• 时代数读:机器人新世代

    科技 > | Time Weekly - 2014-12-09 08:35:22
  • [摘要] 2014年是中国机器人发展元年,市场需求呈爆发增长状态。在机器人的产业战争中,中国还有崛起的机会吗?

    G.G 制图

      国家主席习近平在今年的两院院士大会讲话中提到:“我国将成为机器人的最大市场,但我们的技术和制造能力能不能应对这场竞争?我们不仅要把我国机器人水平提高上去,而且要尽可能多地占领市场。这样的新技术新领域还很多,我们要审时度势、全盘考虑、抓紧谋划、扎实推进。”

      2014年是中国机器人发展元年,市场需求呈爆发增长状态。

      以工业机器人为例,2013年,全球销售工业机器人17.9万台,同比增长12%,其中,中国市场销量达到3.65万台,同比大幅增长59%,占比20.4%,中国已经超过日本(2.6万台),成为全球最大的工业机器人市场。

      过去的十年,中国人凭借雄厚的资金实力,以“市场换技术”的手段赢得了高铁产业的战役,但在下一年,在机器人的产业战争中,中国还有崛起的机会吗?

    差距在哪里

      2013年,中国市场共销售工业机器人近3.7万台,超过日本成为全球第一大工业机器人市场。但是,市场并未被本土企业所占有。

    本土企业仅占中国工业机器人市场4%

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    中国机器人生产企业技术落后,规模偏小

    技术对比

    国外

    实力雄厚,技术领先
    掌握核心技术
    不断创新,研发能力突出
    大品牌,市场认知度高
    政策扶持力度大

    VS

    国内

    实力薄弱,技术落后
    核心技术受限
    创新不足,研发能力欠缺
    小品牌,市场认知度低
    政策扶持力度正在加大

    成本对比

    以“165公斤六轴关节机器人”为例

    16.86 万 VS 29.90 万

    MTBF对比

      外资机器人平均无故障(MTBF) 是5万-8万小时,发生大修概率是8-10年,维护成本就相对较低。

    VS

      国产机器人的平均无故障MTBF是5000-8000小时,发生大修概率是10个月至1年左右,维护成本相当高。

    “大狗”(美国军用机器人)

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        “大狗”(Bigdog),由波士顿动力学工程公司(Boston Dynamics)专门为美国军队研究设计。机器狗的腿由铝合金制成,每条腿上有三个关节,利用水压刺激器,电脑每秒可以重新将关节配置500次。关节上装有传感器,负责测量力量和位置,电脑参照这些数据,结合从惯性测算单元获得的信息,确定四条腿应该是抬起还是放下,向右走还是向左走。通过调整关节的水压液体的流动,电脑可以将每一只爪子准确地放下。

    为什么需要机器人

      中国已进入中等收入国家行列,劳动力成本的急剧上升倒逼企业转型。

      以浙江省为例,过去若干年浙江省内制造业人工成本急剧攀升,已经接近人均1万美元的水平线,2005-2012年,浙江规模以上工业企业的人均劳动报酬从1487元/年增加4137元/年,年均增长15.8%。根据浙江省相关部门提供的数据,“机器换人”之后,61.5%的企业至少减少10%的一线员工,其中16.3%的企业减少30%以上的一线员工。

    机器换人的经济效益

    机器人成本的下降使得成本回收期大幅缩短
    (以165kg 的焊接机器人为例)

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    谁在制造机器人

      工业机器人是目前机器人产业发展的最前沿。日本和欧洲是全球工业机器人市场的两大主角,并且实现了传感器、控制器、精密减速机等核心零部件完全自主化。

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    机器人“四大家族”渐成巨无霸

      在工业机器人领域,德国库卡,日本发那科(Fanuc)、安川,瑞士ABB四家企业遥遥领先,被戏称为机器人“四大家族”。

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    早期机器人三个代表

    第一代 尤尼梅特

      由发明家英格伯格和德沃尔共同设计。

    第二代 Beast

      由约翰 霍普金斯大学应用物理实验室研制。

    第三代

    The Tomorrow Tool

      由Cincinnati Milacron公司研制;第三代机器人大部分技术至今沿用。

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    什么是机器人

      1981 年,美国国家标准局 NBS 提出一个得到世界公认的机器人定义:一种通过编程可以自动完成操作或移动作业的机械装置。

    机器人主要分为两种

    工业机器人

      在工业自动化中使用的,固定式或移动式,具有三轴及三轴以上可重复编程、多用途的自动控制操作机。(焊接、搬运、装配、处理、喷涂)

    服务机器人

      应用在工业自动化以外的,多用途的机器人。1.个人/家用机器人(家庭作业、娱乐休闲、残障辅助、住宅安全和监视)2.专业服务机器人(场地、专业清洁、医用、物流用途、检查和维护保养、建筑、水下、国防和救援)

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    政策扶持

      政策在机器人行业的初期发展中起到了决定性的作用,并且在后续的产业发展中也有着关键影响力。

    各国相续推出机器人发展战略

    1)美国2013年发布机器人发展规划路线图
    2)德国力推工业 4.0 战略
    3)英国发布机器人 RAS 2020 战略
    4)日本发布《机器人白皮书》

    地方政府竞逐机器人产业

      目前为止,我国各地宣布产业园计划的地区已经超过10个,包括上海、徐州、昆山、常州、哈尔滨、重庆、唐山、沈阳等,合计目标产值超过1000亿元。

    中国的产业应对方略

    1)财税方面,2009年1月1日起,工业机器人出口退税率由14%提高到17%,有“十二五”例行的对扶持项目内的每台补贴25%–50%,以及相应的税收减免等
    2)研发方面,每年有多项“863”项目基金和重点专项资金的投入
    3)产业园:地方政府纷纷开展机器人产业园规划和建设

    数据来源:国家机器人工业联合会(IFR)、华夏行业投资咨询网、工控网、招商数据、民生证券、银河证券、广发证券等。

    整理:郭丹

    G.G 制图

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