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走访广东 | 观工业机器人产业的进阶之路

日期: 2020-12-26
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走访广东 | 观工业机器人产业的进阶之路


5年时间,会发生什么?走进广东汽车、电子、家电等各行业的车间,循着机械转动的声响,可以找到答案:工业机器人的普及。2014年被业内称为工业机器人产业发展元年,而今工业机器人这颗“制造业皇冠上的明珠”,正成为广东制造业升级的重要支撑。


此前广东出现“用工荒”,市场的变化让各方敏锐觉察,各地政策支持机器换人快速铺开,传统数控、机械企业转型机器人,依托庞大的制造业市场,广东机器人产业从无到有,形成较为完整的机器人产业链。


但必须正视的是,广东机器人与国外高端机器人仍有一定差距,尤其在核心零部件和软件方面。不久前,《广东省培育智能机器人战略性新兴产业集群行动计划(2021-2025年)》(以下简称《行动计划》)出台,提出要促进产业迈向全球价值链高端,到2025年,智能机器人核心技术和关键零部件主要技术指标达到国际先进水平。




连日来,南方日报记者走访发现,广东机器人产业仍充满活力,本土企业深耕应用市场的同时,也正潜心研发机器人核心零部件,向“卡脖子”的关键技术发起挑战,抢夺中高端市场。“目前世界机器人都在攻克柔性技术,广东依托庞大的应用市场,有机会诞生超大机器人企业。”广东省机器人协会会长任玉桐说。


创新突围

企业从濒临倒闭到 攻下核心零部件专利


当“用工荒”问题出现时,机器代人受到关注;制造业转型升级,工业机器人同样是绕不开的坎。工业机器人市场长期被国外的“四大家族”(库卡、发那科、ABB、安川)占据,起步相对较晚的广东机器人企业如何突围成长?


从业多年,最让广州长仁工业科技有限公司总经理姚振祺骄傲的,是挂在墙上的减速机专利发明。然而为研发这一核心零部件,公司却差点倒闭。


早些年,姚振祺的机械厂研究机器人时发现“卡脖子”问题:减速机。减速机是机器人的核心零部件之一,长期以来被外国机器人公司所垄断。要么高价进口,要么自主研发,“总要创新突破,不然一直被‘卡脖子’。”姚振祺选择后者。


但研发从一开始就很艰难,减速机电线、零件多,尤其是偏心轴、摆线片等特别复杂,几乎不可能仿照。“但要发展机器人,就肯定要解决这个问题。”姚振祺组建起两个团队,分别用不同的方法研究,“两个团队轮流干,经常到晚上2点多。”


终于在3年后,2015年团队掌握减速机原理和核心技术,时间来到产品制作的关键一年。但他已将积累的数千万元全部投入研发,并在研发关键期停了原有业务,企业濒临倒闭。


恰在此时,广州市相关部门调研发现长仁能生产减速机,马上予以支持,长仁得以继续研发,最终成功解决减速机技术细节问题。2019年,长仁拿下RV行星摆线空心减速机专利,突破减速器这一机器人核心零部件技术。


长仁从无到有的8年曲折历程,正是广东工业机器人成长、突围的缩影。2014年前后,全省出现“用工荒”,而此时机器人基本被国外企业垄断,面对这样的“内忧外患”,深圳、广州、东莞、佛山等地迅速出台机器人产业发展扶持政策,“机器换人”成为制造业升级的顶层设计。


在这样的火热氛围里,广东机器人发展元年开启。从核心零部件,到机器人本体、集成应用,机器人产业链上涌现大量广东企业。


比如,以机床数控系统为主业的广州数控设备有限公司,最早从2007年开始开发全自主知识产权的JSK系列工业机器人,逐个攻克机器人关键部件,而今包括控制驱动、电机、机器人本体等,都已有了自主知识产权。


广东拓斯达科技股份有限公司也在突围中尝到科技创新的“甜头”。此前拓斯达主营直角坐标机械手,但控制器、伺服马达被国外垄断,价格昂贵,于是将所有研发力量投入攻坚。拓斯达董事长吴丰礼仍记得当时的突围场景,到2015年研发出成本只需1000多元的五轴机械手,抢占被国外企业占领的市场,国外产品也开始降价,“这个过程很难,需要很大的勇气和资源,但只有做了才能突围。”


“广东机器人企业务实,不会迷信、恐惧机器人四大家族,这也是产业发展的一个特点。”任玉桐指出。


纵观广东机器人产业发展历程不难发现,面对国外技术垄断,广东本土机器人企业凭着一股韧劲,坚持研发创新,最终走出一条机器人产业的特色突围之路。


市场突破

自主制造的机器人 迅速在市场铺开


记者走访中,每一位受访对象几乎都提及,“广东相比其他区域和国外,发展机器人产业最大的优势是应用市场”。


走进位于东莞大朗镇的伯朗特机器人股份有限公司生产车间,现场随处可见机器人挥动机械臂调试,运动发出的声响回荡。“这边原来是仓库,改装成车间做机器人。”伯朗特机器人董事长尹荣造介绍。


车间在铁皮屋顶的遮盖下显得有些昏暗,部分墙体脱落露出砖块,眼前的一切一时很难与高端机器人联系在一起,而事实上,每年有大量机器人从这车间生产出来。厂房一旁,正在新建一栋2.5万平米的崭新生产大楼。


伯朗特公开年报数据显示,2018年销售机器人5137台,在国产机器人销量上领先,而据当时省工信委数据,2018年广东工业机器人产量为3.21万台。到2019年,伯朗特机器人销量增至6793台,全年营收超5.2亿元。


巨大的出货量,得益于伯朗特的价格优势,最便宜的六轴机器人仅2.8万多元。尹荣造介绍,支撑这一价格优势的是供应链和商业模式,伯朗特建立3级应用商模式,各应用商可申请授信额度,另外开放的供应链模式也最大程度控制机器人零部件成本。


对伯朗特这样的发展模式,有完全迥异的评价,但不能否认,伯朗特就像机器人市场上的一条鲇鱼。“就是‘农村包围城市’,先占领广阔的中低端市场,只有先让所有制造业企业都能用得起机器人,机器人产业才能壮大。”尹荣造说。


对广东机器人应用市场的看好,是尹荣造自信的来源,也是广东机器人产业充满活力的源泉。作为制造业大省,广东汽车、电子、家电、陶瓷、五金等制造业行业体量庞大,贴近市场、了解企业需求,广东自主制造的机器人迅速在市场铺开,这是产业加快发展的关键。


近些年,广东持续实施机器人产业发展专项行动,不断完善工业机器人保费补贴政策,推进“机器人进集群”,电子信息、食品饮料、医药、陶瓷建材、金属制品等行业中,机器人得到广泛推广应用。在2011年,广东机器人企业数量仅95家,从2014年开始,机器人企业如雨后春笋般涌现,至2018年已达1610家。


同时,广东制造业巨头也纷纷入局机器人,美的收购国际机器人巨头库卡,格力发展智能装备,攻坚伺服电机、驱动器等核心零部件;同时,国外机器人“四大家族”也都在广东布局,一时间广东机器人市场风云际会。




目前广东已发展成国内最大工业机器人应用市场和生产基地,也初步形成从关键零部件到整机和应用,从研发、设计到检测的较为完整的机器人产业链,广东充满活力的机器人产业正走向集群化发展。


全球竞争

基于产业链协同创新 越来越多企业携手合作


广东机器人产业发展仍在路上。《行动计划》明确指出,当前广东机器人产业总体上仍处于全球智能机器人产业链、价值链中低端,并且面临核心零部件多依赖进口,品牌龙头企业欠缺等问题。


千头万绪,如何破局?一批广东机器人企业正积极作为和布局。


在广东天机机器人有限公司干净的生产车间,机器人整齐划一地运动着,测试数据在电脑端收集。董事长陈曦介绍,产品目前已经成功进入富士康、苹果等知名企业,它们原本只使用“四大家族”产品。


高端机器人市场长期被“四大家族”垄断,后发企业难以进入。面对这样的困局,2017年,长盈精密与日本安川合资成立天机,以合资的方式“曲线”进入高端市场。


“‘四大家族’垄断高端市场的关键是供应链,合资后可共享供应链。”陈曦说,“通过这样的合作,能学习到先进的生产和品质管理体系。”但天机并不满足于“借船出海”,目前团队也正在自主研发控制系统以及视觉识别等人工智能技术,以期掌握核心技术,进入更高端市场。


但广东机器人产业核心零部件“卡脖子”问题依然存在,其核心零部件主要是减速机、控制器、驱动器等,当前在精度、速度、负重等要求较高的领域,国产零部件和机器人与国外仍有差距。


不过目前越来越多的机器人企业开始携手合作,开展基于产业链的协同创新。长仁机器人在控制器上选择固高科技(深圳)有限公司,“固高自主研发的控制器很不错,特别是在码垛行业的应用已经赶上国外企业,但还需要更多应用场景去试错、完善。”姚振祺说,长仁与固高合作后,近年来持续提供大量工业机器人应用数据用于做控制器测试和迭代,“经过产业链合作创新,帮助一点点完善代码和技术,国产控制技术也越来越成熟。”


目前,广东也已建立多个机器人产业园区,聚集机器人企业,实现集群式发展。同时,包括广东省机器人创新中心、国家机器人检测和评定中心、国家工业机器人质量监督检验中心等,一批创新平台也为核心技术研发、积累创造基础。


另外,从世界范围看,目前工业机器人销量也远未达到爆炸式发展。“机器人产业还有个问题是智能化、柔性化技术未攻克,制约了工业机器人的普及。”任玉桐说,现在随着人工智能快速发展,与工业机器人结合后真正实现智能、柔性、轻量,可适应各种应用场景,届时机器人就将在所有工厂铺开,“广东很有机会,因为这里有最庞大的应用市场。”


■ 智库观察

应用领域非常发达 自主创新需要支持


发展至今,再谈机器人,势必不能局限在“机器换人”的简单逻辑中,也不能囿于相对完整产业链的自满中,更应着眼机器人如何赋能制造业,以及机器人产业本身的变革。


我们在采访中了解到,相比于其他区域和“四大家族”企业,广东机器人集成应用领域非常发达,但在上游的核心零部件、软件研发上仍相对较弱。


广东机器人产业走向高质量集群发展必然面临核心零部件问题。但谈核心零部件时,我们认为也有两方面可以考量,一方面,当前广东偏向应用,长三角等地偏向研发,站在全国角度看,如果外省率先突破核心零部件“卡脖子”问题,国内形成产业链闭环,广东是否可以只集中精力做大做强应用领域。另一方面,如果广东要突破核心零部件技术等,则需更关注核心零部件研发企业。


核心零部件突破技术难度高,需要较长时间;研发过程中也需要持续投入,而目前很多企业做研发不盈利,只能靠其他业务板块反哺研发,很可能会出现资金困难。周期长、盈利差,或许需要更多政策上、金融上的支持。


企业研发出自主核心零部件后,还需在应用中不断迭代。走访中不少企业、专家反映,国产核心零部件进入部分领域仍会遇到壁垒,如何帮其进入更多应用场景去沉淀技术,这也是需要考虑的。


■ 行动指南


《广东省培育智能机器人战略性新兴产业集群行动计划(2021-2025年)》指出:


1.智能机器人是先进制造业的关键支撑装备,也是改善人类生活方式的重要切入点。广东具有广阔的应用市场、完整的产业链、形成一批自主知识产权、初步形成了产业集聚生态。


2.到2025年,智能机器人产业营业收入达到800亿元,智能机器人核心技术和关键零部件主要技术指标达到国际先进水平,培育形成一批智能机器人深度应用场景,智能机器人高端人才队伍进一步壮大。


3.五大重点任务:聚焦科技创新、优化产业布局、培育优势企业、深入示范推广、强化支撑体系。


4.八大重点工程:机器人减速器工程、机器人控制器工程、机器人伺服系统工程、机器人集成应用工程、无人机工程、无人船工程、服务机器人工程、智能提升工程。


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