從國內銷量數據顯示,國內工業機器人銷量總體增速在逐步放緩,一方面是因為國內整體宏觀經濟放緩,下游需求疲軟,機器人投資積極性減弱;另一方面是機器人下游應用領域的結構轉換。
根據IFR最新數據顯示,2015年全球工業機器人銷量為248000臺,同比增速12%(2014年銷量為221000臺),全球范圍來看,工業機器人銷量仍然延續了良好的增速。亞洲市場增速最快,其中,中國市場增長17%,韓國增長50%,日本增長20%。
中國市場2015年工業機器人銷量為6.67萬臺,同比增長17%,仍然是全球最大的機器人消費需求國家,但增速相對于2015年而言,明顯放緩(2014年增長56%)。就國內機器人企業的占比來看,2014年內資企業占比為28%,2015年提高了3個百分點。國內機器人企業2015年銷量增速為27.5%(2014年為78%),同期外資企業在國內銷量增速為12.7%(2017年為+48.9%)。從國內銷量數據顯示,國內工業機器人銷量總體增速在逐步放緩,一方面是因為國內整體宏觀經濟放緩,下游需求疲軟,機器人投資積極性減弱;另一方面是機器人下游應用領域的結構轉換。
從下游應用結構領域來看,工業機器人傳統應用領域是汽車行業,2015年汽車行業工業機器人需求量達到9.5萬臺,約占總需求量的38.3%,仍為下游最大的應用領域。但是從增速來看,非汽車領域(電子、金屬、橡膠和塑料等)是主要增速較快的幾個領域。國內市場而言,繼汽車以后,3C、家電等領域有望接棒汽車行業需求。
機器人投資過剩隱憂
近年來,我國與機器人相關的企業數量快速增加,在行業“熱得發燙”的局面下,骨干企業的上述聯合宣言一定程度上也反映出行業軟肋。
參與此次峰會的工信部副部長辛國斌直言:“當前,我國機器人產業已出現‘高端產業低端化’的趨勢,并有投資過剩的隱憂。”
沈陽新松機器人研究院院長徐方對記者表示:“我國大多數機器人企業規模較小,沒有研發能力,稍具規模的企業也因為市場需求、風險等原因研究動力不足。企業數量多,行業分散,也容易形成‘一哄而上’的局面。”
沈陽新松機器人總裁曲道奎此前曾表示,機器人是高端設備,但現在高端市場上,大部分市場還是讓國外的企業壟斷,自主的產品大約只占百分之十四五左右。
“電機、驅動、高精度的減速器等核心零部件依靠進口,這塊大約占到成本的60%~70%。核心技術空心化,核心部件依靠進口,再加上高端市場的邊緣化,是目前我國傳統機器人的三大短板。”曲道奎說。
辛國斌則直言:“我國機器人產業已出現‘高端產業低端化’的趨勢。”
今年4月發布的《機器人產業發展規劃(2016~2020年)》(以下簡稱《規劃》)提出,將率先突破弧焊機器人、真空(潔凈)機器人、手術機器人、智能護理機器人等十大標志性產品,以及突破高精密減速器等五大關鍵零部件。
當前,各地對機器人行業青睞有加。中國機器人產業聯盟數據表明,過去兩年,建成和在建機器人產業園區超過40個。
恐失去市場秩序
要避免重蹈光伏產業的覆轍,企業必須保持領先,不斷地超越自己,不斷發現新的藍海,保持盈利水平。機器人產業在可以成為“朝陽產業”之前,工業機器人產業對于多數夢想者而言,并不是一個誰都能玩得起的游戲。在各地不同的扶持力度下會失去市場秩序。
業內人士稱,能使用“工業機器人”的廠家基本為汽車、船舶、精密制造等上規模的“大戶”。相關數據顯示,機器人項目上馬的首筆支出在汽車行業中可以占到當年總支出的20%~25%,有些行業甚至可以達到70%~80%。
另外,由于需要長期維護,其間不斷發生零件和維護等人工成本。對使用廠家而言,機器人生產線發生各種成本在購買和使用產生的比例為1:10左右。
因為擁有在驅動和控制產品上的先發優勢,新時達進入機器人產業曾一度被看作是“順理成章”的新型產業拓展路徑,但公司仍是“高成本投入研發領域”。
各地政策力度不同機器人產業恐現“市場失序”
即便如此,業內人士仍看好這一市場的高增長率,他們的普遍觀點是增長速度在30%左右。
工業機器人產業最大的效益或許來自使用者。雖然投入成本很高,但根據業內人士的估計,機器人產業一旦投入使用,對使用者而言,輻射價值可以達到投入成本的數十倍。
投資機構對機器人市場不斷增加的另一信心來自勞動力缺口的不斷擴大。“如果以每年1000萬人的勞動力缺口和一臺工業機器人抵用2~3個熟練勞動力來計算,至少每年需要400萬臺工業機器人才能足夠抵消現有的生產力。而目前機器人規模僅有5萬臺,未來市場還有百倍的增長空間。”
但在產業投資人看來,預測的數字與現實的生產能力存有不小的差距,因此采取“審慎”的態度。
“國內工業機器人可投資的企業數量仍不會超過100家。”李笙凱說,雖然,國內機器人板塊上市公司的PE值都在50以上,PS值則大于10。只有工業機器人的產業以每年50%的速度發展,才能完全抹平眼下的“過熱狀況”。
由于機器人產業的高門檻、高投入、低產出的經濟特點,以及對使用客戶提出了苛刻的要求,對主導機器人產業發展的決策者而言,如何引導產業介入者的“熱情”,是個不小的挑戰。
機器換人并非易事
富士康等在華企業把機器人推向生產線以降低人工成本。富士康的目標是,到2020年在中國的工廠要實現30%的生產自動化。《世界報》就此發表文章指出,企業欲通過機器人應用實現人力資源優化配置,這無疑是在順應中國經濟的發展需求,但是實現“機器人革命”并非易事。
據報道,富士康負責人解釋說,“以前依靠人力的重復性工作,現在可以使用機器人和其它創新技術來完成。”富士康常因工作條件苛刻及員工高自殺率而飽受詬病,而生產自動化便是該公司對這類指責的一種回應。不過公司否認裁員6萬人的說法,表示“希望在中國保留大量崗位,并對員工加以培訓,以把主要精力轉移到附加值更高的生產環節,以及研發、生產監控、品質管理等方面。”
在機器人應用領域,富士康可謂是“野心勃勃”。據中國媒體報道,該集團計劃在未來三年新增100萬臺機器人,號稱“百萬機器人計劃”。
《世界報》介紹,承包生產三星及蘋果產品的臺灣企業富士康公司將一家中國分廠的員工數量由11萬減至5萬人,同時增加了廠內機器人數量,以組裝iPhone及三星智能手機。
昆山市政府稱,當地已有600家企業紛紛加入生產自動化的隊伍,而包括富士康在內的35家臺企去年在人工智能技術上投入了40億元人民幣。香港《南華早報》日前引用宣傳部門主管的說法,稱富士康公司把機器人引進生產線,從而“降低了生產成本”。
《世界報》分析了富士康的勞動力策略調整的背景因素。一方面,中國大陸工資水平近十年來連翻三倍,紡織業等低附加值產業已經紛紛遷至東南亞及非洲等相對落后國家,而技術性更高的領域則寄希望于機器人應用。另一方面,中國尋求產業升級以擺脫所謂的“中等收入陷阱”,即國家工業化達到一定程度后,無法再實現技術突破以向價值鏈高端晉升的情況。機器人應用便是中國產業升級的關鍵環節。國家主席習近平2014年在中國科學院演講時便表示,“機器人革命”將改變中國,繼而改變世界。他還強調“中國將是全球最大的機器人市場”。的確,從2013年開始,中國每年購買的工業機器人總數就已超過德國日本等工業大國。國際機器人聯合會預計,至今年年底,中國的機器人數量將躍居全球第一。不過中國在生產自動化方面仍顯落后。中國的制造業平均每10000名工人才有36個機器人,而在德國、日本和韓國,比例分別達到292、314及478個。
機器人應用還與中國的人口形勢緊密相關。報紙指出,中國的勞動人口從2010年起呈下滑趨勢。獨生子女政策歷時35年后終在2015年末廢止,但是下滑趨勢仍會愈演愈烈,2020年后將會出現勞動力短缺問題。擴大機器人在工業生產中的應用,有助于在中期緩解中國的勞動力不足。富士康的“百萬機器人計劃”因此曾被業界視為中國制造業人口紅利下降的標志性事件。
不過中國目前經濟發展勢頭減弱,隨之而來的就業問題亦引人擔憂,在這種情況下,擴大機器人應用想必不會容易。法國人力資源研究機構ADP今年年初在十三個國家進行調查,發現80%的中國工人認為自己的崗位受到機器人應用威脅,而在法國和德國,持同樣想法的工人比例分別只有46%和39%。來自中國農村的民工最可能被機器人取代。以昆山為例,250萬當地人口當中三分之二都是外來民工。
中國機器人企業存隱憂
作為國內最大的機器人產業化基地,沈陽新松機器人財報顯示,2015年的營業收入也僅16.85億元。這一數字比照國際知名企業相差甚遠,還不及他們年銷售收入的零頭。
我國工業機器人生產企業規模普遍偏小。中國電子信息產業發展研究院發布的《中國機器人產業發展白皮書(2016版)》稱,我國九成企業年產值在1億元以下。即使是像新松、埃斯頓這樣的知名企業,與安川、發那科、庫卡等銷售收入均超過百億元的外企來比,仍然偏小。
記者了解到,作為國內最大的機器人產業化基地,沈陽新松機器人財報顯示,2015年的營業收入也僅16.85億元。哈爾濱博實自動化公司營收7.1億。而另一家業內較為知名的南京埃斯頓自動化公司2015年營業收入也僅4.8億,營收還同比下降了5.6%。
與國際機器人巨頭相比,我國機器人規模偏小則更加明顯。今年2月26日,ABB集團高級副總裁蔣海波就曾透露,2015年,ABB僅在華銷售收入就超過330億元。
而占據全球機器人減速器壟斷地位的日本納博特斯克公司,在全球已擁有42家子公司,早在2012年,該公司年度合并銷售額就達到140億元人民幣。
如此看來,位居國內營收前列的新松機器人去年營業收入僅約為日本納博特斯克的九分之一,與ABB相比差距則更大。
國際機器人及智能裝備產業聯盟執行主席羅軍在對機器人企業的走訪中也發現,企業規模普遍比較小,不少企業沒有自己的實驗室、研發中心、研發團隊,也沒有標準的生產車間。
而國外擁有先進核心技術的機器人企業,大多都是以龐大的企業規模作為支撐。徐方向《每日經濟新聞》記者介紹,日本的納博特斯克公司占據世界減速器市場70%的份額,但是納博特斯克的減速器業務僅僅只占到整個公司業務收入的四分之一左右。
“國內機器人企業規模都太小,但核心技術的研發都是高風險項目,可能還沒有研發出成果,企業自己都先‘餓’死了,小企業是沒有研發的能力和動力。”徐方說。
三大核心零部件需突破
我國的工業機器人三大核心零部件控制器、伺服電機、減速機是制約中國機器人產業的主要瓶頸,占到機器人成本的70%。我國工業機器人的三大核心零部件要想從本質上獲得突破,都需要付出更多的耐心和投入,尤其是減速機,期待越大,壓力越大,同時前景也可觀。同時我國的工業機器人技術人才也很稀缺。
控制器
控制器國內外差距最小。控制器是機器人的大腦,發布和傳遞動作指令。包括硬件和軟件兩部分:硬件就是工業控制板卡,包括一些主控單元、信號處理部分等電路,國產品牌已經掌握;軟件部分主要是控制算法、二次開發等,國產品牌在穩定性、響應速度、易用性等還有差距。
控制器的問題在于,由于其“神經中樞”的地位和門檻相對較低,成熟機器人廠商一般自行開發控制器,以保證穩定性和維護技術體系。因此控制器的市場份額基本跟機器人本體一致。國際上也有KEBA、倍福、貝加萊這樣提供控制器底層平臺的廠商。因此在當前環境下國內專業研發控制器的企業會比較艱難。
控制器的機會在于標準化和開放性。現有的機器人控制器封閉構造,帶來開放性差、軟件獨立性差、容錯性差、擴展性差、缺乏網絡功能等缺點,已不能適應智能化和柔性化要求。開發模塊化、標準化機器人控制器,各個層次對用戶開放是機器人控制器的一個發展方向。我國863計劃也已經立項。機器人接口統一是大趨勢,未來可能會出現提供控制器模塊的平臺型企業。
市場規模方面,按十三五規劃到2020年我國機器人保有量80萬臺,假設國產機器人占50%的份額,控制器價格1.5萬元,算上更換及維護,國產控制器的市場規模在60-70億元。
伺服電機
伺服電機競爭激烈,外資掌握話語權。伺服電機在機器人中用作執行單元,是影響機器人工作性能的主要因素。伺服電機主要分為步進、交流和直流,機器人行業應用最多的是交流伺服,約占65%伺服電機與控制器關聯緊密。
伺服系統外資企業占據絕對優勢。日系品牌憑借良好的產品性能與極具競爭力的價格壟斷了中小型OEM(設備制造業)市場。2014年,伺服系統市場TOP15廠商中,前三名均為日系品牌,總份額達到45%。西門子、博世、施耐德等歐系品牌占據高端,整體市場份額在30%左右。國內企業整體份額低于10%左右。
我國伺服系統自主配套能力已現雛形。較大規模的伺服品牌有20余家。國產產品功率范圍多在22KW以內,技術路線上與日系產品接近。從市場規模來看,2014年伺服電機在所有應用行業規模68億人民幣,增速為8.3%;其中機器人增速高達50%,迅速成長為伺服系統應用中排名第六的行業,以4.2億的業績,占市場份額6.2%。
成長空間上,伺服電機整體上受宏觀經濟影響明顯,未來5年將進入穩定發展。4軸和6軸的多關節機器人占比上升,將帶來機器人用伺服的高速增長。預計十三五規劃期內,機器人伺服系統占比將升至第一位,市場規模16億元。
控制器和伺服系統關聯緊密,用戶選擇的排序分別是可靠穩定性、價格、服務,從服務和性價比入手是國內企業突破的方向。但這需要對運動控制領域長期深入的研究,大量資金投入和長時間的市場驗證,對技術、資金、人才要求都較高,國內上市公司如新松、新時達、匯川技術、廣州數控、埃斯頓等具備類似的條件。
減速機
機器人減速機市場高度壟斷,普及期國產減速機無法實現全面進口替代。減速機用來精確控制機器人動作,傳輸更大的力矩。分為兩種,安裝在機座、大臂、肩膀等重負載位置的RV減速機和安裝在小臂、腕部或手部等輕負載位置的諧波減速機。RV減速機被日本納博特斯克壟斷,諧波減速機日本哈默納科占絕對優勢。
諧波減速機結構相對簡單,僅有三個基本零部件,加上哈默納科的專利早已到期,國產諧波減速機跟國外相比差距不算大。無錫綠的的諧波減速機已經在國產機器人上面有廣泛應用。
RV減速機核心難點在于基礎工業和工藝。RV減速機是純機械的精密部件,材料、熱處理工藝和高精度加工機床缺一不可。我國在這幾個方面長期落后,并非單靠某個企業所能解決。要將200多個零部件組合在一起,精度要求苛刻,零部件之間的公差匹配需要多年經驗積累。
從市場規模來看,按2020年機器人保有量80萬臺,即增量約60萬臺計,一臺多關節工業機器人按軸數不同需要4-6個減速機,取中位數5個,則需要300萬個減速機。樂觀估計國內企業拿到50%的市場份額,單臺減速機4000元計算,則規模在60億元,算上更換需求也不會超過70億元。
減速機價格呈下行趨勢。納博特斯克2013年跟上海機電合資以來,隨著國際機器人在中國產能加大和國產機器人的發展,其RV減速機價格逐漸下降。2016年常州工廠投產,還會有進一步下降空間。上海機電2015年年報披露,納博減速機收入1.34億元,同比增長52.3%;凈利潤3365萬元,同比增長55.5%。
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