张炳君
国际金融危机后,工业机器人产业在低迷的世界经济增长中一枝独秀。究其原因,一方面是相对于劳动力成本的大幅上涨,工业机器人及辅助设备价格持续降低且智能化水平大幅跃升,在替代人工方面具备了明显优势;另一方面,机器人与新能源、新一代信息技术等一起成为推动新工业革命的主导力量,正在深刻改变着人类的生产模式和生活方式,因而成为世界各国角逐的焦点。青岛是国家重要的装备制造业基地,工业基础雄厚,在机器人产业领域具备一定研发、生产和应用基础。面对制造业转型升级压力日渐增大的局面,加快推动青岛工业机器人产业发展有助于培育新的产业增长点,带动青岛制造业向智能化、精益化升级,抢占新工业革命的发展先机。
2007年,微软公司创始人比尔·盖茨撰文指出,机器人产业将会再现计算机产业的崛起之路,成为继汽车、计算机之后最有潜力的新型高技术产业,在不远的未来彻底改变人类的生产和生活方式。近年来,随着新一轮科技和产业革命的不断演进,这一预言日益得到印证。甚至有专家认为,人类正由IT(信息技术)时代向RT(机器人技术)时代迈进,机器人技术将嵌入各个应用领域,成为人类社会的基础性技术。
为应对金融危机的挑战,欧美等发达国家纷纷出台以加强科技创新和发展先进制造业为核心的 “再工业化”战略,试图掌控新一轮技术创新主导权,重获制造业优势地位。而在实施再工业化的过程中,推进工业机器人的应用成为各国一致的选择。美国提出通过发展人工智能、工业机器人和数字化制造,提高劳动生产率,谋求制造业回归。欧盟提出 “新工业革命”理念,培育机器人、数字技术、先进材料、可循环能源等新兴产业,大力推进新的生产方式。日本提出通过加快发展协同式机器人、无人化工厂提升制造业国际竞争力。韩国先后出台 《智能机器人基本计划》、 《服务型机器人发展战略》,全力提升机器人产业竞争力。
为推进工业机器人的研发、生产和应用,发达国家采取了积极的扶持政策。日本政府鼓励成立机器人租赁公司,向应用工业机器人的中小企业提供低息资金或价格补贴,并出资进行技术指导。英国政府给购买机器人的企业财政补贴。法国采取由政府组织机器人基础技术研究,由工业界支持应用和开发的方式,建立机器人领域完整的科技体系。德国政府颁布“改善劳动条件计划”,规定对一些有毒、有害的工作岗位,必须以机器人代替普通人劳动。在各国产业政策引导下,世界工业机器人销售大幅增长,2010年全球销量12万台,销售额达60亿美元;2011年16.6万台,销售额85亿美元。
我国的工业机器人研究开始于20世纪70年代。1986年,机器人主题列入国家 “863计划”,推动形成了一批机器人科研基地和产业化基地,我国工业机器人龙头企业,新松机器人、博实自动化等都是最早一批机器人产业化基地。近年来,我国土地、劳动力等要素成本快速上升,制造业面临来自发达国家和发展中国家的双重压力,应用工业机器人成为加速制造业升级、重塑制造业优势的迫切之选。为了推动工业机器人的发展,我国将工业机器人纳入到战略性新兴产业的 “智能制造装备专项”中进行资金扶持,出台了 《智能制造科技发展 “十二五”专项规划》和 《服务机器人科技发展 “十二五”专项规划》,引导机器人领域的自主创新。根据国际机器人联合会 (IFR)测算,2011年我国每万工人拥有工业机器人仅21台,与发达国家差距明显 (韩国347台、日本339台、德国261台),行业发展空间巨大,预计2014年我国将成为最大的工业机器人需求国。
各地方政府抓住机遇,纷纷出台相应政策和规划推动机器人产业发展。上海市将工业机器人作为高端装备智能制造的重要专项,拓展机器人系统集成应用,努力使上海成为我国最大的机器人核心技术研发中心和产业基地,2015年目标产值200亿元。昆山市机器人产业基地成为国家火炬计划特色产业基地,拥有国内外机器人企业25家,2011年产值35亿元,到2015年将形成工业机器人和智能机器人两大产业链,产值200亿元。唐山市提出打造焊接机器人产业集群和特种应用领域服务机器人产业集群,到2015年形成核心专利100项,年产值超过200亿元。重庆市成立机器人科技创新联盟和技术与产业发展公司,推动工业、服务、玩具、军事、医疗、水下、太空等七大领域机器人的研究、开发和产业化工作,全力打造千亿产值的 “机器人之都”。
世界工业机器人行业四大巨头瑞士ABB、日本发那科 (FANUC)、日本安川 (YASKAWA)、德国库卡(KUKA)占我国市场的比重超过70%。ABB作为全球工业机器人技术的领导者,目前拥有近30种型号的机器人,1999年在上海成立机器人业务全球总部,设立大型研发中心,进行机器人产品及应用软件的开发。发那科是全球最多样化的工厂自动化、机器人和智能机械制造商,1997年与上海电气集团联合组建公司,从事机器人和自动化成套生产系统的销售、安装和保养,目前在广州、深圳、武汉、大连、天津、长春等地设立了分公司。安川是以生产研发机器人和超级环保电机著称的高新科技企业,1996年与首钢、岩谷产业合资成立首钢莫托曼机器人公司,提供自动化生产线系统集成服务,2011年底安川控股首钢莫托曼,并变更为 “安川首钢机器人公司”,2012年安川在常州设立工业机器人生产基地,计划2015年产能1.2万台,占安川在日本产能的50%。库卡是世界顶级机器人制造商和自动化产品系统与解决方案提供商,2008年在上海设立全资子公司,并于2012年建立新的生产厂,2015年产能将达到5000台。另外,日本那智不二越、韩国重工、丹麦艾佛森等企业也积极开拓我国市场,并寻找合适的生产基地。
近年来,国内的新松机器人、海尔哈工大、博实自动化、广州数控等企业联合中科院、哈工大等机构和高校的科研力量,发挥本土配套和集成优势,加大自主创新力度,在工业机器人的研发、生产和应用方面实现快速成长。
沈阳新松机器人自动化股份有限公司是国内机器人的龙头企业,2011年实现销售收入为7.8亿元,在移动机器人 (AGV)、洁净机器人等方面已形成特色和优势。公司以沈阳为北方中心、杭州为南方中心加紧在国内进行战略布局,在北京、上海、杭州、深圳及沈阳设立5家控股子公司,在广州和济南设立机器人国家工程中心分中心,并将向重庆、成都、西安等西部城市拓展。
哈尔滨海尔哈工大机器人技术有限公司,依托哈工大机器人研究所的机械、电子、自动控制、计算机等多学科交叉优势,在自动化设备、工业机器人、直角坐标机器人、智能服务机器人等领域掌握了多项关键技术。
哈尔滨博实自动化股份有限公司,主要从事石化化工后处理成套设备的研发、生产、销售及相关技术服务,包括粉粒料全自动包装码垛成套设备和合成橡胶后处理成套设备两大系列产品,已广泛应用于中国石化、中国石油、中化集团、中国海油、神华集团等大型企业集团,其工业机器人产品主要是码垛机器人、搬运机器人等。
广州数控设备有限公司是国内技术领先的专业成套机床数控系统供应商。2006年底开始进行工业机器人研发,已实现搬运机器人、码垛机器人等系列化产品的生产,与比亚迪、珠海格力等企业合作推广机器人在生产线上的应用。2012年公司在广州新建产业园区,工业机器人产能将达2000台。
另外,奇瑞汽车、富士康等企业根据自身生产线升级的需要,积极开展工业机器人的自主研发和制造。其中,奇瑞汽车在芜湖市成立埃夫特智能装备有限公司,机器人年产能已达到1000台;富士康提出3年内在生产线上部署100万台机器人的计划,在山西晋城设立的智能化机器人生产基地已经投产,河南洛阳的生产基地也抓紧推进。
青岛的工业机器人应用依托软控股份、海尔集团等企业在橡胶、家电等领域实现突破,并产生了科捷自动化、海尔机器人等领军企业,初步形成工业机器人领域的特色和优势。
青岛科捷自动化设备有限公司是软控股份有限公司的控股子公司,主要从事以机器人技术为核心的自动化成套生产设备研发、制造和销售。凭借软控在轮胎行业的优势,在国内率先研制成功环形胎面硫化翻新工业机器人,目前其工业机器人产品已应用于轮胎生产的成型、硫化、检测、仓储等各个工序,实现了轮胎生产的全流程自动化。同时,还积极拓展汽车、家电、信息技术、食品、玩具等行业机器人应用空间。
青岛海尔机器人有限公司隶属于青岛海尔集团,前身是海尔集团设备制造部,负责集团内各个事业部生产流水线的研发与制造。在职能分配上,海尔哈工大机器人公司侧重于研发与测试,海尔机器人公司侧重于设备制造,其直角坐标取料机械手已实现批量生产与应用。近年来,海尔集团提出 “工厂无人化、营销自动化”发展目标,对机器人业务进行战略调整,集中优势资源推动柔性化生产。2012年底,海尔收购新西兰斐雪派克,准备利用其生产设备的机械公司提升海尔生产的自动化和智能化水平。
另外,青岛华东工程机械设备有限公司的全液压重载机器人,创想机器人制造有限公司的蜘蛛人机器人和六轴机器人也具备较强的市场竞争优势。诺力达智能科技有限公司与日本不二输送机工业株式会社,宝佳自动化设备有限公司与日本那智不二越形成较紧密的战略合作关系,推进工业机器人的销售与应用。软控装备产业园、华东工程机械有限公司工业机器人扩能、德国斯图加特工业自动化系统装备等项目进展顺利,为全市工业机器人产业发展奠定良好基础。
青岛在机器人研发方面起步较早,目前除科捷自动化、海尔机器人等生产企业的研发力量外,山东科技大学也具备较强的研发实力。其机器人研究中心是山东省和青岛市的重点实验室,在地下工程机器人、动物机器人、危险环境机器人、机器人智能控制理论与技术等方面已形成特色。利用专利信息服务平台,可以搜索到名称为机器人的青岛专利72项,其中专利权人为山东科技大学的为41项。其喷浆机器人等科研成果已经实现产业化。青岛还注重科研力量的引进,与日本电产增成株式会社合作共建的青岛智能机器人工程技术研究中心已开始运营,山东省智慧机器人研究所也在蓝色硅谷加紧建设。
总体来看,青岛工业机器人产业的发展已经具备了较好的基础,但与先进城市相比,规模较小,实力较弱,布局较零散,产业发展缺乏规划和政策的引导与支持。机器人产业前景广阔,且与青岛制造业升级息息相关,需要抓紧推动发展。
一是由青岛市发改委牵头,编制青岛机器人产业发展规划,明确青岛机器人产业发展的定位、目标和重点,与青岛市重点经济功能区布局建设相结合,在部分高新技术产业或先进制造业功能区规划2—3个机器人产业园区,引导产业集聚发展。二是由青岛市科技局牵头,联合青岛机器人领域科研机构和企业研发中心,编制青岛机器人产业的技术路线图或科技发展专项规划,推动青岛机器人技术实现重点突破,形成一批自主知识产权。三是由青岛市经信委牵头,联合土地、财税、金融等部门出台青岛支持机器人产业发展的配套政策,学习深圳支持战略性新兴产业发展的经验,形成规划引导与政策支持相互配合,协力推动机器人产业发展的局面。
一是培育和引进系统集成商。工业机器人需要配备其他周边设备并设定程序,形成机器人成套系统才能工作,系统集成商是面对终端用户,提供定制化服务和售后保障的关键环节,在工业机器人的应用推广中扮演重要角色,应引导和鼓励青岛机械设备、工业自动化等相关行业领域企业向系统集成商转变。二是探索机器人应用的租赁模式。鼓励民间资本成立机器人租赁公司,对中小企业租赁机器人使用的给予补贴或提供低息贷款。三是设立机器人应用宣传指导中心,对中小企业进行机器人应用的知识培训或技术指导。
一是组建机器人产业的产学研联盟和行业协会等组织,成立机器人技术和产业信息发布中心,建设机器人产业公共技术研发平台,推动企业、高校、科研机构的成果交流和信息共享。二是由青岛市创投中心牵头设立机器人产业专项引导基金,支持和鼓励机器人领域科技成果转化。加强机器人领域的知识产权保护。三是制定工业机器人新产品和关键核心部件的开发路线图,加大关键核心部件开发力度。四是依托驻青的山东科技大学、山东省智慧机器人研究所等建立机器人科研、教学、培训、资质认定等一体化的机器人产业人才培育平台,完善人才培养和服务体系。
一是重点关注日本那智不二越、韩国重工、丹麦艾佛森等产品已进入国内市场,但还没有在我国进行生产的国际企业,积极接洽与推介,尤其要发挥青岛与日韩地方政府间、企业间保持良好经贸关系的优势,积极引进日韩机器人企业。二是发挥好青岛本地机器人龙头企业优势,引进上下游配套企业,争取在橡胶行业巩固优势,在家电行业形成突破,带动全市工业机器人的应用和产业发展。三是积极引进或承办机器人展会、论坛或国际赛事,构建机器人产业文化,树立青岛在机器人领域的品牌影响力。
参考资料
1.王迎春,傅翠晓,金爱民.发展机器人产业走向RT时代——“第三次工业革命”切入口的上海选择[J].世界科学,2012(7).
2.冯月姮.与比尔·盖茨不谋而合曲道奎:机器人将成为下一个PC产业[J].中国机电工业,2012(11).