“在政策等多方面的推动下,到2017年末,中国机器人保有量将有超过40万台。未来将有越来越多的中国机器人供应商进入市场。外资和中国本土机器人供应商之间竞争将会越来越激烈。未来中国市场各种机器人的增长潜力巨大。”
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摘自《2017年中国工业机器人行业分析报告》
工业机器人起步
首先我们来通俗得解释下什么是工业机器人
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
国内工业机器人起步较晚。我国最初在“七·五”科技攻关计划中将工业机器人列入了科研计划,由当时的机械工业部牵头组织了点焊、弧焊、喷漆、搬运等型号的工业机器人攻关,其他部委也积极立项支持,形成了中国工业机器人第一次高潮。
而后在20世纪90年代末,建立了9个机器人产业化基地和7个科研基地,包括沈阳自动化研究所的新松
机器人公司、哈尔滨工业大学的博实自动化设备有限公司、北京机械工业自动化研究所机器人开发中心、海尔机器人公司等,
这些国营和校企合作的科研方式为我国第一批工业机器人提供了宝贵的技术支持,一批企业根据市场的需求,自主研制或与科研院所合作,进行机器人产业化开发,走在最前面的如奇瑞汽车与哈工大合作进行点焊机器人、西安北村精密数控与哈工大合作进行机床上下料搬运机器人的产业化开发、昆山华恒与东南大学等合作开发弧焊机器人等。
我国目前正从劳动密集型向现代化制造业方向发展,虽然工业机器人保有量已经达到一定规模,但与工业发达国家相比仍然有不少的差距,而且大部分来源于进口。从工业机器人的生产规模来看,我国目前还没有像日本的FANUC和德国的KUKA那样的形成规模的工业机器人制造厂,工业机器人产业目前在我国还仅仅处于萌芽阶段。
我们遭遇的瓶颈
我们先对工业机器人有个初步的认知。结构其实很简单,基本由四个部分组成:1.控制器——相当于人的
大脑;2.伺服电机:将电信号转换成机械信号,相当于人的
神经和肌肉;3.减速器:控制机械手臂旋转的角度,相当于人的
关节;4.机器人外部结构:外部的钢铁构造,相当于
人的皮肤。
目前而言,理论技术方面我们不存在问题:机器人运动学,机器人动力学,非线性控制方面的研究我们已掌握了比较核心的理论基础,这一套知识体系已经足够支持我们的工业
应用。那问题在哪?
之前文章提过,我国的制造业如同马拉火车,就在于核心部件的制造上,自己没法加工制造。
要说参与到这个行业的商业应用上要追溯到2013年,当时中国只有几家机器人本体生厂商,
上游的三个核心零部件(控制器、伺服电机和减速器)全部被日本垄断(为何不能自己生产加工详见上一篇文章),而日本企业为了遏制中国工业机器人的发展,将出口给中国的三个核心零部件的价格提高到离谱,普遍比日本本土的价格高4-5倍。而三个核心零部件的成本占比合计约为70%,如果按照这个账来算,我国如果不自己生产这些垄断的三个零部件,工业机器人产业就根本不可能发展,我们永远是装配集成分厂,连毛利都没得赚。
开始技术攻关
中国面对机器人这个庞大的市场开始了以南通振康、格力智能装备、苏州绿的谐波、汇川技术、埃斯顿、新松等一批机器人零部件厂商和本体厂商为首的技术攻关研究!
最开始还是我们自己的老套路:购买国际龙头的产品,直接将各个零部件拆下来分解,融化之后做物料分析,研究各个部件都是用什么配方和材质构成的,四处搜集情报国际龙头的供应商打听是用的什么机床,进而推断零部件的大致生产步骤再高薪聘请国外技术专家来指导工艺流程等。
中后期的核心技术攻坚阶段,这个阶段是我作为一个机械从业人员感到无比欣慰的地方,也是我能看到机械行业不是穷途末路的希望。之前文章说过,我们的制造最差的就是精度的控制。当减速器的精度要求误差小于1弧分时,里面的针齿壳、摆线轮等的精度就会有相应更高的要求,以目前国内机床的条件是无法加工的,所以到了这一步都是靠研发工程师自己改造机床,再由资深技工操作完成,是的,这就是我们的希望,
从高端产业的研发从而提高了工业基础,这才能本质上提高中国制造的高度!
获得里程碑式的成果
大量的融资涌入这个行业,经历了接近5年的技术攻关,在2017年是中国工业机器人里程碑式的一年,多家核心零部件企业和本体厂商通过下游厂商的验证,开始大批量供货,突破了技术上的封锁。以南通振康、苏州绿的谐波为代表的国产减速器企业全面实现供应商验收,出货量同比增长都在100%以上,将减速器的国产份额提升到10%左右;国产机器人本体厂商机器人、埃斯顿同比增长在60%以上,还有控制器领域的深圳固高、伺服系统的汇川技术等等。大量民营企业崛起,融入的资金得到回报促使这个行业能获得更多的融资进行发展,进入了良性循环的阶段。
我们为什么会成功
工业机器人领域获得的成就不仅仅是一个简单的成功,他国产的彻底化打破了中国制造业的死循环,利润率直线上升,甚至
影响到了传统的机床制造等产业,由机器人领域带动了传统制造业的发展。传统机械行业为何一直不赚钱,就是因为同质化的生产。中国过去都是粗放式的生产模式,说难听点就是攒钱买机器,然后用机器进行加工赚钱。赚了钱再买机器。买的机器越高级,能做的产品就越高级。所以一旦一个产品做出来了,大家就都去买装备,所有人就都会做了,毫无技术研发可言。一个产业大家蜂拥而上。只能促成价格上的竞争,本来利润率就低再加上价格竞争,肯定不能挣钱。
造成死循环的形成:没有钱-吸引不了人才-搞不了研发、提高不了管理水平-没有研发实力-不得不参与同质化竞争-利润率低-付不起工资-吸引不到好人才。
而大笔社会投资的涌入,国家项目的扶持为工业机器人领域带来了丰厚的资金,说一千道一万,有钱能使鬼推磨,没钱寸步难行。收入上来了,人才也就来了,打破了传统制造业的死循环。
由工业机器人的成功看未来制造业布局
未来中国制造业,真正靠的将是那些能够建立技术优势和管理优势的企业。他们能够通过自己特有优势,获取更高的毛利率。从而能够支持更高的薪资成本,吸收优秀的人才。因此,他们能够摆脱同质化竞争的死亡循环。
现在有很多制造业萎靡论,因为没有年轻人,目前来看传统制造业确实如此,但是在智能制造领域已经有了比较好的发展。一个产业靠什么吸引年轻人啊?靠钱(说靠理想的手里应该有4,5套房吧)。你能付得起多高的工资、多高的福利,你就能吸引到多优秀的年轻人。处在死亡循环里的工厂,当然吸引不到好的新员工。但是这不代表制造业不能吸引好的员工。新一代工厂大多有自己的独特优势,毛利率高,自然可以花更多的钱来招收更好的员工。
在制造业的浪潮中,你就能看到这些新一代的工厂正在崛起,老一代的工厂和经营方式必将被淘汰,还记得90年代的化工企业么,民企倒闭的倒闭,国企要不革新否则破产转民。
并且,随着其他行业(如房地产,it互联网,
人工智能理论研究)暴利期逐渐走向终结,人工智能产业的落地,资本力量也会越来越多地切入到制造业中来。他们会购买一些市场地位良好,但技术和管理方面有缺陷的传统企业,然后把这些企业重组,安插强有力的领导层,提高企业水平。在经营一段时间后,这些企业可能会上市或者出售给其他企业,从而让投资基金实现变现退出。
最终由资本的引领实现制造业的升级,带动基础工业的发展。
未来的十年,甚至二十年,三十年,中国制造业会面临一次重大的革新。制造业将因为资本的注入变得更加活跃,就像一股新鲜的血液冲洗着血管中的污垢,为中国制造带来活力!