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机器人袭击制造业 机遇与挑战并存(二)

星之球激光 来源:财经2013-01-28 我要评论(0 )   

机器人制造差距 要评价一个国家制造业水平,工业机器人本身的制造水平即能说明要义。 1959年,美国人制造出第一台工业机器人。50年后,日系产品和欧系产品占据了国际工...

机器人制造差距

  要评价一个国家制造业水平,工业机器人本身的制造水平即能说明要义。

  1959年,美国人制造出第一台工业机器人。50年后,日系产品和欧系产品占据了国际工业机器人半壁江山。日系中主要有安川(YASKAWA)、发那科(FANUC)、不二越(NACHZ)等企业,欧系则以德国库卡(KUKA)、瑞士ABB为代表。发那科和ABB等数家外企在中国工业机器人市场占了90%的份额。

  客户大多看重工业机器人的可靠性,即运行中的故障发生率低,并容易维护。这就涉及机器人制造水平问题。中国也有数家机器人制造企业,如沈阳新松、广州数控、安徽埃夫特等,但本土品牌机器人在精度、速度等方面不如进口的同类产品,其产业化程度也较小,且关键部件还依赖于进口。

  赛迪智库装备工业研究所所长左世全于2012年10月发表的《我国工业机器人发展战略思考》一文指出,“这关键部件主要是伺服电机及减速器,而这两部分就占到机器人成本的一半左右。”究其原因是,中国精密制造业的历史欠账太多。

  一般而言,大品牌的机器人制造商大都系汽车制造等应用起家,都有多年研发累积。尤其是核心零部件的制造,非短期能研制出。奇瑞汽车股份有限公司旗下的安徽埃夫特智能装备有限公司(下称埃夫特)正是采取进口关键零部件进行集成机器人整机的做法。

    埃夫特机器人事业部总工程师游玮告诉记者,机器人中传递动力的减速机,包括发那科、ABB、库卡以及埃夫特均采购自日本的帝人精机公司。减速机中的永磁体所需稀土大多来自中国。

  可见,即便是该领域的巨头,也是在一个技术共享平台上才能持续推进。机器人的减速机和电机对轴承、齿轮精度要求非常高,而这些部件的加工精度与数控机床等设备的精度密切相关,在数控机床领域,中国尚处于技术追赶阶段。

  关键零部件的价格也制约了国产机器人。由于ABB、发那科等企业很早即开始与帝人精机等合作,加上采购量每个月即可达上千套,这就决定了其采购价格远低于埃夫特这样的中国本土企业。游玮举例说,假如一台减速机市场价1万元,发那科等公司以4500元即可购得。

  2012年11月7日,工信部装备司副司长王卫明在中国工业机器人高峰论坛上表示,工业机器人将作为重点支持领域,对于机器人领域的驱动器、电机、减速器三方面核心关键部件的开发,工信部正在与财政部协调考虑相关支持政策。

  无论国产机器人水平如何,工业机器人时代已近在眼前。在富士康总裁郭台铭2011年宣布,三年内生产100万台机器人以替代人工之际,这个趋势尤为明显。

  如此背景下,埃夫特制造整机也并非价值不大。游玮介绍,购买关键部件来组装整机可降低成本,也可避免进口机器人的维护和备件成本较高问题。一个更重要的考量是,机器人自动化成为趋势,如果把机器人作为一个行业来做,将来可以做大,成为新的增长点。

#p#分页标题#e#集成渗透

  机器人仅是工具,生产线自动化的实质在于数字自动化深入到生产线的每一个细节。

  其实,机器人本身并不赚钱,原因是竞争很充分,其采购体系都很透明,减速机和电机均购自几家固定供应商。其主要利润增长点是在外围系统,如夹具、输送设备和物流设备等。

  “有时候一条线投资中机器人可能只占到10%,其余大部分是外围设备成本。因为这些配套系统须针对具体企业的生产线进行特定设计,报价就高。”游玮说。

  在国内汽车厂家所用的点焊机器人系统,一套价格在60万-120万元之间。这套系统组成除了机器人,还需要点焊控制系统、焊机、焊枪、夹具等。即需根据自动化程度对其尺寸、控制方式(原有人工控制改为自动控制)等有所调整,还需适应企业的特殊需求。比如饲料行业码垛机器人,在国外多是两个机器人分列两旁操作同一个流水线,国内一家饲料企业由于车间面积小,产量不高,对速度也没有更高要求,但希望机器能节省空间,这就需要开发一个快而紧凑型的机器人。

  因此,自动化的关键点不在于机器人本身,而是机器人的运动和生产过程控制的有机结合,按照ABB离散自动化与运动控制业务部北亚区及中国负责人顾纯元的说法,机器人仅仅速度快是不够的,因为生产效率最后看的是整体效率,而非局部。

  由于机器人应用行业五花八门,即便是ABB集团这样领先的机器人制造商自身也难以覆盖所有行业的系统集成。机器人合作伙伴因而产生,又称为机器人价值提供商。他们从ABB集团采购机器人(即机),根据客户的需要,比如搬砖,焊接等,然后基于机进行所需的系统设计、制造与调试,最终将符合具体生产线工艺要求的机器人交付给客户。

  流水线上的机器人需要具体行业、企业针对性地做系统配套。可见,“机器人供应商的创新并非仅仅制造高精度、高可靠性的机器人,而是参照市场趋势针对具体企业的生产线提供最优的解决方案。”ABB(中国)有限公司副总裁、ABB机器人业务单元中国区负责人李刚称。

 

挑战与机遇

  机器人将像家电在生活中普及一般,渗入制造业的各个角落。

  东风车身厂的肖同新称,上世纪90年代初引进机器人之际,只能以美元采购,全部资料为英文,“神秘,高科技”,如今,“操作并没有那么复杂,跟电视机似的”,他说。

  此外,以前出现故障后需人工代替操作机器人,待厂家服务人员到现场才能排除故障,现在技术人员和操作工人已操作自如,出现故障能自己分析并及时排除。

    上海日立已着手进行装配机器人系统的调试。这台调试的机器人有四个手爪和一个风动螺丝枪,运动速度达2.5米每秒,精度达0.1毫米,可进行组合变化进行多功能抓取,其抓取工作有26道工序。这意味着,该公司将不再单一进行搬运的人工替代,而是要将生产线的自动化更加精细。

  新一代工业机器人将向智能化、模块化和系统化方向发展,同时,视觉传感器和力传感器的采用,以及网络通讯功能将使得机器人更加智能精确。#p#分页标题#e#

  汽车行业工业机器人的发展以柔性化更高为趋势。汽车自动化生产线除了生产节拍从每小时生产15台增至60台,更重要的一点是其生产柔性化的改观。也就是,同一条生产线可生产不同车型,而且是实时切换。

  这是因为汽车制造商常常同时推出多个车型,但产品在市场上反映到底怎么样谁都不知道,这就要求汽车生产企业不仅提高生产节拍,生产线还可随时调整。目前汽车的机器人生产线可实现,同样的工作岗位同时生产六个车型。

  然而,中国部分具备实力的汽车企业出于员工就业的顾虑,并未大规模拓展机器人作业线。东风汽车公司始建于1969年,如今有员工13万多人。其中东风车身厂主产卡车的车身(驾驶室),不少为老员工,平均年龄达47岁。这给企业改造生产线造成较大压力,其尽可能多留一些劳动强度不高的岗位给工人。

  出于就业考虑而贻误工业机器人发展先机,已有前车之鉴。作为工业机器人的发家地,美国在上世纪60年代至70年代并没有把工业机器人列入重点发展项目。政府担心发展机器人会造成更多人失业,因此不予投资。而日本则由于劳动力显著不足,机器人大受欢迎,以至发展到今天,日本占据了工业机器人的霸主地位。

  全球工业机器人在2011年底的存量在115万到140万台之间。2011年,韩国工业机器人的密度居世界首位,为每万名员工347台,日本机器人密度也达到了339台,中国则为10台。

  数字化制造降低劳动力成本影响,可能加速削弱中国在这方面的优势。有数据显示,2010年,中国考虑劳动生产率差异并修正后的劳动力成本约为美国的30%,至2015年,这个数字将变为45%。

  斯坦福大学亚瑟与托尼伦贝罗克公司治理研究中心研究员维维·克瓦德瓦(Vivek·Wadhwa)多次在《外交政策》和《经济学人》论述第三次工业革命对制造业的影响。他甚至预言,技术进步将使中国的制造业像过去20年里美国制造业那样迅速衰落。

  他在接受《财经》记者采访时表示,就像互联网和平板电脑一样,人类无法预测五年后的机器人发展程度。在大规模使用机器人后,美国可以在本地生产类似价格的产品,若如此,中国的劳动力优势将不再,也不再有必要将原料从世界各地运往中国,制造和组装完成后运到美国。

  美国已看到了机会。苹果公司和福特公司等多家美企决定部分生产回迁美国,中国制造业将受到多大程度的影响已引起广泛讨论,其中不少声音称,这对中国制造业近期而言挑战大于机遇。中国社科院工业经济研究所副所长黄群慧表示,发达工业国家通过发展工业机器人、高端数控机床、柔性制造系统等现代装备制造业控制新的产业制高点,同时亦以此提高传统产业的生产效率。这将导致制造业重心再次向发达国家偏移。

  不过,国务院发展研究中心产业经济研究部部长冯飞分析认为,机器人使用是市场自然选择的过程。从中国劳动力供给看,制造业的普通工人还是短缺。当机器人大规模使用后,可以解决高等教育人才就业问题以及普工的短缺问题。

  国际上,能源成本不断上涨,节能减排同样要求提高生产效率。新的环保法规和能源效率是北美工业当前和未来的挑战,这将驱动其加快工业机器人的投入。

  在中国,劳动力和土地成本年年提升,也是制造业提高效率的驱动力,在同样的土地、厂房条件下,使用机器人作业将让生产效率翻番。#p#分页标题#e#

  国际机器人联合会秘书长古德龙·利岑贝格尔(Gudrun Litzenberger)告诉《财经》记者,中国很快将成为世界最大的机器人需求市场,但若要达到如德国或日本的机器人密度,未来数年还需100万台新装机器人。

 

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