中国制造2025 工业机器人发展方向

如今机器人遍布钣金加工、抛光打磨、喷涂、分拣、包装码垛等各个生产工序，在“中国制造”中扮演这重要角色。根据《工业和信息化部关于推进工业机器人产业发展的指导意见》，到2020年，我国要形成较为完善的工业机器人产业体系，培育3家-5家具有国际竞争力的龙头企业和8个-10个配套产业集群。对此，在用工密集的长三角、珠三角各地，针对“机器换人”项目的补贴政策纷纷出台。

银白色待焊车架随输送带停下，紫色的机械手稳稳将其卡住定位，几台亮黄色的机器人齐拥而上，瞬间火花四溅，各焊点逐一完成，一分钟内被送往下一个工作岛，同时也迎来下一个待焊车架。

这就是发生在上汽通用武汉工厂的焊装车间内的日常一幕，该车间2015年刚刚投产，目前拥有452台机器人，自动化率已高达97%。

在2011年，机器人在中国的销量还仅有2.2万台，到2014年已跃升至5.7万台，中国连续两年稳坐全球机器人市场首位。而机器人从事的工作岗位，也由一开始重体力、重复性以及可能会对人体健康产生影响的工位，慢慢发展成“无人工作岛”、“无人生产线”、“无人车间”。

“只要你能想到的行业，都可以用到我们的机器人。”上海发那科机器人有限公司(下称上海发那科)一位员工向记者表示。

早在2012年，中国已就机器人产业开始国家级的战略布局，可以说，正是这样的政策催化，以及频频出现的“用工荒”，带动了机器人市场此前三年的爆发性增长。如今“中国制造2025”概念的提出，尤其是智能制造和智能工厂的装备需求，又为“进击的机器人”们打了一针兴奋剂。

政策“馅饼”

对于《中国制造2025》中提及的重点任务——“推进制造过程智能化”一项，东莞力生机械设备有限公司(下称力生公司)董事长张高强可谓烂熟于心。文件中提出：“在重点领域试点建设智能工厂/数字化车间，加快人机智能交互、工业机器人……的应用，促进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制。”这被他视作公司未来的发展方向。

张高强介绍，力生公司已经在5月成立了一个培训中心，主要就是对员工进行机器人应用的培训;此外还计划增设工程中心，针对视觉应用和控制系统进行自主研发。他甚至已经打算将公司名称改为“广东力生智能”。

这家成立于1996年的生产线供应企业，正由原本的机械设备行业，全面向智能制造业转型。

像力生公司这样“半路出家”的企业，在机器人行业比比皆是。东莞机器人技术协会会长蒋仕元向记者证实，他所知的绝大多数机器人相关企业，崛起于2014年东莞“机器换人”政策推出之后。

2014年1月，《工业和信息化部关于推进工业机器人产业发展的指导意见》(下称《指导意见》)首次明确提出了“机器人密度(每万名员工使用机器人台数)达到100以上”的目标。2013年，中国机器人密度仅为30。

在用工密集的长三角、珠三角各地，针对“机器换人”项目的补贴政策纷纷出台。

“从中央到地方乡镇，都有配套的政策支持。据我所知，购买国产的机器人，可以(从东莞市获得)补助15%。镇一级还有配套补贴，比如说拿到市里100万元补贴，不同的镇会拿出0.2、0.3、0.5，甚至是1∶1的配套补贴。”蒋仕元介绍，正是在这样的政策驱使下，“有些企业为了让自己‘高大上’，都是不惜血本。特别是对一些小的企业来说，有补贴当然最好”。

其他如广东广州、中山，浙江嘉兴、杭州，江苏昆山、宿迁等地，也先后推出了“机器换人”的持续政策。

“馅饼”不仅落在机器人应用企业头上，不少企业瞄准了机器人的销售和集成市场。

蒋仕元回忆，在2012年至2013年间，他供职某3C制造企业时，作为首先开始“机器换人”项目的企业之一，公司想要在国内找一家合适的机器人集成商还十分困难。

为了建成首个无人车间，公司耗资上亿元，所有设备均由国外进口，“就连调试的工程师都是国外派过来的，光工资就不得了”。

情况仅在2014年一年间就发生了翻天覆地的变化。2015年1月，东莞市机器人技术协会副会长罗百辉参加某行业研讨会时公开声称：中国从事机器人业务的企业，正在以每周两家的速度不断递增。

价格硝烟

作为机器人产业研究者，罗百辉统计后认为：在4000多家机器人厂商中，至少75%以上是系统集成商——即自己不生产机器人，而是以购买机器人制造企业的本体，为客户提供系统性的解决方案，行内俗称“交钥匙工程”。

在行业的疾速发展中，价格被急剧压缩，现在国内一些企业的报价，几乎只是原来外企的一半。这样的价格战对于应用企业来说求之不得。

蒋仕元在原3C企业时所设的无人化车间，要收回成本耗时十分漫长。对当时的他和同事们来说，投资这条生产线，很大程度上是为了争取客户，“比如说有些苹果的订单，你没有高端设备，它就不给你做”。

在竞争充分的2014年，“通常把三年以内回本当作一个标准。但也要看什么样的企业、生产什么样的产品，有的可能几个月就可以收回成本。比如一条线原本要十几个工人，改造后可能就只需要两个人，它的回报率就很明显了”。

激烈的价格之争中，甚至有企业提出了“不回避价格战，主动发起价格战”的口号，让这个还算新兴的行业，发展初始就已硝烟弥漫。

自2012年开始介入机器人系统集成的张高强坦言，力生公司在这一业务领域的利润率仅有一成。

东莞机器人技术协会有200多家会员企业，其中至少200家都是系统集成商。作为协会会长，蒋仕元看到的更多。“跟原来的LED产业一样，政府一号召，有市场，大家就一窝蜂上，很多跟自动化不相干的企业都转做机器人。但现在已经可以看到有些没有实力的企业搞不下去了。”

他分析，机器人系统集成，是一个对人力资源要求很高的产业，缺乏高端人才，导致不少企业无法承揽大型项目，甚至难以为继。“我们估计在三年以内会有一次大洗牌。”

虽然一些中小型企业倍感压力，但大型企业仍然保持着较高的利润率。上海发那科虽为中日合资企业，公司的经营管理由中国人负责，系统研发和集成亦在中国进行，仅机器人本体购自日本母公司。2014年，这家企业是上海纳税百强之一。

中国最大的本土机器人企业沈阳新松机器人自动化股份有限公司，亦以系统集成业务为主要商业模式，其2014年工业机器人的业务营收将近4.77亿元，毛利率达37.89%。

大型企业和中小型企业出现如此差异，既有系统集成能力的原因，也受其议价能力影响。“像我们这样的企业，一年总购买量100台左右，在‘四大家族’面前，基本是没什么议价能力的。”张高强诉苦道。

所谓“四大家族”，是指机器人生产领域的传统四强企业，包括德国库卡、瑞士abb，以及日本的发那科和安川电机，这几家企业占据了全球机器人行业一半市场，更是牢牢把握着中国市场。在2014年5.7万台的总销量中，国内企业销售的机器人总量不超过1.7万台，不足三成。

上海发那科总经理钱晖认为，除了性能真正对客户选择造成比较大影响的是故障率。

“大家都是在生产线上用，可能一条生产线用300台-400台机器人。现在发那科的机器人，可以做到125个月才出一次故障，已经很好了。但400台机器串起来的生产线，算下来每月都会有四次故障。实际上无障碍运行能达到8年的企业是很少的。”但他补充称，发那科机器人的故障率远低于均值。

蒋仕元透露，“实际上大家都考虑过，应该用民族产品，但国货的性能是跟四大家族的没得比。

比如说无故障运行时间，国外可以达到10万甚至15万小时，国内某个知名品牌就只能做到5000小时。精密度也有差距，有的调试可以适应生产，但是过了几个月甚至只有几天就偏差很大了，性能不稳定。”

据中国机器人产业联盟统计，中国市场对多关节机器人的需求为3.6万台，供应商仍以外资品牌为主。相比外资以生产线为单位动辄数百台的大批量订单，国产工业机器人的出货单位，往往只有个位数。

唯一相对较有竞争优势的领域，是较为低端的坐标型机器人。广州数控设备有限公司(下称广州数控)总经理助理蒋米仁判断，“国内做四轴以上机器人的不多，销量最多在三四千台左右。”

但这三四千台的出货量，已经挑动了“四大家族”的神经。曾苦于缺乏议价能力的张高强就发现，公司的几大供应商无论是安川还是ABB和库卡，都推出了不少降价措施，“有些幅度还比较大”。

一位国内机器人企业高管也证实，“有些国外的企业对中国有些比较热销的国产型号，比如说8KG六关节机器人还在逐步进行打压，将同型号价格调低，或者在一些主推领域给一些优惠。”他坦承，外资巨头的上述针对性措施，“对我们这些国内企业还是有一些压力的”。

进击2025

对“中国制造2025”来说，仅有智能制造远远不够，无论是出自“工业强基”的要求，还是从业者对在市场中占据主导地位的需求，具有自主知识产权的国产品牌机器人，才是种种相关政策的重点发展对象。

《指导意见》提出，到2020年，要形成较为完善的工业机器人产业体系，培育3家-5家具有国际竞争力的龙头企业和8个-10个配套产业集群，并将在高端市场的产品占有率目标定为45%。

一项针对汽车、机械加工、电子等主要机器人用户的调查显示，虽然销量排名前十位的机器人品牌全部来自国外，但购买者最感兴趣的十大机器人品牌中，广州数控，沈阳新松、南京埃期顿等国内品牌均有一席之地，分别为第五位、第六位和第九位。

对此，蒋米仁表示，“有些企业主还是有民族产业精神的。”他透露，“(用户)对我们国内的企业，一开始有些小故障不愿意用的情况存在，但是只要服务跟上，不要拖它的生产效率，他们还是愿意用。

毕竟中国的中小企业还是大多数，物美价廉是一方面，服务相对国外也比较及时，国外是觉得服务是一定要额外付费的，国内的很多企业也有买得起用不起的问题存在。”

这种与使用者保持密切接触的做法，是蒋米仁眼中广州数控的成功经验。“不仅是产学研，应该是产学研用一体化。”由企业把终端用户带入整个研发生产体系，“时不时去跟踪，反推产品存在的问题，才能更加贴近市场”。

2014年，广州数控宣布攻克了减速器难关，自此“掌握了被国外垄断的工业机器人本体制造的全套核心技术”。“现在我们被发改委、工信部认定是最有希望首批实现自有技术批量生产的企业。”

蒋米仁透露，广州数控今年有望达到千台出货量，这也是机器人制造企业实现盈利的临界点;未来的计划则与《指导意见》十分相近——将市场占有量做到3万台，占据中国40%的工业机器人市场。

在接受记者采访时，蒋仕元曾经提到，减速器和控制器应用不过关，是限制国产机器人质量水平的最大因素。

除了广州数控这样的整机生产企业，不少企业也正在专注于机器人关键零部件的研发。

以减速器为例，南通振康焊接电机有限公司(下称南通振康)已在2014年实现机器人用减速器的批量生产，包括ABB、库卡、发那科在内的一些大型外资厂商，以及国内企业埃夫特、埃期顿等，都已下单试用。

集成企业同样开始向专业化方向发展。“机器人应用领域非常广，焊接、喷涂、打磨的重力感应，应用性的关键技术，要融合到产品中还是要更完美一点。原来多数是自动化企业或数控企业转型，但在设计和施工过程，特别是设计生产工序时，要跟工艺整合起来，除了自动化生产线的经验，在各个应用领域比如化工、焊接、喷涂方面的经验要求也很高。今后会发展出很多小精专的集成商。”蒋米仁指出。

对于原本就擅长物流分拣的力生公司来说，生产企业的包装码垛工序，特别是带有视觉感应的智能化分拣包装，以及远程系统控制，正是他们未来计划的主攻方向。

比如说视觉，产品的包装可能有2公斤的、5公斤的等不同规格，带有视觉感应的机器人只要一看，就可以知道用什么样的规格进行包装，不用再进行人工操作，这才叫智能化。

尽管视觉感应、远程控制等在国外的工业制造企业中已经应用较为普遍，但受限于价格，在国内还并未普及。蒋仕元介绍称，“最便宜的视觉装置可能是3万元，要求高需要精准抓取的话，就要好几万元了。”但他强调，要真正实现智能化生产，机器人要能够适应更多规格的产品和更多的工种。

钱晖也重点向记者介绍了发那科的视觉感应，“目前全球最先进的我们叫三维视觉。打比方说，没有视觉的上下料，要让工人先一个个取出来，放到一个输送线上面，机器人才可能放到机床上去。我们现在的三维视觉，可以有不同的物料都放在同一个料筐里面，机器人都可以自行抓取，甚至还可以自己判断角度。”

除了视觉，在钱晖看来，要提升机器人控制器的能力，植入大量远程应用程序，是机器人产业未来的另一大发展方向。“实现‘中国制造2025’也好，‘工业4.0’也好，我们的智能化管理，就要由原本的车间级，延升至设备级甚至物料级。系统的智能化程度，决定了未来生产的智能化程度。”

外资企业最重视的这两大发展方向，也正是国内企业大力发展的部分。“像我们也在做一些数字化的车间，通过传感技术、工业以太网技术联动起来，借助总控台来指挥设备运动。此外，公司还在研制远程故障诊断技术，实现设备远程故障排除等功能。”蒋米仁说。