浙江省發展和改革委員會課題組
加快浙江工業機器人產業發展
——浙江省工業機器人產業發展情況調研報告
浙江省發展和改革委員會課題組
浙江工業機器人產業鏈已初具雛形,并有一定的技術積累。雖然當前工業機器人發展還面臨較多阻礙,但各地發展機器人產業的熱情高漲。要加強對全省機器人產業布局的統籌規劃,在全省打造若干個各具特色、密切合作的機器人產業集群。要加強核心技術研發,加快培育和扶持一批工業機器人龍頭企業,擴大浙江在發展機器人領域的影響力
工業機器人是先進制造業的關鍵支撐裝備,其研發和產業化應用是衡量一個國家或地區科技創新、高端制造水平的重要標志,也是發展智能經濟的核心基礎產業之一。近年來,隨著浙江省“機器換人”的全面持續推進,工業機器人的生產和應用進入了快速增長的階段,有力地促進了浙江裝備制造業的高端化發展和傳統產業的智能化升級,也為浙江加快工業轉型升級提供了巨大的新動力。近期浙江省發改委與省發展規劃院、省經濟信息中心組成了聯合課題組,實地走訪了杭州、嘉興、寧波、紹興、麗水等地相關代表性企業、產業園區和特色小鎮,深入調研了史陶比爾(杭州)、杭州新松機器人、萬豐科技、慈星股份等十余家工業機器人代表性企業。
工業機器人產業處于市場需求爆發的初期。近年來,伴隨著企業用工成本急劇上升及全社會人口老齡化的加快,“機器換人”成為企業轉變生產要素結構、快速提升生產效率的重要途徑之一。2015年我國工業機器人市場銷量約7.5萬臺,同比增長了36.6%,預計未來五年我國工業機器人年銷量增長率在20%以上。而據本次調研相關企業的預測,“十三五”期間浙江工業機器人年均銷量也將會有30%左右的高速增長。未來工業機器人產業在高速增長的同時,市場潛力也十分巨大。據調查,目前浙江制造業機器人密度為52臺/萬人,雖然高于全國36臺/萬人的平均水平,但與全球制造業機器人密度66臺/萬人的水平,特別是工業發達國家200臺/萬人的水平還有很大的差距。而且隨著新一代信息技術的不斷突破、新的生產組織方式加快重組,機器人向傳統制造領域的滲透不斷加速,未來我國工業機器人的市場潛力將不斷釋放。
工業機器人產業鏈初具雛形。機器人行業上游是核心零部件,主要的是驅動器、減速機和控制器,中游是機器人本體,下游是系統集成和應用。近年來,各地發展機器人產業的熱情非常高。一方面通過市場需求的引導,引進了史陶比爾、沈陽新松等一批國內外知名機器人企業;另一方面,萬豐科技、均勝電子、娃哈哈等一批本地企業通過收購國外工業機器人公司、引進相關技術或設立機器人研究院等方式積極布局機器人產業。目前,浙江已有機器人本體制造、關鍵零部件制造、系統集成等各類企業150余家,也涌現出一批面向特定行業需求的骨干龍頭企業。其中,機器人研發方面有浙江省智能機器人研究院(蕭山)、寧波智能制造產業研究院等,機器人本體制造有史陶比爾(杭州)、嘉興瑞宏、杭州凱爾達機器人等,伺服電機方面有臥龍電氣、通靈股份等,減速機方面有恒豐泰、雙環傳動等,控制器有萬豐科技、慈星股份等,機器人系統集成商則較為普遍,估計約占相關企業的七成左右。此外,在工業軟件控制、傳感識別等機器人產業配套領域,也有中控科技、海康威視等一批重量級企業。
浙江在工業機器人領域已有一定的技術積累。雖然目前工業機器人的關鍵技術大多數為美國、德國和日本等發達國家企業所壟斷,但近年來隨著國內機器人市場的蓬勃發展,浙江在工業機器人方面研發投入不斷加大。一方面,已建設了一批機器人科研機構,并初步構建了產學研合作體系。目前,全省機器人產業擁有國家級技術中心、研發中心、實驗室2個,省級技術中心、研發中心5個,獲得發明專利授權150余項,已形成一支2000余人的機器人研發隊伍。另一方面,相關企業對機器人關鍵核心技術的研發力度在不斷加大,目前已在控制器、伺服驅動系統和傳感裝置等關鍵領域有了一定的創新突破。比如,中控集團已掌握全方位運動機構與規劃控制、雙足運動機構與規劃控制、機器人動態路徑規劃與避障等一系列國際上的先進技術;萬豐奧特掌握有自主知識產權的機器人運動控制系統與軟件,工業機器人的重復定位精度與ABB等國際一流企業處于同一技術水平。浙江恒豐泰減速機制造有限公司在減速機研發上有技術突破,進一步縮短了浙江與發達國家的差距。
各地促進機器產業的政策氛圍良好。目前浙江省已初步形成蕭山機器人產業園、麗水智能制造產業園、大江東機器人產業園、智能制造小鎮等一批產業園區,各級各地政府對機器人產業高度重視,已制定諸多扶持政策。比如,省級層面已制定了《浙江省機器人產業發展規劃(2015-2020)年》和《加快推進工業機器人應用的實施意見》,成立機器人產業聯盟等社會組織等。嘉興市出臺了《關于推進機器人及智能制造裝備產業發展的實施意見》和《關于落實工業機器人購置獎勵的政策》,余姚的機器人發展受到余姚縣政府與寧波市政府的雙重政策優惠,麗水市開發區管委會甚至針對機器人優勢企業制定“一企一策”等。
核心技術有待提升。機器人制造過程中有三大核心部件:驅動器、減速機及控制器。通過調研情況來看,浙江省還沒有一家企業能完全自主生產機器人,核心零部件大部分需國外進口,其中減速機的核心技術被日本壟斷,驅動器及控制器大部分需要從歐洲進口,全球機器人生產幾乎被ABB、庫卡、發那科與安川電機四大家族所壟斷。
關鍵技術人才缺乏。機器人產業是高科技產業,人才是產業發展的原動力。調研情況顯示,大多數企業的技術骨干都具有博士學位或為國家“千人計劃”學者,但是技術人才明顯不夠,且流動性較大,大部分園區都遠離市區,周邊配套設施無法滿足研究人員的基本需求。比如,在調研中杭州新松機器人(位于杭州大江東產業園)的員工反映,該公司的研發人員大多住在主城區,其每天的通勤時間就需4小時左右。蕭山機器人小鎮周邊的配套設施還不完善,吸引高級人才生活集聚的難度較大,技術人才的缺乏成為機器人企業壯大成長的重要障礙。
產業布局較為分散。從調研來看,除了杭州、寧波等機器人企業相對比較集中的地區正在建設或擬建設若干個機器人產業園(或特色小鎮)外,其他地區機器人企業布局相對比較分散,盡管也都有建設機器人產業園區的計劃或設想。有的地區雖然很早就開展了機器人產業園區的建設工作,但由于本地市場厚度不夠、技術人才不足、政策力度不強等原因,也難以形成規模效應。此外,雖存在浙江省機器人產業技術聯盟、浙江省機器人產業發展協會等社會組織,但企業間上下游聯動不夠密切等問題仍比較突出。
產品性價比不高。調研發現,目前企業生產的自動化搬運機器人一般價格也要在25萬元/臺左右,系統集成及整體方案價格動則在百萬元以上。對于很多中小企業而言,僅僅使用本地生產的機器人成本壓力也是非常大的。而且目前生產機器的核心關鍵零部件大多要依賴于進口,進口部件的成本較高,導致整機成本壓縮的空間非常有限。同時,國內的工業機器人產品在產品性能的穩定性、可靠性和耐久性等方面還是與國外產品存在較大差距。很多大中型企業寧可使用進口機器人,也不愿使用價格稍低一點的本地化的機器人。
雖然浙江工業機器人發展還面臨較多阻礙,但上下發展機器人產業的熱情是非常高的。從目前已有的工業機器人企業情況來看,浙江機器人產業發展主要有三條路徑,一是從細分行業的自動化設備制造—集成應用—機器人本體制造或關鍵零部件生產的縱向一體化發展路徑;二是由技術研發向成果應用轉化的市場化發展路徑;三是從工業機器人向服務機器人跨越的多元化發展路徑。
路徑一:從細分行業的自動化設備制造進入機器人產業。在調研中,課題組發現很多機器人生產企業,原本都是從事焊接、打磨、鑄造、食品制造等領域的龍頭骨干企業,近年來在持續地對自身的生產線進行自動化設備改造和工藝流程優化的過程中,逐步在特色領域的自動化改造中積累了一定的技術經驗和人才隊伍,成為了這個特定工業領域里的自動化系統集成供應商,并進一步向機器人控制器、本體制造等領域拓展。比如,萬豐科技早期是從事鑄造生產的,在多年來對自身鑄造設備的自動化改造過程中,逐步進入到工控領域掌握了控制器集成應用的技術,并進而向鑄造機器人和焊接機器人領域拓展。又比如,凱爾達公司原來是焊接領域的龍頭企業,2013年通過與日本安川合資成立了專門從事焊接機器人生產的企業,近三年來產品年銷量均保持在30%以上。調研發現,約占七成以上的機器人企業均是采用這一發展路徑的。采用這一發展路徑的企業相對而言在細分機器人領域具有較強的技術競爭力、市場適應性和盈利能力,但缺點是對機器人共性核心技術的掌握和關鍵零部件的制造能力還是積累不足,需要政府在關鍵共性技術攻關、專業人才和技術團隊引進等方面給予大力支持。
路徑二:由技術研發向成果應用轉化。技術落后是我國機器人產業落后于日本、德國以及美國等國家的根本原因,因此,技術研發是發展機器人產業的當務之急。目前浙江省有多家研究機構正著力進行機器人技術的研發,同時研究機構下屬企業或關聯企業則將研究成果進行轉化。以浙江恒豐泰減速機制造有限公司、浙江省智能機器人研究院(蕭山)與寧波智能制造產業研究院等為代表,這些企業或研究機構都是先從事技術研發,核心技術獲得突破后再將研究成果通過關聯企業進行市場化。采用這一路徑的企業或單位優點是掌握了一定的核心技術,但是在技術成果的市場轉化和產業化方面經驗或能力不足,同時也面臨著國外壟斷企業的打壓,短期內缺乏足夠的市場盈利能力和可持續經營能力,需要政府在產品采購、企業孵化等方面給予大力支持。
路徑三:從工業機器人向服務機器人的跨越。由于我國工業機器人發展起步較晚,目前大量核心技術為瑞士ABB、日本發那科、日本安川和德國庫卡等國外企業所掌握,工業機器人高端市場競爭非常激烈。相對而言,國內服務機器人在技術積累方面與國外差距不太大,而且在國內服務需求升級和人口老齡化的大背景下,國內教育、醫護、養老等領域的服務機器人市場應用前景十分廣闊。據估計,未來國內工業機器人產值是千億級,而國內服務機器人的市場則可達到萬億級。因此,部分有實力的工業機器人企業也瞄準了服務機器人市場,紛紛開始從工業機器人向服務機器人的多元化布局。比如,寧波慈星機器人公司近年來在持續研發工業機器人的同時,與杭州阿優文化公司共同設立了開心果機器人公司,開始涉足教育和陪護領域的服務機器人。采用這一發展路徑的企業相對還是少數,因為工業機器人與服務機器人在技術方向和研發重點上有較大的區別,但也存在一些通用的技術(如機械手、傳感定位等),如果能實現兩大領域融合互補發展,將給企業發展帶來巨大空間。目前,與工業機器人相比,各級政府對服務機器人發展的研究、規劃引導和政策扶持力度明顯不足,需要加大力度。
優化機器人產業布局,加快形成產業集聚。省級層面要加強對全省機器人產業布局的統籌規劃,打破各地機器人產業發展各自為政、無序發展的局面,圍繞工業機器人產業鏈發展,打通融資鏈、整合創新鏈,在全省打造若干個各具特色、密切合作的機器人產業集群。以杭州“信息經濟”與寧波“智能經濟”為背景,發揮兩地研發優勢,打造浙江機器人研發制造的產業高地。以紹興、嘉興、麗水、臺州、溫州等地為中心,以全面推進本地區主導產業“機器換人”為抓手,加快機器人向傳統制造業的推廣應用,積極打造細分領域的機器人產業基地。要強化高地與腹地技術交流、成果轉化等的對接,加快形成產業集聚,發揮產業集聚效應。
扶持核心技術研發,打造一批龍頭企業。加強核心技術研發是機器人產業健康發展的基礎支撐,各級政府應高度重視機器人核心技術研發和技術攻關,對企業和研究院所的關鍵共性技術研發給予最大力度的支持。要加快機器人產業技術專利申請審批流程,規范并簡化相關程序,做好專利保護相關工作。要設立機器人核心技術研發專項課題,積極引導本省企業、科研機構以及高校在機器人核心技術上進行攻關,對取得重大技術突破的科研創新予以獎勵。同時,要加快培育和扶持一批工業機器人龍頭企業,縮短浙江與上海、江蘇等地的差距,擴大浙江在發展機器人領域的影響力,維持和擴大浙江企業的市場份額。

浙江省機器人產業發展譜系圖
加強資金和人才支持,營造良好發展環境。要充分發揮財政資金的杠桿作用,通過設立機器人產業基金等多種方式,積極引導社會資金投入機器人產業發展。要多渠道幫助機器人企業對接各級資本市場,引導各類社會資本促進本地機器人企業發展。特別是針對部分企業反映關鍵人才缺乏、留不住等問題,各地政府要進一步完善人才引進政策,加大人才引進力度。將產業園區對應的生活、服務配套設施建設納入到城市發展總體規劃中去,加快推進相關產業園區周邊生活配套設施和服務設施建設,做到將人才“引進來、留下來、鉆進去”。
調研組組長:何中偉;調研組副組長:金菊萍;調研組成員:錢陳(執筆)魏偉忠陳軍(執筆)施曉雨呂鵬宏