張炳君
國際金融危機后,工業機器人產業在低迷的世界經濟增長中一枝獨秀。究其原因,一方面是相對于勞動力成本的大幅上漲,工業機器人及輔助設備價格持續降低且智能化水平大幅躍升,在替代人工方面具備了明顯優勢;另一方面,機器人與新能源、新一代信息技術等一起成為推動新工業革命的主導力量,正在深刻改變著人類的生產模式和生活方式,因而成為世界各國角逐的焦點。青島是國家重要的裝備制造業基地,工業基礎雄厚,在機器人產業領域具備一定研發、生產和應用基礎。面對制造業轉型升級壓力日漸增大的局面,加快推動青島工業機器人產業發展有助于培育新的產業增長點,帶動青島制造業向智能化、精益化升級,搶占新工業革命的發展先機。
2007年,微軟公司創始人比爾·蓋茨撰文指出,機器人產業將會再現計算機產業的崛起之路,成為繼汽車、計算機之后最有潛力的新型高技術產業,在不遠的未來徹底改變人類的生產和生活方式。近年來,隨著新一輪科技和產業革命的不斷演進,這一預言日益得到印證。甚至有專家認為,人類正由IT(信息技術)時代向RT(機器人技術)時代邁進,機器人技術將嵌入各個應用領域,成為人類社會的基礎性技術。
為應對金融危機的挑戰,歐美等發達國家紛紛出臺以加強科技創新和發展先進制造業為核心的 “再工業化”戰略,試圖掌控新一輪技術創新主導權,重獲制造業優勢地位。而在實施再工業化的過程中,推進工業機器人的應用成為各國一致的選擇。美國提出通過發展人工智能、工業機器人和數字化制造,提高勞動生產率,謀求制造業回歸。歐盟提出 “新工業革命”理念,培育機器人、數字技術、先進材料、可循環能源等新興產業,大力推進新的生產方式。日本提出通過加快發展協同式機器人、無人化工廠提升制造業國際競爭力。韓國先后出臺 《智能機器人基本計劃》、 《服務型機器人發展戰略》,全力提升機器人產業競爭力。
為推進工業機器人的研發、生產和應用,發達國家采取了積極的扶持政策。日本政府鼓勵成立機器人租賃公司,向應用工業機器人的中小企業提供低息資金或價格補貼,并出資進行技術指導。英國政府給購買機器人的企業財政補貼。法國采取由政府組織機器人基礎技術研究,由工業界支持應用和開發的方式,建立機器人領域完整的科技體系。德國政府頒布“改善勞動條件計劃”,規定對一些有毒、有害的工作崗位,必須以機器人代替普通人勞動。在各國產業政策引導下,世界工業機器人銷售大幅增長,2010年全球銷量12萬臺,銷售額達60億美元;2011年16.6萬臺,銷售額85億美元。
我國的工業機器人研究開始于20世紀70年代。1986年,機器人主題列入國家 “863計劃”,推動形成了一批機器人科研基地和產業化基地,我國工業機器人龍頭企業,新松機器人、博實自動化等都是最早一批機器人產業化基地。近年來,我國土地、勞動力等要素成本快速上升,制造業面臨來自發達國家和發展中國家的雙重壓力,應用工業機器人成為加速制造業升級、重塑制造業優勢的迫切之選。為了推動工業機器人的發展,我國將工業機器人納入到戰略性新興產業的 “智能制造裝備專項”中進行資金扶持,出臺了 《智能制造科技發展 “十二五”專項規劃》和 《服務機器人科技發展 “十二五”專項規劃》,引導機器人領域的自主創新。根據國際機器人聯合會 (IFR)測算,2011年我國每萬工人擁有工業機器人僅21臺,與發達國家差距明顯 (韓國347臺、日本339臺、德國261臺),行業發展空間巨大,預計2014年我國將成為最大的工業機器人需求國。
各地方政府抓住機遇,紛紛出臺相應政策和規劃推動機器人產業發展。上海市將工業機器人作為高端裝備智能制造的重要專項,拓展機器人系統集成應用,努力使上海成為我國最大的機器人核心技術研發中心和產業基地,2015年目標產值200億元。昆山市機器人產業基地成為國家火炬計劃特色產業基地,擁有國內外機器人企業25家,2011年產值35億元,到2015年將形成工業機器人和智能機器人兩大產業鏈,產值200億元。唐山市提出打造焊接機器人產業集群和特種應用領域服務機器人產業集群,到2015年形成核心專利100項,年產值超過200億元。重慶市成立機器人科技創新聯盟和技術與產業發展公司,推動工業、服務、玩具、軍事、醫療、水下、太空等七大領域機器人的研究、開發和產業化工作,全力打造千億產值的 “機器人之都”。
世界工業機器人行業四大巨頭瑞士ABB、日本發那科 (FANUC)、日本安川 (YASKAWA)、德國庫卡(KUKA)占我國市場的比重超過70%。ABB作為全球工業機器人技術的領導者,目前擁有近30種型號的機器人,1999年在上海成立機器人業務全球總部,設立大型研發中心,進行機器人產品及應用軟件的開發。發那科是全球最多樣化的工廠自動化、機器人和智能機械制造商,1997年與上海電氣集團聯合組建公司,從事機器人和自動化成套生產系統的銷售、安裝和保養,目前在廣州、深圳、武漢、大連、天津、長春等地設立了分公司。安川是以生產研發機器人和超級環保電機著稱的高新科技企業,1996年與首鋼、巖谷產業合資成立首鋼莫托曼機器人公司,提供自動化生產線系統集成服務,2011年底安川控股首鋼莫托曼,并變更為 “安川首鋼機器人公司”,2012年安川在常州設立工業機器人生產基地,計劃2015年產能1.2萬臺,占安川在日本產能的50%。庫卡是世界頂級機器人制造商和自動化產品系統與解決方案提供商,2008年在上海設立全資子公司,并于2012年建立新的生產廠,2015年產能將達到5000臺。另外,日本那智不二越、韓國重工、丹麥艾佛森等企業也積極開拓我國市場,并尋找合適的生產基地。
近年來,國內的新松機器人、海爾哈工大、博實自動化、廣州數控等企業聯合中科院、哈工大等機構和高校的科研力量,發揮本土配套和集成優勢,加大自主創新力度,在工業機器人的研發、生產和應用方面實現快速成長。
沈陽新松機器人自動化股份有限公司是國內機器人的龍頭企業,2011年實現銷售收入為7.8億元,在移動機器人 (AGV)、潔凈機器人等方面已形成特色和優勢。公司以沈陽為北方中心、杭州為南方中心加緊在國內進行戰略布局,在北京、上海、杭州、深圳及沈陽設立5家控股子公司,在廣州和濟南設立機器人國家工程中心分中心,并將向重慶、成都、西安等西部城市拓展。
哈爾濱海爾哈工大機器人技術有限公司,依托哈工大機器人研究所的機械、電子、自動控制、計算機等多學科交叉優勢,在自動化設備、工業機器人、直角坐標機器人、智能服務機器人等領域掌握了多項關鍵技術。
哈爾濱博實自動化股份有限公司,主要從事石化化工后處理成套設備的研發、生產、銷售及相關技術服務,包括粉粒料全自動包裝碼垛成套設備和合成橡膠后處理成套設備兩大系列產品,已廣泛應用于中國石化、中國石油、中化集團、中國海油、神華集團等大型企業集團,其工業機器人產品主要是碼垛機器人、搬運機器人等。
廣州數控設備有限公司是國內技術領先的專業成套機床數控系統供應商。2006年底開始進行工業機器人研發,已實現搬運機器人、碼垛機器人等系列化產品的生產,與比亞迪、珠海格力等企業合作推廣機器人在生產線上的應用。2012年公司在廣州新建產業園區,工業機器人產能將達2000臺。
另外,奇瑞汽車、富士康等企業根據自身生產線升級的需要,積極開展工業機器人的自主研發和制造。其中,奇瑞汽車在蕪湖市成立埃夫特智能裝備有限公司,機器人年產能已達到1000臺;富士康提出3年內在生產線上部署100萬臺機器人的計劃,在山西晉城設立的智能化機器人生產基地已經投產,河南洛陽的生產基地也抓緊推進。
青島的工業機器人應用依托軟控股份、海爾集團等企業在橡膠、家電等領域實現突破,并產生了科捷自動化、海爾機器人等領軍企業,初步形成工業機器人領域的特色和優勢。
青島科捷自動化設備有限公司是軟控股份有限公司的控股子公司,主要從事以機器人技術為核心的自動化成套生產設備研發、制造和銷售。憑借軟控在輪胎行業的優勢,在國內率先研制成功環形胎面硫化翻新工業機器人,目前其工業機器人產品已應用于輪胎生產的成型、硫化、檢測、倉儲等各個工序,實現了輪胎生產的全流程自動化。同時,還積極拓展汽車、家電、信息技術、食品、玩具等行業機器人應用空間。
青島海爾機器人有限公司隸屬于青島海爾集團,前身是海爾集團設備制造部,負責集團內各個事業部生產流水線的研發與制造。在職能分配上,海爾哈工大機器人公司側重于研發與測試,海爾機器人公司側重于設備制造,其直角坐標取料機械手已實現批量生產與應用。近年來,海爾集團提出 “工廠無人化、營銷自動化”發展目標,對機器人業務進行戰略調整,集中優勢資源推動柔性化生產。2012年底,海爾收購新西蘭斐雪派克,準備利用其生產設備的機械公司提升海爾生產的自動化和智能化水平。
另外,青島華東工程機械設備有限公司的全液壓重載機器人,創想機器人制造有限公司的蜘蛛人機器人和六軸機器人也具備較強的市場競爭優勢。諾力達智能科技有限公司與日本不二輸送機工業株式會社,寶佳自動化設備有限公司與日本那智不二越形成較緊密的戰略合作關系,推進工業機器人的銷售與應用。軟控裝備產業園、華東工程機械有限公司工業機器人擴能、德國斯圖加特工業自動化系統裝備等項目進展順利,為全市工業機器人產業發展奠定良好基礎。
青島在機器人研發方面起步較早,目前除科捷自動化、海爾機器人等生產企業的研發力量外,山東科技大學也具備較強的研發實力。其機器人研究中心是山東省和青島市的重點實驗室,在地下工程機器人、動物機器人、危險環境機器人、機器人智能控制理論與技術等方面已形成特色。利用專利信息服務平臺,可以搜索到名稱為機器人的青島專利72項,其中專利權人為山東科技大學的為41項。其噴漿機器人等科研成果已經實現產業化。青島還注重科研力量的引進,與日本電產增成株式會社合作共建的青島智能機器人工程技術研究中心已開始運營,山東省智慧機器人研究所也在藍色硅谷加緊建設。
總體來看,青島工業機器人產業的發展已經具備了較好的基礎,但與先進城市相比,規模較小,實力較弱,布局較零散,產業發展缺乏規劃和政策的引導與支持。機器人產業前景廣闊,且與青島制造業升級息息相關,需要抓緊推動發展。
一是由青島市發改委牽頭,編制青島機器人產業發展規劃,明確青島機器人產業發展的定位、目標和重點,與青島市重點經濟功能區布局建設相結合,在部分高新技術產業或先進制造業功能區規劃2—3個機器人產業園區,引導產業集聚發展。二是由青島市科技局牽頭,聯合青島機器人領域科研機構和企業研發中心,編制青島機器人產業的技術路線圖或科技發展專項規劃,推動青島機器人技術實現重點突破,形成一批自主知識產權。三是由青島市經信委牽頭,聯合土地、財稅、金融等部門出臺青島支持機器人產業發展的配套政策,學習深圳支持戰略性新興產業發展的經驗,形成規劃引導與政策支持相互配合,協力推動機器人產業發展的局面。
一是培育和引進系統集成商。工業機器人需要配備其他周邊設備并設定程序,形成機器人成套系統才能工作,系統集成商是面對終端用戶,提供定制化服務和售后保障的關鍵環節,在工業機器人的應用推廣中扮演重要角色,應引導和鼓勵青島機械設備、工業自動化等相關行業領域企業向系統集成商轉變。二是探索機器人應用的租賃模式。鼓勵民間資本成立機器人租賃公司,對中小企業租賃機器人使用的給予補貼或提供低息貸款。三是設立機器人應用宣傳指導中心,對中小企業進行機器人應用的知識培訓或技術指導。
一是組建機器人產業的產學研聯盟和行業協會等組織,成立機器人技術和產業信息發布中心,建設機器人產業公共技術研發平臺,推動企業、高校、科研機構的成果交流和信息共享。二是由青島市創投中心牽頭設立機器人產業專項引導基金,支持和鼓勵機器人領域科技成果轉化。加強機器人領域的知識產權保護。三是制定工業機器人新產品和關鍵核心部件的開發路線圖,加大關鍵核心部件開發力度。四是依托駐青的山東科技大學、山東省智慧機器人研究所等建立機器人科研、教學、培訓、資質認定等一體化的機器人產業人才培育平臺,完善人才培養和服務體系。
一是重點關注日本那智不二越、韓國重工、丹麥艾佛森等產品已進入國內市場,但還沒有在我國進行生產的國際企業,積極接洽與推介,尤其要發揮青島與日韓地方政府間、企業間保持良好經貿關系的優勢,積極引進日韓機器人企業。二是發揮好青島本地機器人龍頭企業優勢,引進上下游配套企業,爭取在橡膠行業鞏固優勢,在家電行業形成突破,帶動全市工業機器人的應用和產業發展。三是積極引進或承辦機器人展會、論壇或國際賽事,構建機器人產業文化,樹立青島在機器人領域的品牌影響力。
參考資料
1.王迎春,傅翠曉,金愛民.發展機器人產業走向RT時代——“第三次工業革命”切入口的上海選擇[J].世界科學,2012(7).
2.馮月姮.與比爾·蓋茨不謀而合曲道奎:機器人將成為下一個PC產業[J].中國機電工業,2012(11).