機器人是新一輪科技革命和產業變革的重要因素,是制造業向自動化、智能化、信息化轉型升級的重要支撐,也是衡量現代制造業水平的重要標志。海安是南通市工業強縣,裝備制造水平一直處于領先地位。
在海安工業轉型升級的關鍵時期,科學規劃、合理發展機器人產業,可以助力海安經濟強縣邁上新臺階。本文分析研究國內外機器人產業發展情況,提出加快培育和發展海安機器人產業的建議參考。
海安機器人創新發展大有作為
一、機器人的基本概念
1.機器人定義。機器人實質是自動控制器。國際機器人聯合會定義如下:機器人是一種半自主或全自主工作的機器,它能完成有利于人類的工作。例如:應用于生產過程的機器人稱為工業機器人,應用于家庭或直接服務的機器人稱為(家政)服務機器人,應用于特殊環境的機器人稱為特種機器人。
2.機器人分類。從機器人應用環境角度,可分為兩大類,即工業機器人和特種機器人。所謂工業機器人就是面向工業領域的多關節機械手或多自由度機器人。而特種機器人則是除工業機器人之外的服務于人類的各種先進機器人,包括水下機器人、娛樂機器人、農業機器人、機器人化機器等。在特種機器人中,有些分支發展快,有獨立成體系的趨勢,如服務機器人、軍用機器人等。
3.發展機器人的目的和意義。機器人是新的生產、生活方式的必要裝備,是解決制造業困境的必要選擇。新一輪工業革命呼喚著工業機器人產業的發展,激烈的市場競爭、小批量多品種的客戶定制需求、新技術的突破對工業機器人存在著迫切的需求。隨著我國勞動力成本的逐年增加,老年化社會的到來,傳統加工制造業的一線工人逐年減少,社會服務成本的增加,我國對工業機器人及自動化裝備的需求將逐步增加。信息化、智能化、綠色化將是未來制造業的重要發展方向。以工業機器人等為主體的技術與裝備將成為未來制造業強國的重要標志,對于促進我國智能制造的發展、工業機器人產業化突破具有重要意義。
二、國內外機器人產業發展情況
(一)機器人產業市場情況
1.全球機器人市場規模逐步擴大。在過去的40年間,全球工業機器人約160萬臺套裝機量。2013年全球新裝工業機器人18萬臺,主機市場80億至100億美元,并帶動約3倍的軟件集成、周邊配套設備、系統工程等系統集成市場,總計約260億至330億美元,工業機器人中焊接、搬運兩類應用集中了70%左右的市場份額。歐洲、日本占據了工業機器人大半市場。ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA四大巨頭全球市占率超60%。全球服務機器人用了5至10年時間形成了超42億美元的市場總值,美國公司占60%市場份額。家政、教育、娛樂方面等家用機器人增長率約為20%。在世界范圍內,以個人、家庭、行業服務為特征的服務機器人接近2500萬臺套、280億美元。預計2017年服務機器人產值將超過工業機器人,達到500億至700億美元。
2.我國機器人市場呈現高速增長態勢。我國2010年開始工業機器人需求激增,2011年到2014年年新安裝量更是快速增長。工業機器人在汽車、工程機械、機械制造、電子、食品、醫療和物流等各大主流領域得到了應用。2013年我國市場銷售36560臺工業機器人,占全球銷售量的1/5,同比增幅60%,累計安裝量超過13.3萬臺,比2012年增加35%以上,取代日本成為世界最大的工業機器人市場。2014年,我國市場新增工業機器人4.55萬臺。同比增長35.01%。
我國服務機器人發展雖已初具規模,但是相較于美國、日本等發達國家來說,起步較晚,差距也仍然存在。我國機器人發展潛力巨大,預計未來20年我國服務機器人將保持高速增長。我國十個重點城市相繼創辦有代表性的機器人企業,主要有沈陽新松機器人。沈陽以新松機器人自動化股份有限公司等為龍頭企業,以沈陽自動化研究所為依托,圍繞機器人產業鏈加快發展。新松生產線涵蓋工業、潔凈(真空)、移動、特種、智能服務機器人五大系列,其中工業機器人產品填補多項國內空白,實現中國機器人發展史上88項第一的突破;潔凈(真空)機器人多次打破國外技術壟斷與封鎖;移動機器人在國際上處于領先水平;特種機器人在國防重點領域批量應用。
廣州印發了機器人產業發展《意見》,到2020年培育形成超千億元的智能裝備產業集群。廣州數控設備有限公司20年來專注于機床數控系統、伺服驅動裝置與伺服電機的研發及產業化,是國內最具規模的數控系統研發生產基地。
佛山嘉騰機器人自動化有限公司是中國最早進行機器人認知技術與探索的高新技術企業之一,是BVL德國物流聯盟成員,推出系列便捷、高效、智能的搬運機器人,獲得華為、聯想、等大客戶的一致好評。
蕪湖的埃夫特智能裝備是專門從事工業機器人、大型物流儲運設備及非標生產設備設計和制造的高新技術企業,是中國機器人產業創新聯盟和中國機器人產業聯盟發起人和副主席單位,所研制的國內首臺重載165公斤機器人載入中國企業創新紀錄,榮獲中國國際工業博覽會銀獎。
南京以麒麟科創園和江寧、六合、高淳“一園三基地”建設為重點,打造成中國機器人產業基地。南京埃斯頓機器人工程有限公司擁有一支高水平的專業研發團隊,具有與世界機器人技術同步發展的技術優勢,研制包括Delta和Scara工業機器人在內全系列工業機器人產品;擁有強大的工業機器人工程應用設計團隊,可以為客戶提供機器人應用完整解決方案。
青島高新區規劃建設千畝機器人產業園,創建中國北方最大的工業機器人產業基地。目前青島科捷自動化設備有限公司形成5大類20多個系列的機器人產品,并批量出口到東南亞國家,是國內唯一出口日本豐田的機器人企業。
上海是目前國內最大的工業機器人產業集聚區,在整機、關鍵零部件到集成方面都有重大突破。上海新時達電氣是專業研發生產工業控制、傳動控制、運動控制和機器人產品并服務全球的高新技術企業,主產品SR系列機器人,工作空間大、重復定位精度高、性能穩定運行速度快、通用性能佳,特別適用于弧焊、物料搬運、碼垛、包裝等行業。
(二)機器人產業技術情況
1.發達國家機器人產業技術各有千秋。國外工業機器人技術日趨成熟,已經作為一種標準設備被工業界廣泛應用,相繼形成了一批有影響力的、著名的工業機器人公司,包括瑞典的ABBRobotics,日本的FANUC、Yaskawa,德國的KUKARoboter,美國的AdeptTechnology、Amer-icanRobot等,意大利的COMAU,英國的AutoTechRobotics,加拿大的JcdIn-ternationalRobotics,以色列的Robo-groupTek。這些公司已經成為其所在地區的支柱產業。日本和歐盟的工業機器人技術最為先進,日本是全球范圍內工業機器人生產規模最大、應用最廣泛的國家,而隸屬于歐盟組織的德國則名列全球第二;韓國在服務機器人上的發展較為迅猛,而美國則側重于發展醫療和軍事機器人。
2.我國機器人產業技術水平仍然有待提高。我國各級政府積極引導,頂層設計不斷加強;加快機器人研發、生產、服務產業布局。2012年,國家相繼發布《智能制造裝備產業“十二五”發展規劃》、《服務機器人科技發展“十二五”專項規劃》《“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃》,提出重點突破自動控制系統、工業機器人、伺服和執行部件為代表的智能裝置,重點研發工業機器人、自動化生產線、流程工業的核心工藝和成套裝備,大力推進自動控制系統、工業機器人、關鍵零部件等裝置的開發和產業化進程。
機器人產業發展前景一片向好。然而總體上看,目前市場上的國產機器人依然處在行業低端。高端匱乏,國內機器人需發力。我國2013年購買并組裝的近3.7萬臺工業機器人,以高端設備為主,幾乎壟斷了汽車制造、焊接等高端領域,占比達96%,而國產機器人則以搬運和上下料機器人等低端設備為主。隨著自主研發的深入,工業機器人本體、精密減速器、伺服驅動器和電機、控制器等核心部件的共性技術不斷取得突破,國產工業機器人的產業化可以為國內應用行業提供優質價廉的產品和服務方案,逐步擴大市場空間,取代昂貴的進口機器人產品和服務。關鍵技術及部件依賴進口。我國機器人產業在單體以及核心零部件上仍然落后于日、美、韓等發達國家,產品的質量和性能還不夠穩定。
我國企業目前主要通過采購國外機器人,為下游客戶進行相應的方案設計,實現利潤。大多數國內工業機器人企業主要從事系統集成、設計、制造、試驗檢測等工作。高端工業機器人的伺服電機、精密減速器、伺服驅動器、末端執行器、傳感器等關鍵零部件和關鍵技術依賴進口,國產工業機器人成本居高不下,創新專業技術人才缺口暫未填補。
機器人產業化既需要技術人才,也需要專業的管理、運營、產品人才。我國雖然有近百家從事機器人研究生產的高校院所和企業,但是現行的體制造成各家研究過于獨立封閉,機器人研究力量分散,未能形成合力,產學研各自為戰,無統一標準,低水平重復研究,而基礎技術體系的普及、共享及高端技術的研究還不夠。鑒于人才體系的不健全和投資成本問題,國內企業對使用機器人存有疑慮,產業難以迅速壯大。
(三)海安機器人產業發展情況
1.產業發展漸露頭角。當前,我縣機器人產業初具形態,初步集聚了一批集研發、生產一體化的機器人成長型企業,主要有交睿機器人、博安機器人、昂華(海安)自動化裝備、九力功、惠友自動化科技、江蘇亙德、聯創自動化設備、天一智控設備等15家企業。其中交睿公司自主研發的牛奶包裝自動化生產線已經達成兩臺銷售合同和兩臺采購意向,該自動化生產線每小時完成24000包奶包包裝,可替代人工100人左右,預計每條自動化生產線售價約500萬元,目前正向潛在用戶蒙牛、光明、伊利等大型企業推介,爭取訂單;博安公司研制的面向南通市場的上下料機器人,目前項目處于與生產線聯調聯階段,力爭在海安建成年生產力達500臺的機器人產業化基地;亙德科技公司與上海同濟大學共同研發“幕墻清潔機器人”;鴻達自動化公司與上海ABB機器人公司、上海發那科機器人公司合作研發“自動化碼垛機器人”,并已在壯志磚瓦廠投入使用;九力功公司與“千人計劃”專家黃慶九合作研發“機械手”和工業自動化控制系統;金牛自動化公司與北京石油大學等共同研發“焊接機器人”;昂華公司自主研發“工業自動化控制系統”;惠友公司自主研發“電子自動化生產線”等等。
2.科技研發優勢明顯。一是通過與知名高校、科研院所的共建,集聚了一批機器人產業研究院。目前,上海交大機器人研究院海安分院、蘇州大學先進機器人海安研究院先后建成并開始實質運行。常州大學智能裝備與先進機器人研究正在進行二期裝修,中科院自動化研究所RFID中心已經簽署共建協議,合作籌建面向智慧制造與信息感知的產業基地。二是通過研究院建設,匯聚了一批機器人研發領域精英團隊。其中交大機器人研發團隊,側重機器人本體、機器人單元及生產線、機器人高端控制器、RV減速器等四個重點方向的研發;蘇大機器人研究院團隊由國家杰出青年基金獲得者、教育部長江學者教授、國家863計劃專家孫立寧教授領銜,主要從事噴涂機器人、拋光打磨機器人、物流搬運機器人、服務機器人及其核心部件、周邊裝置與相關技術的研發與產業推廣。
3.應用產業基礎良好。工業機器人主要應用于汽車工業、零部件制造以及電子、通信、機械、家具、化工、紡織、物流、食品等領域,在工業生產中,焊接、智能裝備、噴漆及搬運機器人等工業機器人已被大量采用。我縣制造業基礎良好,全縣擁有數百家機械、數控設備制造類企業,擁有數十家家具企業,擁有上柴動力、通潤汽車零部件、亞太科技、駱氏汽車減震件等一批汽車零部件生產企業,為機器人推廣應用及產業配套提供了良好的基礎支撐。隨著工業發展的人力要素成本不斷上升,資源環境壓力日益增大,產業轉型升級需求更加迫切,應用機器人和自動化設備已成為我縣工業企業的必然選擇。目前我縣使用機器人以及集成自動化生產線的企業逐年增加,主要有浚豐太陽能、卡姆丹克、福克斯、愛登堡電梯、西蒙電器、明諾機械等。同時,天楹環保公司、申菱電器公司、威爾曼公司、萬力集團、中威重工公司等一批科技型企業均有應用機器人,實現“機器換人”的意愿。
4.產業發展存在不足。我縣機器人產業對照發展較早的先進地區,主要存在三個方面不足:一是缺乏機器人龍頭企業。我縣目前機器人產業規模小,機器人制造與集成企業尚處在研發階段,規模企業為零,直接生產應用于機器人核心部件的企業為零。二是缺乏高端技術人才。機器人產業系統集成由若干單元組成,需要各類專業技術人才,要求很高。我縣在這方面的電氣工程師、自動化設計和編程應用人才缺乏。三是缺乏國家級的平臺支撐。立足機器人產業和示范應用,瞄準全省乃至全國的機器人戰略制高點,沒有機器人產業共享研發設計、共享加工、共性檢驗檢測、共享質量技術標準體系公共服務平臺,是不利于促進機器人產業科技成果轉化和提升我縣機器人產業市場競爭力的。
三、培育和加快發展我縣機器人產業的幾點建議
綜上所述,我們認為,目前我縣機器人產業整體規模相對較小,與先進城市相比有差距,但發展趨勢向好,特別經過近兩年的快速發展,已經具備一定的技術和產業基礎,同時市場需求巨大。只要把這些比較優勢充分挖掘出來,走差異化、特色發展之路,完全可以后發趕超,形成更多的優勢和新的增長點。2014年南通市政府授予我縣全市唯一的機器人特色產業基地,縣委縣政府將2015年確定為機器人發展元年,成立了以縣委書記為組長、縣長為副組長、縣政協主席為常務副組長的機器人產業發展領導組,并出臺我縣支持機器人產業發展的政策意見和實施辦法,力爭兩年一個臺階:到2016年爭取建成省級機器人特色基地,到2018年爭取建成國家級機器人產業特色基地,到2020年培育形成百億級以上工業機器人為核心的機器人產業集群。現就加快培育和發展我縣機器人產業提出以下幾點建議。
1.營造氛圍,全力招引產業項目。緊緊抓住我縣機器人產業發展元年的契機,以超常規的聲勢開展機器人產業項目的招引,既然是開天辟地的第一年,就要像組織招商引資那樣,成立專門的隊伍,對外宣傳和推介海安,重點在廣東、上海、武漢、重慶、哈爾濱、沈陽、南京等機器人產業相對發展較快的城市組織招商活動,力爭到日本、韓國、美國及歐洲國家舉行境外招商活動,讓全國主要城市甚至國外,知曉海安是蘇北地區唯一的機器人產業特色基地,讓海安成為能人志士發展機器人產業的創新創業之地。精心編制機器人招商手冊,邀請國內知名專家教授加強對專業招商人員的培訓,為機器人產業招商提供人才支撐。加強產學研合作,通過我縣企業與高等院校及專業研究所的產學研對接,著力引進一批機器人研發機構和人才團隊,帶動機器人產業招商和關聯項目落戶海安。
2.高位嫁接,借力助推產業發展。綜合運用好上海交通大學、蘇州大學、常州大學在我縣設立的機器人產業研究院的資源和南通市唯一機器人特色基地的品牌,利用國家政策和海安特殊辦法,大做造勢、順勢、借勢、乘勢的文章,鼓勵支持海安機器人企業,加強與國內外知名機器人企業、科研院所和研發機構進行合作,下大力氣引進國內外掌握核心技術的關鍵人才或團隊,實現“引進一個專家或團隊、突破一項關鍵技術、整體提升產業的技術創新能力”,力爭在機器人整機、關鍵零部件、系統集成應用三大方面求突破,以助推我縣機器人產業的快速發展。
3.目標市場,集中突破重點產品。以市場為導向,抓住一兩個重點產品集中突破。現階段要積極鼓勵和支持海安機器人企業將現有產品盡快推向市場,如交睿機器人、博安機器人公司要集中主要力量和資金,對自主研發成功的牛奶包裝機器人生產線和上下料機器人自動化設備,盡快形成小批量生產。通過市場驗證,優先篩選,明確發展目標,對市場需求大的企業,要作為重點資助對象,大力培育海安機器人企業研發及產業化能力。整合全縣機器人產業資源,推廣機器人技術,提高機器人企業研發智能機器人結構、制造工藝、智能控制和人機交互等共性技術能力,攻克核心技術,形成海安品牌產品。
4.激發需求,形成示范推廣作用。隨著機器人產業的發展,將來的電子、機械、食品、家具、化工、物流等重復勞動特征明顯、勞動強度大、有一定危險性的行業領域都要實施“機器換人”。結合我縣實際,應在汽車零部件、變壓器、電梯部件、鍛壓機械、紡織、家具等行業內,挑選一批規模較大、經濟效益較好的企業,通過政府引導、政策獎勵、設備貼息等有效措施,培育機器人系統集成應用的示范企業,以點帶面,高效推廣,促進海安本地工業機器人產業有序快速發展,提升海安工業智能水平。
5.配套政策,促進產業轉型升級。對我縣引進的項目和現有企業,凡從事機器人整機生產、關鍵零部件生產、系統集成應用的,都應給予配套的政策扶持,以促進產業升級。金融方面:建立以政府投入為引導、企業投入為主體、金融投入為支撐的多元投資體系。對于有資金需求的機器人企業,可提供政府創投基金加以引導,通過協議約定股權退出的價格和形式,可約定三年為限,到期創投基金以溢價的10%退出。對機器人企業貸款貼息,可享受貼息貸款額度應不超過企業實際注冊資本的50%給予貼息三年。稅收方面:自企業盈利年度開始,以企業上年對縣財政的實際貢獻為基準,每年增加部分的50%用于支持企業加大產業投資,提高技術創新能力,開拓市場,引進新項目等,可享受三年。項目方面:在現有政策的基礎上,對特別重大的機器人產業創新發展項目,優先列入年度“發點球”計劃,按照“一事一議”方式予以重大資助,增設重大專項資金,以吸引對我縣機器人發展有著重大影響的項目,促進我縣機器人產業轉型升級。
機器人產業正在持續升溫,從行業聯盟到產業園,從企業到協會,正如雨后春筍破土而出。我們應該謹記光伏產業、LED產業的前車之鑒,強化技術攻關、注重吸收與創新,避免重復建設和無序競爭,為海安打造“名符其實的機器人特色產業基地”奠定堅實基礎。
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