中國工業機器人市場應用規模已居全球第一
2017年10月13日06:24

  編者按

  伴隨著勞動力成本上升和經濟結構的轉型升級,中國製造業的轉型升級也在穩步推進,“機器換人”成為近年來製造業的新現象。從市場規模來看,目前,中國已經連續多年成為全球工業機器人第一大市場,占全球工業機器人銷量的30%,而且保持高速增長。

  然而,中國工業機器人製造業的競爭力仍然較弱,尤其在核心零部件上處於劣勢。不過,隨著中國相關企業和機構加大研發投入,在部分核心零部件領域取得了突破,工業機器人的部分核心零部件國產化替代正在加速,一些地區已形成一定規模的機器人產業集群。與人工智能技術緊密融合的新一代機器人產業也正在為中國機器人產業提供了趕超機遇。(編輯:張星)

  導讀

  哈爾濱工業大學教授、機器人研究所所長趙傑指出,經濟型低成本的工業機器人提升了國產機器人占新增裝機的比例,2016年中國自主品牌的工業機器人的銷售已經接近3萬台,比2015年增長了近30%。此外,自主品牌機器人系統集成方面還成功實現了在焊裝領域的應用,中國自主研發的汽車車身柔性焊裝的自動生產線打破了這一高端領域由國外公司壟斷的局面。

  連續多年來,中國一直是工業機器人增長最為迅速的市場之一。隨著產業的轉型升級與人口紅利的消減,近5年來的年均增長率高達28%。中國已經連續五年成為全球頭號工業機器人應用市場,今年中國機器人市場規模預計將突破60億美元。

  中國無疑也成為各國機器人巨頭爭相搶灘的市場,激烈的競爭對自主機器人品牌帶來了巨大的挑戰,也在磨礪著相關企業的成長。

  中國在減速器、伺服電機、控製器等關鍵零部件上長期受製於人的情形正在發生改變。國內廠商相繼攻克了在上述核心零部件領域的部分難題,正在穩步推進這些零部件的國產化,這將降低國產機器人的成本,提升國產機器人在新增裝機中的占比,更重要的是,這將打破國外品牌在關鍵領域的扼喉製約。

  身處第三次高速發展浪潮中的人工智能為新一代機器人打開了無窮的空間,新的智能服務機器人技術更多地集中在大數據、物聯網、感知系統等領域,在這些領域,中國與國外幾乎站在同一條起跑線上,在部分技術以及市場應用空間上,中國甚至佔據了優勢,這將為中國機器人實現“彎道超車”帶來重大機遇。

  各方搶灘中國市場

  在8月末世界機器人大會上發佈的《中國機器人產業發展報告(2017年)》(下稱報告)顯示,2017年,中國機器人市場規模預計將達到62.8億美元,2012-2017年的平均增長率將達到28%,而同期全球機器人市場的平均增長率為17%。

  中國是工業機器人市場發展最快的國家,2016年,我國工業機器人保持高速增長,銷量同比增長31.3%;中國已經連續五年成為全球第一大工業機器人應用市場,其規模約占全球市場份額的三分之一。

  作為製造業大國,中國的人口紅利正在消減,對機器人的需求很大;同時,中國生產製造的智能化改造升級需求也日益凸顯,工業機器人的市場需求依然旺盛。報告預測,2017年我國工業機器人銷量將首次超過11萬台。

  近年來,全球工業機器人巨頭紛紛在中國建立產業基地,全方位搶占市場高點。其中,ABB在已建立珠海、青島機器人應用中心的基礎上,正籌劃建立重慶機器人應用中心;安川電機與武進國家高新區二期項目簽約,再度提升產能,啟動建設第三工廠。庫卡宣佈再次加大對中國的投資,建設中國二期廠房,以求繼續擴大產能。

  這為國產機器人行業帶來了巨大的壓力,也凸顯了中國在核心零部件等問題上久懸未決的瓶頸。

  世界機器人大會秘書長、中國電子學會副理事長兼秘書長徐曉蘭在接受21世紀經濟報導記者採訪時表示,中國機器人產業尚難以與國外巨頭完全競爭,在核心零部件領域受製於人,她擔心中國快速的機器換人進程會導致中國直接從國外進口機器人核心零部件甚至整機,使得龐大的中國市場拱手相讓。

  從結構上看,工業機器人由減速器、伺服電機、控製器、本體四大部件構成,前三者分別占整機成本約35%、25%、15%,然而這三大部件大多被外資壟斷,國內機器人整機製造企業在關鍵部件配套方面嚴重受製於人,基本沒有議價能力,甚至導致整機製造成本與進口整機倒掛。

  以占機器人整機成本最高的減速器為例,目前精密減速器市場大半被日本企業佔據,當下國外機器人在減速器上的成本在15-20萬,而國內的機器人的成本卻在30萬左右,比國外機器人成本高出近一倍。在伺服電機方面,國內公司的整體份額低於10%;在驅動器上同樣如此:國內80%的驅動器需要從歐美和日本進口。

  國外的巨頭廠商往往能以巨大的採購量和簽署排他性協議獲得比較優惠的採購價格,而且很多工業機器人廠商本身就是核心部件的提供商――日本發那科是世界上最大的專業數控系統生產廠商,安川和鬆下都屬於全球最大的電機製造商。

  這讓中國公司吃盡苦頭:從這些公司進口零部件,國內企業往往要以高出國外廠商高得多的價格購買減速器與伺服電機,這使得不少企業營業成本的增速遠高於營業收入的增速。

  國產化替代加速

  不過,這一切正在悄然發生改變,中國機器人產業在核心零部件等領域的國產化替代正在加速。

  目前,中國已將突破機器人關鍵核心技術作為重要戰略,國內廠商攻克了減速器、伺服電機等關鍵核心零部件領域的部分難題,初步實現了控製器的國產化,核心零部件國產化的趨勢逐漸顯現。

  與此同時,國產工業機器人在市場總銷量中的比重穩步提高。國產控製器等核心零部件在國產工業機器人中的使用也進一步增加,智能控製和應用系統的自主研發水平持續進步,製造工藝的自主設計能力不斷提升。

  工信部賽迪研究院裝備工業研究所所長左世全告訴21世紀經濟報導記者,中國在四大關鍵零部件中都獲得了一定的實際掌握能力,在減速器國產化過程中,出現了南通振康、蘇州綠的、陝西秦川等單位,推動了零部件在中低端機器人中的應用;在伺服電機方面,國內彙川技術、華中數控、新時達等公司也逐漸崛起。

  左世全認為,當下零部件國產替代面臨的問題一方面是市場占有率較低,一方面則是質量可靠性與穩定性仍有待提高。“現在系統集成商為了保證穩定性和可靠性,在汽車自動化銲接等方面不敢輕易使用國產機器人,而可靠性的提高也正需要應用市場的不斷增加。”

  哈爾濱工業大學教授、機器人研究所所長趙傑表示,目前核心零部件的關鍵技術正在取得重大突破,部分實現了小批量的行業應用。“例如諧波減速器出貨量已經達到了每年8萬台,RV減速器近幾年累計在自主品牌機器人上實現了近2萬台的應用,這都縮短著我國產業核心零部件依賴進口的進程。”

  趙傑指出,經濟型低成本的工業機器人提升了國產機器人占新增裝機的比例,2016年中國自主品牌的工業機器人的銷售已經接近3萬台,比2015年增長了近30%。此外,自主品牌機器人系統集成方面還成功實現了在焊裝領域的應用,中國自主研發的汽車車身柔性焊裝的自動生產線打破了這一高端領域由國外公司壟斷的局面。

  值得注意的是,由於採購規模增長和企業轉型需求,產業鏈下遊重點領域的龍頭企業開始加快研發和自供機器人。例如,美的集團繼收購德國庫卡公司後,與以色列運動控製系統解決方案提供商Servotronix達成戰略合作;倚天科技通過收購控股了崑山依萊伯瑞機器人;東旭新能源收購上海安軒自動化等。

  國產化的同時,在長三角、珠三角、京津冀及東北地區,正在緊密結合當地產業轉型升級的發展需要,圍繞特色機器人產業園區形成新一輪的產業集聚。

  從區域上看,長三角和珠三角成為工業機器人產業鏈最完備、發達的地區,其中珠三角依託鬆山湖等機器人產業園區,憑藉政策措施與金融手段、應用對接結合,初步形成產業鏈,創新創業氛圍濃厚;長三角依託蕪湖機器人產業園、崑山高新區機器人產業園,憑藉雄厚的產業基礎及配套、龐大的應用市場,打造了完備的機器人產業鏈。

  此外,京津冀依託唐山機器人產業園,智能機器人產業鏈相對成熟,服務機器人和特種機器人更為領先,東北地區則依託哈爾濱科技創新城機器人產業園、瀋陽渾南智慧產業園,形成了以工業機器人為主的產業集聚。

  佈局下一代機器人

  在新鬆機器人總裁曲道奎看來,當前機器人行業正處於一個轉型升級的大變革時代:傳統機器人正處在一個由“機器”向“人”進化的重大轉折點,機器人正由過去的傳統機器設備,開始轉變為更具備人的智能、智慧、靈活性的新型設備。而這,為中國帶來了重要的戰略機遇。

  曲道奎表示,由於起步早,傳統機器人的各種標準幾乎全部由國外製定,國外企業佔據主導地位,而新一代機器人將出現新的領軍企業以及行業標準。他表示,剛剛探索產業化的智能服務機器人技術更多地集中在大數據、感知系統等領域,在這些新興領域,中國與國外幾乎站在同一條起跑線上。

  隨著人工智能迎來第三次高速發展浪潮,人工智能技術取得了顯著進步,在語音交互、圖像識別、無人駕駛等領域得到了廣泛的應用,這為新一代機器人打開了無窮的空間。

  科沃斯機器人創始人兼董事長錢東奇表示,中國把Robot翻譯成機器人,實際上機器人是AI天然的最佳使用場景,具備了AI的機器人才是真正意義上的“機器人”,這為中國的追趕與趕超創造了重要機遇。

  目前中國在人工智能領域技術創新不斷加快,特別是計算機視覺和智能語音等應用層專利數量快速增長,催生出一批創新創業型企業。

  目前,中國在人工智能技術方面與全球基本處於同一起跑線,中國專利申請數量與美國處於同等數量級,特別是在圖像識別、語音識別、語義識別等多模態人機交互技術領域,部分已接近和達到全球領先水平,發展智能機器人是高屋建瓴、另闢蹊徑的重要路徑。

  一大批創新創業型企業也正在快速形成。上述報告指出,國內智能服務機器人領軍企業具有技術和產品相互交叉纏繞、互相推動的特點。如科沃斯、優必選、康力優藍、Roobo等企業通過技術推動產品迭代,憑藉智能交互和特定場景整合迅速切入人們日常生活並逐漸發展壯大,利用市場收益進行技術革新,快速步入機器人產業第一梯隊行列,從而實現了良性循環。

  智能服務機器人向家庭、社區等場景的快速大規模滲透,為服務機器人產業的發展注入了極大的新活力。目前中國已在醫療、教育、烹飪等機器人的應用領域開展了廣泛的研究,隨著機器人技術水平進一步提升,市場對服務機器人的需求快速擴大,應用場景不斷拓展,應用模式不斷豐富。

  趙傑指出,中國的服務機器人應用市場巨大,中國正在進入老齡化社會,未來將有數以億計的老人,以養老、助殘為重點的行為輔助、個性化護理和照料看護機器人,針對殘障人士的智能假肢系統都有巨大的市場空間。

  上述報告表示,截至2016年底,中國60歲以上人口已達2.3億人,占總人口的16.7%,隨著人口老齡化趨勢加快,以及醫療、教育需求的持續旺盛,中國服務機器人存在巨大市場潛力和發展空間。2016年,中國服務機器人市場規模達到10.3億美元,預計2017年我國服務機器人市場規模將達到13.2億美元,同比增長約28%,高於全球服務機器人市場年均增速。

  該報告預計,到2020年,隨著停車機器人、超市機器人等新興應用場景機器人的快速發展,中國服務機器人市場規模有望突破29億美元。

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