發國家。為此,我國需要進行前瞻布局,借鑒日韓機器人發展經驗,加大投入力度,加強看護、醫療、救災等服務機器人的研發及產業化應用,并積極開展區域示范推廣。
  三、產業發展前景  
  現在以人為主導的生產模式,將來要變成以機器人為主導的制造模式。這雖然會減少一些傳統就業崗位,但新的智能制造模式也會產生很多新的崗位。工業機器人是實現我國制造業轉型升級的強力技術手段。
  1、與國外相比,國內工業機器人制造處于什么水平?  
  在技術上如控制精度和功能方面,我們都不落后。但在制造過程、產品、品牌上還跟國外有差距。差距的關鍵是核心部件,如伺服電機、高精度齒輪、減速器、軸承等,現在一般靠進口! 
  當然,鑄造、加工等工藝基礎,這幾年我國進步很大,差得不太遠了。國際模具及五金塑膠產業供應商協會秘書長羅百輝認為機器人要形成產業、創造品牌,還需要現代化公司的管理能力。機器人是對資金、技術、人才需求“三高”的產品,需要持續不斷的創新。
  2、未來工業機器人技術將向什么方向發展?  
  未來會向智能機器人發展。機器人的生產,機器人機構是載體,更多的取決于功能內涵。機器人水平高低取決于控制、軟件、智能等技術。沒智能的機器人只是低端機器人! 
  機器人的未來發展需要信息化、網絡化支撐,依賴于控制技術、傳感技術的發展。未來的工業機器人將是典型的物聯產品?刂、微電子、傳感、新材料等技術的發展,都將為智能機器人提供基礎條件。在這些機器人相關支撐技術發展后,機器人專家再研究如何融合創新,讓機器人向智能機器人發展。
  3、工業機器人產業的發展前景如何?  
  機器人產業不是一般的產業,擁有超出想象的發展前景。工業革命把人變成了機器的奴隸。人在生產線上為機器服務,工作節奏快,環境惡劣。但工業機器人可以把人類從這種狀態中解放出來,人得以從事更高級的工作。此外,羅百輝認為服務機器人還可以改變我們的生活方式! 
  現在以人為主導的生產模式,將來要變成以機器人為主導的制造模式。這雖然會減少一些傳統就業崗位,但新的智能制造模式也會產生很多新的崗位。中國現在勞動力結構性短缺,民工荒、高級技工荒,制造成本急劇上升! 
  工業機器人是實現我國制造業轉型升級的強力技術手段。機器人可以改變人們未來的生產生活方式?梢詳喽,未來機器人會像手機、電腦一樣,進入千家萬戶和社會各個領域! 
    4、我國應該從哪些方面加大力度,抓住這個大變革的機會?  
  2010年,我國機器人產值僅占全球機器人市場規模的二十分之一。在工業機器人應用最集中的汽車行業,日本每萬名生產工人中就擁有1700多臺機器人,意大利則是1600臺,而我國每萬名工人擁有的機器人數量還不足90臺。從去年開始,我國機器人應用市場已初具規模! 
  去年全球機器人市場增長10%左右,我國增長達51%,增速位居全球第一,絕對增量僅次于日韓,排在全球第三。這種快速迸發的市場需求對產業、技術的拉動將十分明顯。羅百輝認為未來幾年內,中國的工業機器人很可能是井噴式發展,而非簡單的線性增長! 
  我國應該抓住這次機遇,制定相關政策措施,大力發展中國的機器人產業,同時利用機器人及自動化裝備改造和提升我國制造業水平,加速實現我國產業結構調整和優化升級。
  四、現實產業化的條件  
  工業機器人是先進制造業中不可替代的重要裝備和手段,是衡量一個國家制造業水平和科技水平的重要標志。我國已經是世界公認的制造業大國,但隨著勞動力成本的不斷提高,經濟發展模式必須進行調整,生產自動化、發展高科技產業已經成為必由之路! 
  1、是國家政策支持,是加速高新技術產業化的重要前提,機器人屬于國家戰略性高技術,是多項前沿技術和綜合實力的體現,國家應該制定長遠政策加以規劃和發展。國家在資金、稅收等各個方面給予一定的優惠政策,把機器人產業發展納入到重要產業政策中,鼓勵企業采用國產機器人! 
  2、是推動產學研聯盟建設,形成強大的研究,開發和應用隊伍。工業機器人涉及機械、自動化、計算機、人工智能等諸多學科,只有將國內所有力量組織起來,群策群力,才能將技術研究搞上去,并與國外大公司進行競爭! 
  3、是盡快改變關鍵元器件主要依賴進口的局面。成本和整體解決方案己成為企業選擇工業機器人的首要因素,成本居高不下是制約國產機器人進一步發展的關鍵因素之一,除了受到批量較小影響外,國產機器人發展主要受到關鍵元器件價格的制約! 
  4、是除了努力提高工業機器人性能外,我國還要大力加強大型、專業應用工程軟件開發工作。在工業機器人作業系統中,周邊裝備和控制單元占總成本的80%,這些裝置的研發與集成決定著整個作業系統的開發周期,其技術性能直接影響系統的生產效率和產品質量,機器人作業系統開發已成為制約工業機器人推廣應用的關鍵因素之一! 
  5、是努力進入汽車領域,并積極開拓新的應用市場。汽車業是工業機器人應用太戶,我國將汽車業作為支柱產業加以發展,雖然國外工業機器人廠家在此領域具有較明顯優勢,但仍可以避實就虛,在眾多中小企業中大顯身手! 
  6、是加強人才隊伍建設。給高技術人才創造發揮聰明才智的長效機制,吸引人才,培養人才,留住人才,高新技術企業的競爭是人才的競爭,沒有人才,何談發展! 
  7、是機器人知識的普及程度對機器人產業化的進程起著很大的制約作用,因此,要進一步加大工業機器人宣傳力度。
  五、發展機器人產業的政策與策略  
  針對先進發達國家機器人技術和產業發展規律以及我國的現狀,中國今后發展機器人的過程中,應該重點關注以下幾個方面:  
  1、在借鑒先進發達國家發展工業機器人經驗的同時,針對我國機器人產業的特點及面臨的問題,加強機器人技術路線的頂層設計,細化產業發展路徑和實現方式,盡快制定我國下一代機器人技術發展藍圖、產業統一發展規劃,為產業發展奠定堅實的基礎。確保我國機器人產業能夠按著正確的方向持續地發展下去! 
  2、依托國內有基礎、有實力的核心研發隊伍,建立多層次的產學研用緊密結合的機器人技術創新體系。機器人技術難度高、風險大,國內外經驗都表明,僅靠企業是無法實現機器人技術跨越和產業發展的。產學研結合,按產業鏈要求實現創新價值鏈的有效整合,是實現技術突破和產業發展的根本途徑! 
  例如,為促進“制造業回歸”,2012年美國開始實施“制造業創新網絡”計劃,創立了新的科研機構,從事以成果轉化為目的的共性基礎技術研發,旨在加強研究機構與制造企業之間合作,支撐和補足國家和區域創新體系的不足。德國同樣重視產研結合,KUKA機器人公司與德國宇航局合作開發了下一代工業機器人,取得了新一輪競爭的優勢! 
  3、對于從事機器人研發和產業化的企業,國家應該在WTO規則允許的前提下,給予相應的政策扶持和鼓勵。特別是針對國家重大工程項目,積極挖掘用戶需求,調動用戶采用國產機器人的積極性,推進首臺應用和產業化進程;鼓勵和發展機器人自動化成套公司,提高應用機器人解決國民經濟需求和行業工程問題的能力,形成機器人本體研發和機器人工程應用良好互動的局面! 
  4、深刻認識機器人技術和產業發展的規律,實現跨越式發展。“機器人革命”是以數字化、智能化、網絡化為特征的第三次工業革命的有機組成部分。移動互聯網、大數據、云計算等技術的推動,使機器人有望成為物聯網的新型終端和結點,以致極大地拓展了機器人能力。我們必須高度關注這一新的發展動向,面向新工業革命的需求,研制作為網絡終端的新一代信息化機器人,實現產業技術的革命和突破! 
  5、應當繼續加強機器人領域的人才培養。通過建立機器人領域科研人才專家庫,建立健全機器人科技人才激勵機制,優化創新人才成長環境,著力培養一批高水平科研帶頭人,培養能夠承擔機器人技術及產業發展重大項目的高層次創新隊伍。從教育入手,制定長期機器人人才儲備計劃,大學、機器人公司與國內相關科研機構建立聯合人才培養計劃;進行分類側重培養,從科學研究、技術攻關、工程應用等方面培養面向機器人產業鏈各部分的專門人才。

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