裝備制造企業家研討工業機器人未來發展
                                新聞來源:寧波崴特機電有限公司   添加時間:2015/4/29 11:36:38   瀏覽次數:
                                中國正由制造業大國向“智造”強國邁進。國內機器人行業呈現高速發展態勢,工業機器人市場接受度和成本控制正快速提高,工業機器人已在汽車、電子制造等領域得到了大量應用。
                                4月19日,以“工業機器人與機床制造業升級”為主題的2015工業機器人高層論壇在京召開,同時也舉辦了中國機床工具工業協會工業機器人應用分會成立儀式。與會嘉賓認為,機床工具業涉足機器人產業具有獨特的優勢,智能機床與工業機器人之間的界限也很可能會越來越模糊,工業機器人產業的發展將助力機床工具等制造產業轉型升級。


                                智能制造就是智慧服務


                                現在大家都說我們是制造大國,不是制造強國,但我認為,要成為制造強國,首先要改變的是對制造的認知。
                                制造不是目的,是為了滿足人類需求。因為要滿足需求,所以制造就是一種服務,因此要不斷創新,滿足人類不斷衍生出來的新需求,這就需要智能制造以及智慧服務。
                                2011年在德國提出工業4.0概念,而中國也提出要實現中國制造2025。我們知道德國是制造業的強國,中國是制造業的大國。這意味著我們的制造業進入了一個新的時代。
                                但德國已經完成了工業3.0,而中國工業化發展歷史不長,大部分還沒有自動化和數字化,尚處在工業2.0階段,部分達到3.0水平,所以中國發展工業,要工業2.0、3.0和4.0齊頭并進。
                                這是基礎的不同,但相同的一點是,兩個戰略都是為了迎接新一輪科技和產業革命的到來,著眼于以數字化和網絡化為支持的智能化生產。
                                從以人為主的制造到數字化驅動制造,這是一個很大的改變,對機床工具行業而言也是個很大的挑戰。我認為,機器人將會在工業4.0里面擔任很重要的角色,特別是隨著人機協同時代的來臨,每萬名員工有百臺機器人會很普遍。
                                上銀是中國臺灣惟一從關鍵零組件起家,進軍機器人研發的機床工具企業,但其卻是在半導體設備里全球坐標機器人最大供應商,可以說在半導體設備里,上銀機器人已經有非常成熟的應用。
                                經過十多年的努力,繼坐標型機器人之后,上銀從2010年投入六軸機器人、晶圓機器人,進軍醫療機器人領域,陸續與秀傳醫院開發內視鏡扶持機器手臂、中國醫藥大學合作下肢復健機器人、慈濟醫院共同研發洗澡機器人,以及與成大研究手部復健機器人。其中醫療器材已通過ISO認證,將在兩岸銷售。
                                我認為機器人要發展,需要面對三個挑戰,首當其沖就是機器人如何跟控制器連接。一度機器人控制器技術都掌握在幾家國外大公司手中,雖然這兩年有所改變,但改變速度跟不上需求的進展,我覺得如何打開控制器局面是急需改變的問題。
                                其次,由于制造是服務,而用戶的需求是不同的,因此傳感器如何通過云端,把他變成安全的制造業是要面對的問題。
                                最后,怎么熟練將機器人應用于各工業領域也是一大挑戰。
                                最后說一句,未來不是由前瞻來創造,而是透過實質的行動。


                                工業機器人走在風口浪尖上


                                如今的制造業,正醞釀著一輪技術和市場的競合,隨之也涌現了一批新的概念,比如智能制造、智能生產等。這些概念不盡相同,但都是強調要將互聯網技術應用到制造業,從而將傳統制造升級到智能制造。
                                在這一背景下,各國從自身出發,也都紛紛提出了各自的目標,并出臺了相應的舉措。而中國隨著人口紅利衰減和第三次工業革命帶來的技術飛速進步,機器人正閃亮登場,加速進入各個領域。
                                不過我國現在處于發展機器人的起步階段,未來可能形成一個數萬億的大市場。
                                來自國際機器人聯盟的一項統計結果顯示,2013年全世界平均每萬人擁有62臺工業機器人,這一數字在中國僅為30臺,不足世界平均值的一半。而在工業發達國家,這一數字更是遙遙領先。因此,中國工業機器人密度存在較大提升空間,市場潛力巨大。
                                從需求看,我國已經成為全球機器人最大的市場。據國際機器人聯盟的統計,2013年產銷機器人是3.1萬臺,增幅達到59%;2014年產銷機器人 5.6萬臺,增幅50%。到2014年中國機器人市場保有量是18.2萬臺,而到2017年要達到48.2萬臺,超過德國。
                                為此,中國出臺了一系列支持工業機器人發展的產業政策。比如2013年12月,工信部發布《關于推進工業機器人產業發展的指導意見》,《意見》的目標是:開發滿足用戶需求的工業機器人系統集成技術、主機設計技術及關鍵零部件制造技術,突破一批核心技術和關鍵零部件,提升量大面廣主流產品的可靠性和穩定性指標,在重要工業制造領域推進工業機器人的規模化示范應用。
                                此外,各地區也都出臺了機器換人的產業政策,據不完全統計,目前國內已有超過40多家的機器人產業園,還有些處于籌建之中,而參與機器人產業鏈制造的企業已達到4000家,現在的中國已經具有較大的工業機器人產能,機器人產業在國內已經被推到風頭浪尖上。
                                雖然我國機器人發展迅猛,但總體而言,無論從產業規模、技術研發能力還有高端產業應用,與國外相比還有很大的差距。2013年中國成為世界第一大機器人銷售市場,但從市場份額來看,跨國公司在中國的市場份額超過75%,其中四大家族(發那科、ABB、庫卡、安川)又占到其70%。以關節機器人為例,2013年所有的加在一起還不如一家國外的企業。
                                從應用來看,國產機器人在汽車整車廠幾乎沒有應用,最多就用在汽車零部件制造上,從技術來看,中國機器人發展還是近期的事情。但最關鍵的是,國內客戶對國產機器人的信任度不夠。
                                不過一個奇怪的現狀是,國內客戶應用國外機器人一般都是從事簡單的工作,而有復雜工序的工作,他們就找國內機器人制造企業來解決。這就是國內機器人承擔的任務可能比國外機器人還復雜。

                                在我看來,中國機器人市場非常龐大,需求的多樣化也非常明顯,因此國內機器人制造企業不妨關注細分市場,用自己的服務優勢和產品性價比優勢來服務客戶,提升客戶的信任度才能為未來的發展打下一片空間。


                                改變才剛剛開始


                                首先,我要向大家介紹一下柯馬。柯馬是一家隸屬于菲亞特集團的全球化企業,成立于1976年,總部位于意大利都靈。柯馬為眾多行業提供工業自動化系統和全面維護服務,從產品的研發到工業工藝自動化系統的實現,其業務范圍主要包括:車身焊裝、動力總成、工程設計、機器人和維修服務。目前柯馬是汽車界最大的系統集成商。
                                柯馬于1997年正式進軍中國市場,并于2002年成立了獨資企業——柯馬(上海)汽車設備有限公司。柯馬的機器人基地建在江蘇昆山。本次展會柯馬推出了新型Racer999,它的設計有效載荷為7千克,但在取放速度下,它的負載能力可達到10千克,其不僅是速度最快的機器人,而且帶有仿真人體肌肉的 “有型”機身,擺臂時可由腕部釋放巨大動力。昆山工廠將于2016年完成標準工業機器人年生產能力3000臺。
                                柯馬的機器人在很長一段時間內很少應用在一般的工廠,都是專門為客戶定制的特殊應用機器人。我們從2012年到2014年在中國的增長平均達到36%,2014年我們的訂單額達到3.24億歐元,其中在汽車生產線上訂單超過百條。
                                但從2015年開始這種模式要改變,變得原因有兩點,一是歐美經濟所迫,二是中國經濟這一輪的不確定影響,不過這種不確定性在我看來是樂觀的不確定性。
                                如何判斷中國的機器人市場,我們經常提到新常態。我認為新常態背后有政府和資本市場兩大推手,使得中國市場從基本建設投資轉向創新性技術投資。
                                2012年之前機器人應用都是在成熟市場,而在此之后,我突然發現與機器人相關的市場出現了一些新的提法和應用,這屬于不成熟市場,比如3C等。
                                剛才有人提到了四大家族,我認為那只代表過去幾家企業在成熟市場占領的優勢和地位,但面對3C、金屬加工等新領域,所有的機器人企業都站在同一起跑線,這些新行業的機器人應用的興起,將顛覆傳統工業機器人技術,也會改變各自的排位。
                                現在大家有一個共識,就是未來五年機器人增加的市場會大于過去20年的總和,那么突破的瓶頸并不單純是技術,而是應用,包括與應用相關的技術人員和使用人員。

                                不過雖然機器人需要技術,但技術本身還不是機器人,機器人是人們為著某種特殊的需要而制造出來的,它做的是我們不愿做或做不了的事情。從這個意義上說,機器人生產本身也屬制造業,如果再細分,還包括制造商和集成商。柯馬對此很有信心,而柯馬也正在加速調整市場發展戰略,逐漸將戰略重點由汽車領域轉移到一般工業領域,其中3C行業將作為未來的重點。


                                機床與機器人可以聯合開發市場


                                我們公司最近提出要再造輝煌。為什么要再造呢?因為我們認為企業過去的輝煌是由機床銷售來實現的,而再造輝煌的載體在機器人身上。
                                首先與大家分享一組數據,從中可以看出機床行業應用機器人的關系。2013年中國數控機床的保有量大概在130萬臺,全世界是1300萬臺,占到十分之一左右。但是在中國機床行業應用多關節機器人的只有1200臺,不到千分之一。機器人和機床有一個比率,與德國、日本、韓國相比,中國還有很大的差距。
                                但無可否認,中國機器人應用近年來正迅猛發展。中國機器人應用迎來了一個新的時代。
                                對于這些,我們也有自己的解讀,我們認為對應德國4.0的“智能工廠”和“智能生產”,要重點研究智能化生產系統及過程,以追趕國際新技術革命發展步伐。
                                由于機器人與高檔數控機床的親密關系,我們認為如果將高檔數控機床和機器人合在一起,從原先的高端裝備制造業總類別中分離出來,更容易實現重點支持和突破。這是因為數控機床和機器人在產品結構、工藝技術攻關等原理相同,可以在這個領域快速攜手共進。
                                為此,廣州數控希望與機床行業共同倡導研究的課題,比如圍繞“精密數控機床—機器人”專題建立中長期戰略合作伙伴關系,其中包括產業鏈互補、專用設備制造、單機—生產線市場開拓等。
                                還有面向機床行業自動化生產的工藝研究和示范應用,包括加工、抓過被、鏟刮、焊接、噴漆。此外,聯合研究解決機床用戶應用機器人障礙性問題以及培育機床行業技術集成服務維保隊伍等方面。
                                2015年,廣州數控承擔20156國家重大專項《5000臺具有完全自主知識產權的面向機床自動化生產的機器人開發及產業化工程》。以此為依托,公司希望與機床企業聯合,圍繞機器人本體零件和精密功能部件的生產制造,開發國產機器人專用加工設備,滿足機器人生產企業需求,打破國外壟斷。
                                目前,廣州數控已開發出減速器專用偏心外圓磨床,還有行星針輪專用復合磨床。
                                我們認為,除了技術、制造上的合作外,機床企業還可以與機器人生產企業聯合開拓市場銷售新模式,帶動機床產品的銷售由賣單機向賣生產線、由賣設備到賣工程的方向發展,共同建立完整的數  控機床市場銷售新模式。
                                我認為,目前各地政府紛紛出臺鼓勵支持機器人產業發展政策措施,這為機床與機器人的聯合銷售提供了良好契機。


                                綠色生產操作簡單化


                                作為全球最多樣化的FA、機器人和智能機械的制造商,發那科的焊接、切割、涂膠、搬運及裝配機器人已經廣泛應用于汽車行業的各種工序中,并且已經成為汽車、電子、醫藥等行業自動化生產線上的關鍵設備。
                                發那科集團研究所主管整個發那科系統操作軟件、伺服軟件和應用軟件開發,我曾擔任開發部的部長,大家都知道發那科是一個世界知名品牌,但或許不清楚其核心技術曾經由一個中國人主管。我從2014年1月開始負責中國市場的發那科機器人事業。
                                發那科與柯馬、廣州數控一樣也是從數控為基礎,從數控發展到機器人領域的,公司現在機器人主要集中在智能機器人領域,產品品種有240種,負重范圍從0.5~2.0kg。
                                當開始機器人的研發時,發那科已經是數控系統行業的世界第一,占據了全球70%的市場份額。發那科機器人有一個特點,那就是伺服電機、控制部分、軟件、驅動、傳感器內部都是內部制造的,所以用戶如果使用機器人設備出現故障,那我們不會有絲毫的推卸,這也是FANUC機器人最大的競爭優勢。
                                2014年發那科機器人全球累計銷售36萬臺,穩居全球第一。其在中國市場也不例外,在中國發那科機器人安裝數量總計超過3萬臺,而智能機器安裝數量總計超過12萬臺,市場占有率第一。
                                1992年,FANUC又開始智能機器人的研發,1997年出于大力開拓中國市場的考慮,與上海電氣集團聯合投資成立了上海發那科機器人有限公司。
                                智能機器人有兩大單元,一個視覺傳感器和力矩傳感器。發那科是全球唯一提供集成視覺系統的機器人企業,也是全球惟一一家由機器人做機器人的公司。
                                我個人認為,如果機器人單獨替代個人部分的工作,并沒有最大實現機器人的價值。發那科很多的工廠,整個生產過程從零部件的檢測到最終的成品測試都是通過先進的自動化系統操作的,并且這個系統是在嚴格的質量管理控制下運行的。
                                發那科機器人智能生產工廠內部有1400多臺機器人輔助加工設備,能實現自動化生產,并能做到720h無人化生產,工廠現場基本上無人,能做到月產3500臺機器人的產出。
                                發那科機器人產品發展方向,首先是節約能源,其次通過新技術的研發,保證人能便捷安全的使用。在使用能源最少的情況下取得最高的收益,也就是如何做到綠色生產,加大投入產出比。
                                目前,發那科研發出一款產品,使用者只要在某一部位進行拍打,機器人感覺到力超過你設定范圍,就會自動停止。這就說明,即便沒有護欄,使用者也可以安心地在機器人周邊工作。
                                此外,針對目前機器人使用的日益普及,發那科也致力于機器人使用的簡單化,我們開發出一種系統,操作者可以直接通過牽引機器人工作頭,來實現機器人與加工件的定位。
                                當然,發那科也需要降低自動化產品的成本。我相信隨著自動化的不斷普及,產品的批量生產,價格必定會逐漸降低。到那個時候,相信,中國的自動化市場會得到爆發性的增長。


                                3C產業助推智能裝備大發展


                                固高科技創立于1999年,誕生總部位于香港科技大學,同年進入深圳成立固高科技(深圳)有限公司。從成立之初,我們倡導的理念就是要開發自主知識產權的運動控制核心技術,并幫助中國傳統制造業提升核心競爭力,培養相應的應用技術人才。
                                可以說,固高是業界第一家將技術開發與人才培養同步推進的企業,在發展過程中,我們已經與1000多所高校共建實驗室和聯合培養人才。
                                固高三位創始人分別是機器人、微電子和數控領域的專家,由于這些背景,固高科技吸引了一批運動控制及機電一體化領域的科技精英,成功自主研發出基于 PC的開放式運動控制器、嵌入式運動控制器、網絡式運動控制器、計算機可編程自動化控制器產品與系統,填補了國內同行業的很多空白。不自謙地說,我們是首家將運動控制核心技術引入中國的企業,目前在這個領域也是國內第一品牌。
                                公司的定位是專注于運動技術控制本身的研發,以及技術創新平臺的企業,同時也重點為客戶提供整體解決方案。
                                傳統機器人的運用領域在于汽車行業以及重裝,但由于固高所處的地理位置,這就決定了我們必須定位差異化,因此我們首先瞄準的就是3C產業。
                                由于全世界七成以上的電子產品都是中國制造,深圳占了其中很大一塊。3C產業對機器人靈活性和精確度的要求更高,國際巨頭們涉足也較少,深圳的機器人產業應聚焦于電子制造等3C領域。
                                近年來,手機產業對制造產業推動產生了巨大的推動作用,過去一臺單一品種的機床銷量達到1萬臺就差不多了,可是在手機行業,僅僅一個客戶對單一機型的采購就可能到3萬臺。可以說,針對手機領域的機床出現了爆發式增長,而我們固高的運動控制器也取得高速發展。
                                但高速發展也引發了一系列的問題,比如對給蘋果前端做加工的加工中心,對于可靠性、穩定性、一致性的要求日益嚴苛。而且對精益求精的需求也帶來工序繁雜緊湊,一個手機后蓋也許要50個工序,就需求進行工位整合。此外個性化,短周期的要求也很明顯,一個訂單有可能是上千套、上萬套,這就要求承接企業必須在短時間內準備好產能,否則訂單就完全泡湯,這對企業現金周轉,資金鏈提出了很高的要求。
                                新工藝也必然引入高風險。前段時間,GT申請破產保護,這家藍寶石生產商選中一種新技術,并率先將其推出市場,并藉此獲得競爭優勢,但結構是蘋果并沒有大舉應用這一產品。
                                最后3C產業的個性化快速發展,需要與相連的各環節必須快速市場響應。比如需求工藝、信息、技術、資本的快速多重融合。
                                綜合來看,我認為,我國工業信息化的融合除了政策的導向外,還有來自真正客戶需求拉動。
                                   
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