智造先锋工业机器人盛宴

2015-12-22 06:30牛禄青
新经济导刊 2015年9期
关键词:工业机器人智能

文/牛禄青

智造先锋工业机器人盛宴

本土机器人企业应学会如何在市场中以小博大,既要把技术做精,也要借力打力,实现跨越发展,分享机器人盛宴,打开智能制造的一片新天地

文/牛禄青

中国已进入智能制造时代。《中国制造2025》规划提出,以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向,实现制造业由大变强的历史跨越。

放眼全球,以数字化、网络化、智能化制造为标志的新一轮科技革命和产业变革正孕育兴起,美国、德国等工业强国纷纷提出“再工业化”、“工业4.0”等战略,核心就是以智能制造为主导的制造业生产新模式。

《中国制造2025》还要求组织研发具有深度感知、智慧决策、自动执行功能的工业机器人等智能制造装备,实施智能制造工程,推动机器人等十大重点领域突破发展。

日前在上海召开的“2015第五届中国智能产业高峰论坛”上,中国工程院院士卢秉恒在分析“中国制造2025”时认为,支撑智能制造的三大技术是:机器人、智能装备以及3D打印。

由于工业机器人优势明显,它将成为智能制造的急先锋,加速制造业转型升级。工信部发布的《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》指出,工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的自动化装备,代表着未来智能装备的发展方向。推进工业机器人的应用和发展,对于改善劳动条件,提高产品质量和劳动生产率,带动相关学科发展和技术创新能力提升,促进产业结构调整、发展方式转变和工业转型升级具有重要意义。

近年来,随着国内人口红利消退,劳动力成本上涨,我国制造业劳动力优势已大大减弱。再加上淘汰落后产能以及质量、环保、安全等方面的压力,制造业亟待向智能化转型。与人力相比,工业机器人具有低成本、高效率、安全性高以及24小时工作的特点。在此机遇下,工业机器人大有可为。

工信部副部长毛伟明在2015世界机器人大会新闻发布会上表示,工信部2015年将重点就机器人产业开展三项工作,一是制定机器人产业“十三五”规划,引导行业发展;二是积极争取相关政策,支持机器人研发、应用;三是在重点制造领域推广机器人应用。8月5日,工信部发布消息说,《中国机器人产业十三五规划》初稿已完成,有望年底发布。

我国成第一大机器人消费市场

据中国机器人产业联盟统计,2011年我国机器人总销量2.2万台,到2013年就飙升到3.6万台,到2014年底突破5.7万台,按可比口径增长54.6%,占全球销量1/4。其中本土生产的机器人接近1.7万台,价值量接近30亿元,按可比口径比上年增长近60%。

从2013年起我国就超越日本,从全球第四跃升为全球第一,成为全球第一大机器人市场。目前全球制造业工业机器人密度为55,而中国工业机器人密度仅为21,远低于日韩德美等发达国家。有机构预测,2015年中国的消费量将超过8万台,到2017年市场总销量将达到10万台,工业机器人保有量超过40万台。而到2025年,这一数字将达到25万台以上,远远超过目前全球市场总量。未来30年中国都将是全球机器人最大市场。

分析指出,国内对机器人的需求主要来自产业升级、机器换人、工况需求和人口结构。随着国内多领域自动化依赖程度日益增加,劳动力成本不断提高,以及恶劣作业环境下的现实需求,“机器换人”的潜力逐步增加。

据悉,工业机器人已在汽车制造、电子、橡胶塑料、军工、航空制造、食品工业、医药设备与金属制品等领域得到应用,其中汽车工业的应用比例达38%。

广东、江苏、浙江、上海、北京等地是我国工业机器人产业主要集中的地区,拥有的工业机器人数量占据全国工业机器人市场的半壁江山。

工信部发布的《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》指出,到2020年,我国将形成较为完善的工业机器人产业体系。具体的发展目标为:培育3-5家具有国际竞争力的龙头企业和8-10个配套产业集群;工业机器人行业和企业的技术创新能力以及国际竞争能力明显增强,高端产品市场占有率提高到45%以上,机器人密度达到100以上,基本满足国防建设、国民经济和社会发展需要。

为实现上述目标,工信部强调,将选择汽车、船舶、电子、民爆、国防军工等重点领域,根据用户需求,开展工业机器人系统集成、设计、制造、试验检测等核心技术研究,攻克伺服电机、传感器等关键零部件技术并形成生产力。

近日,国家安监总局发布通知表示,决定将陕西煤业化工集团、黄陵矿业集团有限责任公司等10家企业作为示范企业,开展机器人作业试点工作。这十家企业主要涉及煤炭、石油与钢铁等重要以及基础性领域,随着“机器换人”逐渐在这些领域变为现实,工业机器人应用将不断得到推广,市场有望迎来爆发增长。

机器人助推制造业转型升级

机器人的十八般武艺,正深度变革工业生产格局。中国汽车工业工程公司副总经理柳崇禧表示,我国要想成为世界制造业强国,必须在信息化、智能化、自动化、绿色制造领域有所突破,其中开发和应用机器人至关重要。

制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。作为发展中国家,我国在向发达国家迈进的过程中,制造业必须实现从劳动密集型向技术密集型的跨越。而人口老龄化以及新型农民工的就业取向导致的“用工荒”以及人力成本的飙升促使传统企业必须实行“机器换人”,建设智能工厂。

当然,机器人与人工相比,其优势也非常明显。首先,机器人效率高,可有效降低生产成本。其次,实现人工难以企及的精细化技艺和标准化操作,提高制造装配精准度,生产高附加值产品。再次,机器人可从事危险和危害性工作,达到常人难以企及的境地。

为了应对劳动力短缺和不断上演的突发事故,富士康从2012年就启动用机器人代替人的项目,计划在2013-2015年内投运100万台机器人,即使项目在实施过程中打点折扣,其三年内新安装的机器人数量应该会超过50万台。

日前,智通人才连锁集团数据研究中心对东莞近800家制造业企业进行了问卷调研,结果显示,超过七成企业认为2014年的招聘难度比2013年大,超四成企业认为员工流失是人力资源部门的主要压力,近六成企业招聘主要针对人才流失进行补员。

同样的问题出现在佛山、广州等地。“我们订单一直很稳定,但是招工很成问题,现在的80后、90后不愿意吃苦,工作一累说走就走,工资已经提过好几次,但还是招不到人。”佛山顺德一家家居用品生产企业负责人梁女士表示,她们当前最大的难题是招工,不少同行都面临同样的困扰。“以前我们那一代担心赚不到钱不能养家,现在的年轻人不工作还有家里养着,他们根本不在乎钱。”

随着工业机器人产品的不断丰富,工业机器人对企业生产的提升不再局限于一个生产工序,而会逐渐覆盖生产的各个环节。国际模协秘书长罗百辉调研显示,佛山市利迅达、鼎峰、嘉腾、广锻等四家企业联合设计了国内首条冲压无人生产线。该生产线由3台广锻伺服冲压机、4台鼎峰摆臂式机器人、一台利迅达焊接机器人、一台利迅达抛光机器人和4台嘉腾搬运机器人组成,实现物料搬运、模具冲压、焊接、抛光、成品入库等工序的自动化生产连接。该生产线至少可以节约7至10位工人,包括焊接、抛光等技术工种岗位。同时,由机器人取代人工后,效率也可以从原来每分钟6次提升至每分钟10次,效率提升了近两倍。

珠三角不少企业正迎着“中国制造2025”战略的春风,推出“机器换人”计划,越来越少的工人和越来越多的机器人一起工作,直到最后,车间只需要一个工程师,摁下“启动”键。

东莞市经济和信息化局负责人介绍,至今东莞推动传统产业和优势产业“机器换人”应用项目达到505个,投资金额达42亿元,可减少企业用工3万余人,企业投资成本有望在两年内收回。

为支持工业转型升级,顺德每年投入不少于10亿元,包括打造百亿元机器人产业链。《顺德区人民政府关于促进经济稳定增长的若干意见》(以下简称《意见》)的文件中,顺德区提出,将大力发展智能制造,全力打造珠江西岸先进装备制造产业带核心区。

其中,顺德实施的机器代人计划,将对采用智能制造技术的企业,给予无息资金使用支持。对区内工业企业采购本区装备和工业自动化企业提供的装备、解决方案或系统集成服务的,给予一定比例的购置费补贴。对在区内承办全国有重大影响力的机器人及智能装备博览会的单位连续三年每年给予经费补贴。对新入驻机器人及智能装备解决方案集成系统企业,成立后的第二年智能制造相关业务销售收入超过1000万元的,给予研发经费补助。

《意见》还提出,将支持新型研发机构发展。其中,将安排专项资金建设华南智能机器人创新研究院,打造产值规模100亿元以上机器人产业链。对其他新引进的新型研发机构,顺德将按不同类别给予不同额度扶持;顺德还将通过一次性补贴形式支持科技企业孵化器发展壮大。

2015年3月,广东省政府印发《广东省工业转型升级攻坚战三年行动计划(2015-2017年)》,这标志着广东已迎来全面推进“机器换人”战略阶段。

《计划》称,至2017年末,力争广东省三年累计引导2万家、超过50%的规模以上工业企业完成新一轮技术改造;三年累计完成工业技术改造投资9430亿元。至2017年末,初步建成10个在全国具有较大影响力的智能制造产业基地,建成2个国内领先的机器人制造产业基地,推动1950家规模以上工业企业开展“机器换人”。

作为全国重要装备制造业基地,沈阳机器人产业近年出现爆发式增长。2014年沈阳机器人相关业务收入40亿元,同比增长42%,产品占国产工业机器人市场份额逾20%。2015年上半年继续保持高速发展态势,机器人相关业务收入同比增幅达40%。

再给他们介绍“生物圈二号”的案例,引导学生思考“生物圈二号”失败的原因。让他们了解到地球上各种生物之间存在着密不可分和微妙的关系,不是人类能够轻易模仿出来的。认识到人类对地球的了解还远远不够,必须尊重大自然,激发他们更加珍爱地球和探索地球奥秘的热情。

沈阳市市长潘利国表示,发展机器人产业既是老工业基地经济转型升级的需要,也是壮大新兴产业创造新增长点的重要途径。沈阳市正在组建机器人产业联盟,政府也成立专门机构,出台相关政策,多方支持机器人产业发展。沈阳市将设立200亿元产业发展基金,用于机器人制造基地、技术创新研发、创客服务、公共测试中心等多平台建设。

据了解,机器人正在成为武汉经济技术开发区(汉南区)工业生产的主力军之一。数据显示,该区2014年实现工业总产值5060亿元,其中有机器人参与生产的占到约2000亿元。

东风模冲副总工程师周佳雄说,公司2010年导入第一台机器人,现在共114台,总投入约1亿元,到2018年将增加到200台,一台机器人的投资回收期为3年。与人工相比,机器人焊接有三大优势:质量稳定、效率大增、更加安全。由于人工成本提升及用工短缺,近年来武汉本地企业对机器人的需求量猛增。武汉开发区200家规模以上企业均已应用工业机器人,用得最多的是整车厂。而智能化程度最高的要数武汉顶津食品(康师傅)的饮料生产线,从投料到生产再到灌装全程自动化。

武汉开发区经信局副局长张于威介绍,《中国制造2025》规划5月公布后,开发区专门成立智能制造工作专班,面向全球招商引资,要把以工业机器人为代表的智能制造打造成独立于汽车、家电之外的第三大支柱产业。张于威透露,近期开发区将成立工业机器人和应用产业联盟,进一步助推智能装备产业的协同创新。

在上海大众杭州湾工厂,10余万平方米的车身车间里,530台机器人长臂善舞、上下翻飞;总装车间内,82台无人物料运输车自动将各种零部件准确送至不同工位。

浙江去年通过实施“机器换人”,踏上了转型升级新跑道。浙江省共减少普通劳动用工61万人,今年1至6月全省万元工业增加值用工人数下降了7.4%,同比减少了51万操作工人。去年,全省规模以上工业人均劳动生产率达18万元,今年1至6月又提高7.9%。

再来看企业效益。今年1至6月,全省规模以上工业企业工业增加值增长5%,利润同比增长7.87%;制造业对税收增长的贡献率达43.6%,能耗同比下降2.6%。

据浙江省经信委调查,今年上半年全省工业化和信息化融合指数超过87;全省智能制造装备产量同比增长19.2%。截至6月底,该省已在18个两化深度融合示范试点区,实施示范试点项目800多项,总投资436亿元。

几乎毫无征兆之下,美的集团宣布正式进军机器人产业。8月4日,家电巨头美的集团股份有限公司与日本国株式会社安川电机独资子公司安川电机(中国)有限公司宣布,双方将合作成立两家机器人合资公司,分别生产和销售服务机器人和产业机器人。

“在今天的移动互联的新时代,人工智能、智能硬件、智能制造是我们必须作出的战略选择。”美的集团董事长、总裁方洪波说,未来美的将集中精力研究如何将人的行为、情感和思考延伸到机器。

美的集团机器人产业项目总经理甄少强表示,美的进军机器人产业是美的“双智”战略(智慧家居+智能制造)中最重要的部分,同时也是美的开辟第二产业跑道的合适产业。

甄少强坦言,美的进军机器人领域已具备较好的基础。“通过领先企业的技术与美的3C工艺、运营能力集成,来制造中国企业适用的3C机器人,从而推动工业机器人公司成为国产机器人的领先企业。”

根据双方规划,工业机器人合资公司将以机器人系统集成为主,研发、制造、销售面向一般行业(以家电行业为起点)为主的机器人产品,第一年内量产1款六轴机器人产品,第二年再量产1款机器人新产品。

在过去近50年,美的一直专注白色家电制造,这次进军机器人产业被视为美的近年来整体转型的重大布局。“围绕机器人战略我们还有很多动作,但未来美的也将努力从传统家电企业,往拥有互联网思维的智能硬件公司转型。”方洪波表示。

产业发展仍面临多种挑战

我国机器人产业虽然面临巨大的历史发展机遇,取得了长足的进步,但仍面临不少问题与挑战。目前我国自主品牌机器人还远未能满足国民经济发展的需要,对于多关节的中高端机器人,我国仍在大量进口,尤其是在核心零部件上受制于人,急需引起国家有关部门和企业的高度重视。

其一是产业技术基础薄弱。中国虽然号称是机器人最大的市场,但由于核心技术缺乏,我国工业机器人消费严重依赖国外企业,国产自主关键零部件在可靠性、精度及使用寿命等方面与国外相比仍有较大差距,控制器、伺服电机和RV减速器等关键核心零部件严重依赖进口。这需要国产工业机器人厂商不断提高技术,加大研发水平,

其二是国产机器人本体成本远高于国外同类产品。如国产减速机的价格是国外企业的价格的将近5倍。伺服电机、控制器等关键零部件价格也显著高于国外同类产品。

其三是市场分布格局、产业创新体系、产品服务环境尚待完善。我国工业机器人在科技成果转化应用、公共服务平台、标准体系、人才培养、市场培育、第三方评价体系、财税金融政策扶持等许多环节上明显滞后。

其四是具有全球市场影响力的自主品牌尚未形成。目前全球知名机器人品牌前10强,都没有中国品牌。机器人制造业目前主要由日本掌控,6家日本公司占了中国市场机器人销售额的一半,而中国领先的4家机器人设备生产企业只占了中国市场的5%,中国500家机器人企业仅占国内市场的不到30%,其中超过50%份额被“机器人四大家族”(瑞士ABB、日本发那科、日本安川电机、德国库卡)占有。即使在30%的份额里面,中国企业在中高端的伺服电机、控制器、减速器等关键零部件上基本都得依赖进口。

此外,同质化竞争不断加剧,重复建设令人堪忧。一场机器人产业的“跑马圈地”正在上演。据不完全统计,目前全国拟建和已建成的机器人产业园多达35个,拥有机器人相关企业超过500家,今年上半年就增加了300多家,而且大多是低端机器人应用领域。

如今,为了快马赶超,国内机器人产业迎来一个政策利好期。数十个省市提出大力发展机器人产业,并提出少则百亿元、多则几千亿元的发展目标,各地机器人产业园更成为新的“圈地大户”。

但政策往往是把双刃剑。用好了,能成为企业发展的利器;用偏了,可能给产业带来灾难。就如当年的光伏产业,在各种优惠政策吸引下,不管有没有能力,不看市场需求量,先上马再说,一个全新的朝阳行业硬生生地给搞垮了。眼下,机器人产业如此狂热,也有“大跃进”的风险,不得不防患于未然。

机器人产业需要踏踏实实沉下心来,厚积薄发,对政府和企业来说,应花更多的精力在科技创新上下功夫,突破精密减速器、伺服电机及驱动器、控制系统等核心技术,而不是一味圈土地、追求短期产值等指标。

面对这些挑战,我国除了应当加强机器人产业化发展组织领导,制定机器人产业与技术整体规划和路线外,还要组织企业开展机器人技术攻关,增加产业化投入,实现关键零部件国产化,以及系统集成应用,培育龙头企业,形成强大生产力。除此之外,在应用层面,要加大国产机器人应用推广力度,制定采用国产机器人装备鼓励政策,扶持国产自主机器人产业发展,鼓励国产机器人占领更大市场。

国家知识产权战略实施航天科工研究基地李萍在《工业机器人时代如何进行专利布局》一文中认为,中国工业机器人技术产业化应以专利为突破口。从四大民用公司的专利申请趋势来看,每一次技术产业化的时间点都是专利申请量的峰值,尤其是日本企业。专利是产品进入市场的保护伞,专利申请的时间和地域选择与产业化发展方向密切相关。例如,日本FANUC公司在2003年以前从未在华申请机器人相关专利,主要是防止泄漏相关技术,但是于2003年在中国广州、深圳等地设立近十家分公司,同年就开始了在华地区的专利申请,专利申请量急剧上升,这样不仅可以保护自身产品,还能遏制竞争对手的发展。

此外,李萍表示,中国机器人企业要收并购国内外具有自主知识产权、较强的研发团队以及领先的市场地位的相关企业,从而快速提升规模、提升核心竞争力、快速完成国际化经营布局的重要途径。一方面可以直接获得大量专利,另一方面是可以获得具有研发实力的团队。例如,ABB公司从1987年开始的3年内收购了全球60多家公司,但是机器人技术方面并未快速发展,自从1998年6月收购Alfa Laval自动化公司,1998 年10月收购Elsag Bailey公司之后,机器人相关专利申请急速上升,自此开始保持了技术优势。

李萍还指出,工业机器人技术转化应用应关注“民转军”。2000年后,美国逐渐开始将工业机器人技术转化应用到军事领域,并且在2011年发布了针对制造、健康护理/医药机器人、服务机器人三类机器人的国家机器人技术倡议(NRI),明确了美国机器人技术发展路线,但是在2013年发布的美国机器人技术发展路线图中新增加了航天和国防领域机器人技术发展规划。同时,美国在花巨资研究军用机器人时十分注重相关知识产权保护;另一方面,美国的军用机器人研发采取多方合作。

国内企业可以在工业机器人产业论证中开展完整的专利分析评议,开展关键技术的专利分析能够提高技术研发起点、优化资源配置、加快研究进程,实现关键技术突破并进行再创新,从而快速提升技术创新能力;同时,掌握国外对标公司的专利布局、摸清型号发展与国外技术指标的差距,满足研发过程中对科技情报支撑信息的迫切需求。在此基础上,结合企业工业机器人产业领域技术优势和技术劣势,分析国外高新技术热点、空白点、发展动态和方向,为产业提出知识产权布局建议,为战略研究、项目论证、项目立项提供决策支撑。

这是一个最坏的时代,也是一个最好的时代。我国本土机器人企业应该学会如何在市场经济中以弱胜强、以小博大。既要集中自己的优势,突破核心技术,把技术做精;也要学会草船借箭、借力打力,实现跨越发展。这样才不会错过机器人的盛宴,才能打开智能制造的一片新天地。

英捷特发布“出版科技生态环境”新理念助推出版企业转型升级

随着国内出版企业数字化转型升级的加速,数字出版产业蓬勃发展进入新阶段。在8月26日开幕的第22届北京国际图书博览会(BIBF)上,国内首家荣膺国际出版技术大奖的北京英捷特数字出版技术有限公司正式发布“出版科技生态环境”新理念。除了承诺面向出版企业除提供世界领先数字出版技术解决方案之外,英捷特还要与国内出版企业建立深度合作联盟,努力构建符合出版企业未来发展方向的出版科技生态环境,使出版企业的技术产品和数字技术高度整合有效配合,帮助出版企业实现转型升级,增强国际竞争力。

北京英捷特公司是一家在全球数字出版浪潮中成立的中方控股的中英合资企业,为快速发展的中国出版企业提供全方位数字出版技术解决方案。英捷特公司总裁孙赫男女士表示,处于深度变革中的中国出版企业,不仅仅需要一款单独数字技术软件产品,而是强烈需要一个能够帮助她们构建符合未来发展方向的出版科技生态环境。“英捷特出版科技生态环境”概念的提出,是英捷特作为植根于国内出版行业的专业技术提供商,以服务出版行业的强烈责任感和使命感,将改变以简单销售软件产品、单纯追求销售利润为终极目标的传统商业模式,通过与客户建立长期的战略联盟关系,帮助客户分析、梳理、建立、规划其信息化战略,以及实施该战略所需的定制化技术路线规划,完成内容生产流程,支持内容的价值实现,连结潜在的目标市场。

据介绍,英捷特出版科技生态环境首先能够帮助出版单位在资源碎片化的同时,建立、容纳专业领域知识体系,使得传统编辑在审校稿件的同时,可以按照标准将标引后的知识点纳入知识体系中进行统一管理,形成内容资产,并赋予各类关联的授权权利,进而支撑形成差异化的出版产品。此外,提取的各类元数据信息,可以按需对接不同的学术检索引擎,提高内容在全球范围的可发现率。在对内容生产实现有效管理的基础上,针对不同出版单位内容特性和面对市场的差异性,英捷特出版科技生态环境独有的技术体系可以方便地帮助出版社生成内容聚合分销平台专业内容知识服务平台、学术期刊文献平台、社交分享阅读平台、移动阅读解决方案等满足各种内容生产和消费场景的核心产品,并在各个方案之间形成内容、数据、信息三位一体的有效互动,提供全球学术内容运营渠道和检索引擎的对接,并由此进一步提供在运营过程中的数据智能分析、国际数字出版管理以及内容生产策划培训等系列服务。

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