分析:机器人+时代带来的挑战和机遇

2019-10-19 15:13

  2015年被称为机器人的元年,无论是工业机器人还是服务机器人都得到了空前的关注。同互联网+一样,把机器人只当作是一种生产工具的定义已经过时。如今,机器人+是现实硬件技术(物理世界)对传统产业的推动手段,而且有望成为下一个时代风口。

  据前瞻产业研究院《中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》显示,中国的工业机器人销售近年来处于快速增长阶段,早在2013年中国已成为全球第一大工业机器人市场。据新战略机器人产业研究所统计,2014年全球工业机器人销量增长26.4%%,中国增势最为迅猛,达55%,年销售5.65万台左右。

  我国早已跻身世界机器人产业大国,,国外机器人六大强国依次为:日本,美国,德国,韩国,法国和英国。近三年来,这六个机器人强国陆续出台机器人有关的国家战略,将机器人视为经济增长的推动力。根据英国知识产权局2014年的一份报告显示,从2004年到2013年机器人专利以三倍的速度递增,过去的10年中发表12万个机器人技术专利。机器人技术专利最多国家是日本(31%)。美国排在第二位的为19%,其次是德国(17%)、中国(10%)、韩国(9%)、法国(3%)和英国(2%)。

  行业面临的挑战

  在美国和日本,机器人产业已经发展了数十年,而我国起步较晚,经历了漫长的探索期之后,直到2015年,我国机器人市场正式进入启动期。如今,中国机器人企业仍然面临三方面的挑战。

  品牌基础薄弱:中国机器人缺乏大型支柱企业,更难以形成产业集群和规模效应。

  核心零部件研发滞后:核心零部件缺乏领先的自主创新技术及产品,市场主要被国外行业巨头所垄断

  低端产能过剩:盲目扩张生产能力,生产出来的机器人产品只能聚集在中低端应用领域进行价格竞争

  作为制造大国,中国的最大优势是成本低,如今这唯一的优势也在慢慢消减。

  机器人+时代面临哪些变化

  机器人可以人性化交互、移动式控制,还可以组件化成长,加载多种功能的组件。基于以上三个特点,机器人一定是未来各个领域的核心中枢。例如:机器人+工业将在新一轮工业革命中称为智能工厂的主力军;机器人+农业将成为智慧农业中农民科学种田的好帮手;机器人+医疗将为患者提供一个不受心情左右的医生服务;机器人+教育将为学生提供一个拥有海量知识的讲师;机器人+生活将帮助大家任劳任怨地做家务;机器人+交通将实现永不相撞;机器人+物流将从分拣,搬运到送货等各个流程替代人工;机器人+海洋将为深海作业提供强有力的帮助;机器人+航天将为宇航员配备新同事,提升空间作业的安全性;机器人+救灾将对自然灾害做出快速、准确的应对;机器人+军事将开启国防强国之路。

  此外,机器人在另外一些应用领域的前景也值得关注,比如:海底管道安装、检修与维护机器人;海底石油管道泄漏抢险机器人;海底打捞与作业机器人;地震搜救与作业机器人;井喷救灾机器人;核电维护和退役与救灾机器人;消防救援机器人;外星探测与作业机器人;山地运载机器人;小区安保机器人;建筑作业机器人等。

  现在,以数字技术为代表的新一轮科技产业变革已呼啸而至。人工智能、大数据、网络技术、3D打印和基因技术,引领我们急速进入第二次机器革命时代。智能机器人成为这一革命的图腾它不仅增强了人类的肌肉力量,还复制了人类的思维能力,未来机器人产业将获得更大的发展。

  机器人生产将造成大规模失业?

  在当前,机器人生产蔚为风潮,全球各个先进国家莫不藉此发展工业 4.0 的趋势下,国际劳工组织日前提出警告表示,根据该单位的研究报告指出,未来 20 年内,5 个东南亚国家超过半数的工作人员,将面临着因为机器人生产而替代劳动力所来的失业高风险。其中,尤以服装业的从业员工受到的冲击将最大。

  国际劳工组织指出,包括柬埔寨、印尼、菲律宾、泰国、以及越南因伟大量机器人生产而取代老公的影响下,面临失业危机的工作人员大约有 1.37 亿人,这样的数字占了这些国家 56% 的劳动力。

  国际劳工组织进一步指出,这些靠低薪酬劳动力来竞争的国家,需要重新省思自我的定位。因为,在当前自动化生产已经成为主流的情况下,凭借着低廉的价格优势,其竞争力远远不足。该组织的报告指出,这些国家的工作人员都必须藉由培训,来提高自己进行数码化设备工作时的效率。

  事实上,总人口数超过了 6.3 亿的东南亚地区是全球数个制造业的重要枢纽。其中,包括纺织、汽车、以及硬盘驱动等行业。而在东南亚,有 900 万人从事纺织品、服装和造鞋业的工作。就国家别来区分,印尼劳动者中,因自动化而面临失业的高危险群比率为 64%、越南为 86%、柬埔寨为 88%。

  就柬埔寨来说,服装制造业的订单主要来自阿迪达斯 (adidas) 、马莎百货和沃尔玛( Wal-Mart) 等零售商,在柬埔寨国内,这一行业大约雇用了 60 万人。由于东南亚国家与一些主要市场签订了新自由贸易协定,如以美国主导的跨太平洋伙伴关系 (The Trans-Pacific Partnership,TPP) 等,包括越南的鞋类和纺织业,正在吸引海外创纪录的投资。如今,越南已成为向美国输出服装的第 2 大供应国,仅次于中国大陆。

  对此,国际劳工组织表示,包括 3D 打印、穿戴式技术、纳米科技和机器人自动化等新兴技术都将会对上述产业造成不利影响。因为,机器人在生产线上的能力以及与人类合作的能力越来越强,价格也变得更低廉。国际劳工组织指出。

  除了纺织、服装和造鞋业是最易受自动化冲击的产业之外,国际劳工组织还指出,在其他产业中包括汽车及零部件、电子电气、产品外包加工、和零售业也会受到不同程度的影响。就以汽车及汽车零部件产业来说,印尼超过 60% 的工作人口面临失业的风险。

  国际劳工组织表示, 2015 年,东南亚汽车产业的规模在全球排在第 7 位,雇用了超过 80 万名员工。其中,泰国被誉为 东南亚的底特律 ,是一个为世界顶级汽车制造商提供生产与出口服务的区域性枢纽。汽车行业约占据该国 GDP 的 10%,雇用的员工占全国制造业员工的 10%。未来如若这方面的生产由机器人所取代,则泰国将陷入严重的失业状态。

  四大家族能被国产厂商超越么?

  7月12日举行的2016西门子工业论坛展览区,一款智能的库卡机器人在西门子的PLC(可编程序控制器)控制下,灵活地拾起了桌面上的银色袖珍 激光笔。这是我们与西门子联合开发的产品,简易便捷的操作随时让它抓取任何物品。展会现场的库卡驻场工程师对记者说道。

  工业4.0和智能制造的双重技术战略路线让工业机器人被市场渐渐接受并认同,企业不仅可以借助它们节省更多的人力物力,也轻而易举地将工业流水 线改造得更聪明。不过,全球机器人市场依然被ABB、库卡、安川和发那科等传统四大家族牢牢占据,国产制造商想要弯道超车并不容易。

  六轴机器人是海外公司标配

  作为全球机器人的引领者,四大家族多年来都是行业风向标,收入也远超其他同行。2015年,库卡公司营收29.66亿欧元,其中机器人业务占 9.01亿欧元,息税前利润(EBIT) 1.36亿欧元,机器人带来了1亿欧元之多;发那科的营收为60.81亿美元,净收入17.30亿美元;至今只发布了2014年数据的安川公司营收也高达 39.63亿美元,利润3.02亿美元,ABB的机器人业务同样持续上升。而在国内,较知名的机器人上市公司如机器人、华昌达 及新时达等,去年同期收入在15亿元~18亿元之间,利润均未过5亿元,与四大家族在收益上就有着不小 的差距。

  第一财经记者也发现,以工业机器人的转轴数这一点为例,就可看出彼此的不同。转轴数基本决定了灵活度,转轴越多占用的空间也越小,因此更多角度的工 作能轻松实现。但转轴多也意味着机器人的承重相对减小,研发制作难度也越大。安川公司曾在上周举行的上海机器人展中拿出了15轴医用机器人、6轴定点机器 人。在医药行业的实验过程中需无菌、恒温、恒湿条件,有些实验还涉及放射性材料和有毒气体,这种情况下用机器人做实验更为安全高效。而15轴机器人就拥有 两个7轴臂,编程后能进行实验及配药过程,对药剂量的把控也比人为操作更强。库卡的新品KR3则是可负载3公斤的小人,在600mm*600mm 的空间内自由灵活地转动,主要用于微型工件及产品生产,适用于对空间和精准度要求极高的电子行业。

  国产龙头企业机器人在展会上也主推了一款六轴机器人。其工作人员介绍,如今国产机器人市场普遍使用的是三、四轴机器人,这款新品是公司第一款六轴机 器人,有着更大的灵活度。同时该机器人也开发了人工牵引示教功能。从国内外的机器人对比中可看出,四大家族虽然在市场份额上不断受到崛起的新兴公司冲 击,但技术上仍超前,安川公司就表示其机器人六轴是常规,此外库卡与它也都有单臂七轴的产品。

  整合及研发能力谁更强?

  国内外机器人制造商之间的差异还体现在自动化的使用程度上。

  欧美等发达国家因人工费用较高,早就使用机器人来解决部分生产环节;我国工业化程度较低,工资相对便宜,对部分企业来说将工人全部换成机器人所需成 本较高,大量裁员也会给企业和社会带来一系列问题,因此机器人的普及率还不够。除食品、药品等对生产环境和安全要求较高的行业自动化生产程度相对更高,更 多产业还在使用劳动密集型的生产模式。一些化工厂清洗工作、高空作业及危险性工作逐步由机器人代替,但其他行业仍在观察机器人的实际使用情况(如效率及成 本等),才会做决定是否购买。

  国内机器人公司某高级工程师就告诉第一财经记者,中国制造型公司还处于2.5时代,在考虑如何将人换为机器人;国外则是工业4.0阶段,它们是将 机器人换成更快、更好的机器人。因此,四大家族借着传统知名品牌优势及强大的研发能力,新品推出的速度和能力也更强。ABB刚刚发布了一款大型机器 人,有效负载800公斤,可广泛满足汽车、一般工业对高负载大型机器人的需求,运行速度比市场上同类产品还要快25%,还可据搬运物体的重量和尺寸自行调 整运行速度。而库卡公司的前述工程师也表示,它们研制的机器人也可抓取600公斤的产品。

  库卡公司前述工程师也表示,现在更多跨国企业联手合作,也会让国产机器人发展受阻。比如库卡与西门子的PLC直接对接后,人们不再需要经过库卡繁琐的编程培训了,只要工程师会用PLC上编程、操控,库卡机器人的运用也就如鱼得水了。

  这样做的好处有几点:第一,通过PLC界面,无论是技术人员还是管理层,都可实时了解机器人的电力、出力等详细参数,而以前库卡机器人有很强的独立 性,其他人很难插手。第二,简易便捷的操作会让库卡机器人和西门子PLC双双受益,客户通过产品的采购与使用也节约了大量时间,工作透明度和效率都有提 升。库卡前述工程师也表示,事实上机器人的底层技术如控制系统还是在自己手里,不存在设计与产品技术参数外泄的问题,这类合作给国产机器人的发展设置了门槛。

  一位熟悉机器人运作的专家也告诉第一财经记者,海外机器人领先的另一重要因素不仅仅是技术问题。

  机器人最重要的是控制系统、减速机、驱动器和电机等零部件。控制系统一般是机器人公司自己编程制作,其他产品都可进行外采。库卡的减速机就是从日本 两家公司采购,电机的主要提供商是西门子。其在对技术集成和商务条款的准确把握后,一款海外机器人得以外售。国产机器人并非达不到技术峰值,反而是为了追 求差异化、性价比等,选择另一些零部件供应商。那么最终结果是,当工业制造商寻找一些机器人合作伙伴时,价格已经不成为最主要的问题,而是保守地选择海外 工业机器人来操作、使用,这也是让国产机器人得不到垂青的重要因素。

  不可否认的是,国产机器人也在逐步被大型汽车生产商等客户接受,但拿下海外机器人公司现有的市场份额,时机还不成熟。

  国产公司有没有弯道超车的可能性?答案是明确的。在面对更多受众、追求更高性价比的消费市场中,国产机器人也更易于接纳。所以大量国内企业已涌向了婴幼儿教育、金融及旅游服务等领域。

  四大家族也有烦恼

  不过,四大家族也不是高枕无忧。教客户使用机器人是他们在发展过程中面临的最大困难之一。

  尽管库卡与西门子联合推出了操作更容易的机器人,但这一合作目前还没有覆盖所有库卡机器人。该公司的CEO Stefan Lampa在接受第一财经专访时称:机器人是非常先进的技术,使用我们的机器人集成化系统,必须要有一个很大的工程师和技术专家团队的支持,这极大地阻 碍了我们在中国发展的进程。未来,库卡所做的是造出更加易于操作的机器人。

  库卡电子行业副总裁Wolfgang Schiller也表示:我们花费了很多精力在教育市场上,同时要完成对整个行业的培训,这是我们一直以来的挑战。

  安川也面临同样的挑战。其工作人员在介绍15轴医疗机器人时表示,仪器调试是现阶段企业购买该款机器人时顾虑最多的地方。工程师需提前写好机器人的 医学实验程序,经过调试确认后方可安心使用。然而,实验方法和程序是在不断变动的,现阶段的机器人只能进行最简单的学习模仿,复杂的动作必须经过人工调试 和确认,过程会相对漫长。

分享到:
收藏
相关阅读