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    从工业机器人的应用,看我国制造业距离中高端还有多远

    科学点滴·2018-12-05 10:58:06 来源:一呼百应官网


    从工业机器人的应用,看我国制造业距离中高端还有多远


    工业机器人成为工业4.0阶段,传统制造业迈向智能制造的“神助手”。目前,国产工业机器人后来居上,已经逐步应用到进入汽车、工程机械等对精度具有更高要求的高端领域。


    近年来,国产机器人产业进入快速发展阶段,2017年,我国工业机器人产量同比增长68.1%,并且保持稳步增长。同时,工业机器人制造一直以来都饱受诟病的减速机、伺服控制、伺服电机三大关键核心零部件技术,也不断取得突破,代表着我国制造业加速向产业价值链中高端迈进的最佳体现。


    例如,在山东某大型机械制造高新园区里,136台工业机器人在有条不紊地给核心零部件进行冲压、焊接、总装等工作,其中超过三分之一是国产品牌。不仅如此,工厂还计划每年新投入50台工业机器人,并且不断提高国产工业机器人的占比。


    技术创新乃走向高端的必经之路


    在湖南省工业机器人产业示范园区的大厅里面,陈列着有一款名叫“长沙1号”的六轴工业机器人,是国产工业机器人技术的集大成者。这款“长沙1号”由一个硬盘状的黑盒子——控制反馈系统——进行控制,集成了当前相关数据的创新算法,具有极快的运行速度和强大的信息处理能力。这款机器人实现了算法硬件化、硬件产品智能化,在国产化的机器人中处于领先地位。


    工业机器人的三大关键技术部件是——控制系统、伺服电机、减速器,也是衡量机器人性能的主要指标。然而,在很长的时间里,这三个部件却长期依赖进口。也正因为如此,汽车制造等高端领域所需的六轴及以上的工业机器人,依然被欧美和日本企业垄断,国产六轴工业机器人在全国工业机器人新装机量中的比例不足十分之一。


    实现技术创新,攻克核心技术,是国产机器人迈向产业中高端的必由之路。工信部信息中心工经所所长于佳宁接受媒体采访时曾说,技术创新驱动工业机器人行业显著转型升级。在关键零部件方面,国内的机器人研发企业逐步攻克了控制系统、伺服电机、减速器等关键核心零部件领域的部分难题,追赶国际领先的步伐正在加快。


    尤其是,国产工业机器人的控制系统已基本达到国际先进水平,关键零部件开始向国产化迈进,有效降低了国产机器人的成本,也提升了国产工业机器人的市场竞争力和市场份额。此外,在软件方面,工业机器人中所采用的图像识别、语音识别等AI技术也已经能够与国际先进水平抗衡,机器人本体优化设计及性能评估、高速、高精度控制等核心技术都已经是今非昔比。


    正因如此,以往由于核心技术的缺失造成六轴及以上机器人水平差的问题,正在逐步得到解决。2017年,多关节机器人成为国产工业机器人销量第一的机型,为历史首次。以多关节机器人为代表的六轴机器人占比的上升,表明国产机器人的国际竞争力正在提升,产品结构调整升级正在有序推进。


    走出低端重复供给怪圈


    当前,我国生产和研发机器人的企业超过1000家,但是,机器人本体制造企业仅有200家,其余大部分是出于产业链低端的组装和代加工企业,产业集中度低、总体规模小。深入分析国内50多个以发展机器人为主的产业园区就可以发现,很多园区过于注重招商引资,然而对于技术创新、人才培养却无动于衷,极大地影响整个机器人产业的发展。


    反观国际产业链中高端的国家,日本和德国却具有明显的优势。日本的的优势在于工业机器人关键零部件的研发技术,包括减速机、伺服电机等都处于领先地位,而德国则在于原材料、本体零部件和系统集成方面优势明显。在机器人高端应用最集中的汽车行业,国外公司占90%以上的份额,可见国产机器人的差距。


    对此,国内企业也必须走出低端重复供给的迷途。目前,国内工业机器人产业积极推动供给侧结构性改革,就必须大力破除无效供给,推动化解过剩产能。工业部也将加强对工业机器人行业的监测,引导行业健康有序发展。


    目前,国内的京津冀、长三角、珠三角等地区已形成一定规模的机器人产业集群,并且每个区域都发展出自己的优势产业。例如,珠三角地区在控制系统方面有显著优势,而长三角地区则以江苏、上海和浙江为核心区域,优势在于雄厚的电子信息技术产业基础。


    实现多元化发展


    从供给侧结构性改革成效来看,除了破除无效供给之外,我国工业机器人产业还在“立”“降”字上着手。一方面,工业机器人要不断拓展优化品种类别,协作式机器人、双臂机器人、智能机器人等高端产品实现投产;另一方面,随着控制系统、伺服电机、减速器等关键零部件的逐步国产化,工业机器人还必须进一步降低成本,提升实际应用能力。


    国产工业机器人的应用范围确实在加速提升。2017年国产工业机器人已服务于工业生产37个行业大类,超过100个行业中类。在应用领域分布方面,依然以搬运与上下料最多,其次是焊接与钎焊。在销量方面,汽车制造业、计算机、通信以及电气机械和器材制造业使用工业机器人的数量最多;此外,以家具制造、食品制造、酒制造业等为代表的轻工行业的机器人销量增长快速,占比不断提升。


    从整个产业来看,国产工业机器人在保持高增速的同时,质量逐步提升,整体发展水平逐步迈向中高端,供给水平持续提升,制造业整体水平也在向中高端迈进。



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