工业机器人似乎迎来了发展的春天。
目前,随着科学生产技术的进步以及“用工荒”现象越来越多的出现,旨在将更多劳动力从生产线上解放出来的工业机器人产业获得了加快发展的动力,成为国际上增长迅速的产业之一。
据国际机器人联合会的数据,2011年全球机器人销售数量同比增长38%,生产工厂每1万工人中平均已有55个是机器人。其中,韩国是机器人使用密度最高的国家,每1万名工人中的机器人多达347台。
中国工业机器人市场则是全球增速第一。2011年工业机器人的装机量达到9500台,同比增长50%以上；其市场保有量已突破5万台大关,达到52290台,与韩国同比由2009年的二分之一弱增至二分之一强,与德国同比由四分之一增至三分之一强,与日本同比则由九分之一增至六分之一强。可见,与先进国家差距的缩小还是相当快的。
比尔·盖茨日前曾高调预测说,“机器人与自动化技术将成为未来发展的一大趋势,机器人或将成为后移动时代,一件改变世界的大事。”这位世界首富还戏称“如果自己现在20岁,一定会把机器人作为创业目标”,显示了他对机器人产业的信心。
但是,由于劳动力水平、价格、技术等因素,中国工业机器人产业仍有较长的路要走。
替代人工
在中国东部沿海地区用工荒越来越频繁的背景下,越来越多的企业选择用机器人替代人工。今年2月21日,华创证券机械行业分析师曲小溪发布研究报告称,“劳动力成本的上涨驱使企业由‘招工难’逐渐走向‘停招工’,自动化生产线特别是机器人自动化成套生产线成为企业替代人工的首眩”
全球最大的电子代工企业富士康的选择便是一个佐证。近日,有媒体报道,富士康大量缩减了招工指标。业内人士分析认为,除了代工业务大量缩减,还与其“百万机器人”计划有关。该项计划2011年底公布时,富士康总裁郭台铭表示,2010年富士康在山西晋城园区研发的机器人已经下线,2011年产能为1万台,2012年将达到30万台,2014年后达到百万台。至2016年将建成“世界最大智能化机器人生产基地”,富士康应用工业机器人将实现常态化,在某些车间机器人将扮演生产的“主角”。
作为中国装备制造巨头,上海电气(601727,股吧)集团亦对机器人产业多有探索。除了与日本发那科株式会社合资组建上海发那科机器人有限公司,专业从事工业机器人销售、推广和服务以外,上海电气亦在旗下多家企业推广使用工业机器人。
1993年,其旗下的上海日立电器有限公司“首吃螃蟹”,在生产车间尝试使用机器臂,至今已投入使用30多台机器人,2013年将增加到78台,至2015年更将达到180台。而在电站临港工厂,2008年建厂初期就诞生了国内首例机器人硅钢片叠装系统；上海发电机厂从2012年8月29日至今,已连续在HMP系列产品多台次投入使用定子铁心自动叠装机器人。
在上海电气研究室史卫国看来,依托上海发那科能提供工业机器人综合解决方案的能力,上海电气逐步推广和应用工业机器人,具有别人不可比拟的“天然优势”。
此外,通讯巨头华为、中兴等亦都开始了工业机器人的采购应用,足见中国制造走向智造的升级发展势头。
而从整个制造业发展历史来看,工业机器人的出现可以说是必然的趋势。早在20世纪50年代末,美国就在机械手和操作机的基础上,采用伺服机构和自动控制等技术研制工业机器人；1960年代初,美国研制成功两种工业机器人并很快地在工业生产中得到了应用；1969年,美国通用汽车公司用21台工业机器人组成了焊接轿车车身的自动生产线。此后,各工业发达国家都很重视研制和应用工业机器人。
由于具有充足的劳动力,中国的机器人研究起步较晚。从上世纪70年代进入相关研究领域,直至新世纪初才得以规模应用。2009年,时任国务院总理的温家宝提出要发展战略性新兴产业。2011年5月,工业和信息部正式发布智能制造装备产业规划。作为智能制造装备的重要组成部分,机器人产业在中国迎来了战略性发展契机。
优势显现
为什么机器人产业的兴起会成为未来改变世界的一件大事？
联新资本合伙人徐海告诉《上海国资》,与普通劳动力相比,工业机器人有着许多独特的优势。以富士康为例,它在中国大陆拥有100多万名工人,管理问题令其备受困扰。而与人相比,机器人按照预先设定的程序,自主完成规定动作或操作,可以24小时不间断工作,从而提高生产效率,又减少了企业人力成本负担。《华尔街日报(博客,微博)》报道称,宣布“百万机器人”计划后,原先需要二三十人的组装线,如今缩减到了5人,所要做的工作也仅是按下按钮操控这些机器人,大大减轻了工人的劳动强度。
据上海发那科机器人有限公司市场科科长刘一莲介绍,目前工业机器人主要用于工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业,或是危险、恶劣环境下的作业。“比如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序,以及在原子能工业等部门中,完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。”
《上海国资》在采访中了解到,目前上海电气旗下企业使用的工业机器人的优势已初步显现。比如,上海日立电器生产线上的气缸缸盖每个约有两公斤重,以前靠人工搬运,一个工人每天要搬成百上千次。有了机器人之后,光搬运动作一天就能准确无误地完成3000次左右；何况一台机器人能整合四道工序,三台就能组成生产线、直接生产成品。由此,这条生产线上的工人从最早的4人缩减至2人。
而在整个生产车间,平均每台机器人的生产能力至少相当于三个人。以H4壳体生产线为例,改造前每班10人,班产能2949台,人均产能295台,人均操作设备1.2台；改造后每班只有3人,但班产能扩大到3392台,人均产能1131台,人均操作设备7.7台。再如搬运压缩机,每台重量都在10—15公斤上下,人工平均9秒搬运一台,机器人则是7.5秒到8秒一台。上海日立电器2012年生产压缩机高达1800万台,其生产效率就是从这一秒一秒中得到提高的。
徐海表示,目前很多企业面临招不到人的困境。“20岁左右的90后年轻工人逐渐成为工厂的主力员工,与之前的80后、70后相比,新一代员工的公民权利意识增强,但吃苦耐劳精神差于父辈。”所以,企业使用工业机器人亦是大势使然。
大势所趋？
业内人士普遍认为,机器人的使用不仅仅体现为代替人工作业,更成了行业自动化水平的衡量标准。新松机器人公司总裁、机器人国家工程中心副主任曲道奎表示：“近十年来机器人技术发生了翻天覆地的变化,一方面是性能提高,另一方面是价格下降,为商业化规模化应用奠定了基矗目前我国机器人产业已进入新的历史机遇期,未来将长期保持40%以上的高速增长。
多家研究机构亦认为,当前中国已具备培育世界级机器人自动化厂商的土壤。沈阳新松机器人等公司的技术已经达到世界先进水平,且在性价比方面提升了市场接受度,可以说发展前景广阔。
而从国内工业机器人市场分析,目前80%的市场份额仍控制在跨国公司手中,瑞典ABB、日本发那科、德国库卡、日本安川均已进驻中国；相比之下,内资企业的占有率不足10%,市场发展空间巨大。
平安证券表示,过去5年我国工业机器人行业复合增速约30%,但截至目前,我国工业机器人数量仅为日本的10%和德国的25%；而与中国目前状况近似的日本上世纪80年代,曾因人力成本上升驱动机器人行业10年复合增速近50%。由此预计,未来3年中国该行业的复合增速可达30%,两三年后机器人将开始爆发性成长。
据预测,到2015年,中国机器人市场需求将达35000台,占全球比重16.9%,成为全球规模最大的市常东兴证券分析认为,主要应用于汽车、汽车零配件、电子、橡胶塑料等行业的机器人,其未来国内市场需求为每年10亿元—15亿元。而国内机器人行业掌握核心技术的龙头企业,已形成了集设计、研发、提供单元产品、成套装备以及售后服务在内的完整产业链,打破了国外大型企业的垄断格局,进口替代前景可期。
银河证券认为,在机械替代人工加速的背景下,国内部分公司的机器人单体技术已达到国际先进水平,内资企业的市占率将稳步上升,预计有30%的市场份额将慢慢被国内企业获得。
推广难题
虽然国内市场预期可观,但机器人的应用普及显然还要经历一个艰难的过程。
业内人士告诉《上海国资》,目前工业机器人的推广受制于三点,一是当地劳动力水平,二是机器人销售价格,三是技术水平。
目前中国劳动力的水平仍能充分满足企业需要,对于机器人的使用一般并无特别大的愿望。富士康一位内部人士认为：“相比德、美、日等发达国家,中国尚未踏入高人力成本之门槛。如果使用机器人更为合算,首先大面积采用的肯定是日本等高人力成本国家。”
以经济效益计算,目前使用机器人的成本仍然超过人工。据了解,国外进口的工业机器人,一台售价高达几十万上百万元；设备维护保养、技术更新所需的成本费用更难以估量。
从技术上看,机器人要完全取代人工还很难做到。目前的工业机器人,在大量、同质性产品生产上具有较大优势,可从事运送、抓取或筛选等较粗略、重工性工作,但在有较多精细流程或定制化生产的地方,并不具有经济效益。比如精细项目的组装或较为复杂的测试,仍需人工进行。曲道奎坦言,目前机器人在中国只是具有“初步的填补功能”。
然而,更为重要的是,推广和应用工业机器人必须破除传统的思维定势。史卫国认为,现在需要澄清三个观念：
其一,工业机器人是高精尖的“稀罕物”。其实它就是一台普通的通用设备,只要突破“控制、维护”的瓶颈,就能为各行各业提供有效的解决方案和便捷性。
其二,工业机器人价格昂贵,企业“用不起”。几年前国内一台工业机器人确实要卖七八十万元,但现在有的型号已降到了二十多万元。使用年限为10年左右,折旧一年仅两三万元。加上机器人经过调试后还能转岗,实际使用成本可能低于一名工人。目前工业机器人的采购价正以每年约5%的幅度下降,这一趋势将随着机器人制造商群体的快速发展而加快。其三,工业机器人站上生产线,势必造成大量员工下岗。未来大批机器人上岗,短期内固然会挤占岗位,但也会催生更多新的人力需求岗位,包括工业机器人的研发、操控和维修等。长远来看,反而有利于一线生产工人提升工作档次,告别枯燥、技术含量低的生产劳动。
徐海表示,虽然国内工业机器人技术可能比国外落后30年,但非常契合目前国内制造业发展水平。“我们不能期待以市场换技术,国内机器人生产企业只能自力更生,研发真正属于自己的东西。”联新资本14年来已经投资了40多家企业,其中深圳众为兴数控技术有限公司是机器人行业领导者之一,产品已在长三角多家企业推广。”
上海布局
纵观全国,上海是机器人产业比较发达的地区,已成为国内最大的机器人产业集聚区。
从研发制造销售环节说,ABB、发那科、库卡、安川等机器人巨头均已在上海设有总部或基地,除发那科是合资公司外,其余均为国外独资。
本地企业中,除上海电气加大了机器人产业布局,宝钢集团亦在积极研究介入机器人产业。国内机器人领军企业——沈阳新松也在上海设有子公司。同时,上海交大、上海大学、上海电气中央研究院等长期从事相关研究,为产业发展积蓄能量。
从应用上说,相比上海电气旗下企业,上汽集团(600104,股吧)使用机器人更早,也更广泛。比如在上海通用汽车南厂车身车间,就有200多台发那科机器人在“大显身手”,平均每周工作6.5天,每天工作22小时,已经制造了超过100万台车身,从未出现过任何故障,为上海通用创造了巨大的利益和价值。
2012年,上海市更加大了机器人产业的布局。11月底,上海发布机器人产业规划,希望到2015年上海机器人产业产值达到200亿元,2020年达到600亿至800亿元,占据全国50%以上份额,打造成为国内最大的机器人基地。
未来,上海将立足机器人产业化和示范应用两个环节,聚焦工业机器人、服务机器人领域,壮大发展机器人本体研发制造,突破精密减速器、伺服电机及驱动器、控制系统等三大核心功能部件,拓展机器人系统集成应用,使上海成为中国最大的产业机器人基地、机器人核心技术研发中心、高端制造中心、分服务中心和应用中心。
从具体布局来看,宝山和浦东有可能成为国内最重要的机器人产业园区。2012年初,宝山区宣布在顾村工业园启动投资15亿元的国际机器人上海产业园项目,未来五年,顾村将从机器人的总装工厂升级为地区总部,成为集机器人研发、设计、装配、教育、技术服务等多种功能为一体的国际机器人上海产业园区。
