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偌大的空间里,几台全自动机器人错落有致地来回摇摆,经过精准快速高效的抛光打磨后,一个个半成品的不锈钢器皿瞬间便呈现光洁亮丽的一面,这是位于瑞安经济技术开发区的温州金石科技有限公司生产的工业机器人抛光打磨的场景.
在温州,这种场景并不多见.然而在辐射更广的珠三角、京津翼和长三角地区,工业机器人可以说已经悄无声息地走近工厂车间,业已形成了产业集群的态势.
“工业机器人是智能制造中一个不可或缺的关键智能设备,是企业实现智能制造的一个支撑基础.”在华中科技大学温州先进制造技术研究院、温州市智能制造研究院常务副院长苏天德看来,随着我市加快推进两化融合和智能制造,工业机器人的需求将会有一个显著的提升.
温州智能制造研究院院长助理凌见君对记者说,工业机器人是推动和支撑智能制造发展的关键技术装备之一,未来在制造业领域的应用会很广泛.
“但可以看到,温州的工业机器人生产企业并不多,整体水平不高,还没有形成产业集群的态势.要想服务温州制造业的转型提升还需要加大扶持的力度.”凌见君对记者强调.
数量不多的“温”姓机器人
温州到底有多少家工业机器人生产企业呢？温州市经信委技装处副处长姚芃芃告诉记者,由于温州机器人产业规模不大,也没有相应的规上企业,所以还没有对机器人企业进行详细的统计数据.
在凌见君看来,这个数据不好统计,作为温州智能制造研究院课题《温州机器人+行业应用研究》项目的承担者的他告诉记者,如果要严格定义工业机器人的概念,那么温州还没有生产工业机器人的企业.“通常而言,所谓机器人生产企业是指生产机器人本体,但机器人本体制造垄断在以机器人四大家族为代表的少数企业手中.”
凌见君进一步说道,从宽泛的定义来说,温州大约有10多家的企业,其中瑞安的几家企业做的是机械手,这只是工业机器人的一部分,还有是做机器人核心零部件比如减速机、伺服电机的企业,另外就是做系统集成应用的企业.
从地域分布来看,这些企业主要集中在市三区（包括温州经济技术开发区）和瑞安、乐清等地.
最早涉足工业机器人的,应该是恒丰泰,这家成立于1991年的企业,以减速机产品为主导,逐渐延伸到电解铝设备、搅拌设备、精密传动设备、环保设备等大型机械装备.相继获批成为国家高新技术企业、国家火炬计划重点企业、国家“863计划”工业机器人重大项目主承担单位、浙江省重点企业研究院、浙江省高新技术研发中心、浙江省创新型企业试点单位.恒丰泰是从传统减速机逐步转型到做精密传统减速机,逐步往工业机器人的方向上靠.
还有台邦电机和海尚集团,也都是以减速机为主导产品的机器人研发生产企业,汉桥科技则是生产机器人的核心零部件——伺服电机,其伺服电机主要是用来做机床,逐步往工业机器人方向转型.
而偌博特科技、金石科技、百信机器人以及在温州智能制造研究院内孵化的数迈科技和优迈德智能装备等企业,是做系统集成应用的企业.以偌博特科技为例,该企业成立于2011年,创业团队全部来自外地,以生产注塑成型专用机械手臂,根据企业生产需要来设计编程,应用于基础工业、汽摩零部件、电子通讯、食品饮料、化妆品包装、PET瓶胚、光学制造、家电设备等.
除此之外,还有一些是设计自动化流水线的企业,以乐清的深科自动化、奔龙自动化为代表,在凌见君看来,和工业机器人搭边的含量就更少了.
“总体上看,我市的工业机器人生产企业规模有限,研发和生产的机器人产业链条各不相同,还没形成合力的优势,离形成一个产业集群还非常遥远.”温州大学商学院副教授、温州人经济研究中心副研究员任宗强说.
从国内来看,根据赛迪研究院发布的《中国机器人产业发展白皮书》,中国机器人产业已形成环渤海、珠三角、长三角和中西部四大区域集群.具体而言,基础最好的属于长三角地区和珠三角地区.凌见君说,一个地区机器人的使用率往往代表着该地区的制造业和经济发展水平,作为中国制造业脊梁的长三角和珠三角的机器人应用显然领先国内其他地区.相对不同的是,长三角偏重中高端研发创新,而珠三角偏重机器人产业应用.
而在浙江省内,温州的工业机器人生产企业数量靠后,不仅少于杭州、宁波等先进发达地区,也少于绍兴、台州、嘉兴、丽水等兄弟城市.
潜力无限的广阔市场
纵观国内工业机器人发展历程,早在上世纪80年代就开始出现工业机器人,国内较早的工业机器人有沈阳新松、哈工大旗下的博实等.而国外工业机器人四大家族-ABB、发那科、安川、库卡,随着汽车产业在国内的布局,也都在中国落户.
然而从上世纪末到本世纪初的近20年间,由于国内劳动力成本比较廉价,国内制造业正处于黄金期,对工业机器人的需求基本可忽略不计.任宗强说, “在廉价劳动力如此充足的情况下,工业机器人即便能生产出来也不会有人买.”
但是,进入21世纪后,全球制造业的成本都在提升,中国也不例外,尤其是劳动力成本上涨明显.有数据显示：2004～2013年的十年间,中国制造业从业人员的平均工资增长了3倍.
与此同时,工业机器人的却在激烈的市场竞争中不断走低,几年前20万元的机器人,现在只需要几万元.
而能够实现自动化生产的工业机器人此时便成了不少制造企业解决人力成本上涨压力、实现转型升级的利器.越来越多的工厂开始引入工业机器人替代传统工人,机器换人逐渐成为现实.
“比方说,抛光一只水龙头,一个技术熟练的工人需要10分钟,而机器人只需要3分钟,一台机器人是熟练工人的3倍工作量.而且一台机器人可以实现24小时连续生产不停歇,是人工的3倍工作时间.”金石科技销售总监蔡曙鹤告诉记者,一台机器人差不多可以顶10个熟练工,而且生产的产品精度和稳定度更高.
事实上,在我国珠三角、长三角等传统制造业的聚集地,无人工厂已陆续出现,机器换人的步伐走在全国的前列.
而对于温州来说,传统的制造业同样也面临着用工荒的困境,用工成本上涨同时吞噬了众多企业的微薄利润.“随着我市智能制造战略的深入推进,量大面广的温州传统制造业亟待提升的空间和潜力非常大.”任宗强说.
而在产业政策上,也给工业机器人生产企业注入了强心剂.
2015年,国务院发布了《中国制造2025》国家战略,其中将“高档数控机床和机器人”作为大力推动的重点领域之一,提出机器人产业的发展要“围绕汽车、机械、电子、危险品制造、国防军工、化工、轻工等工业机器人应用以及医疗健康、家庭服务、教育娱乐等服务机器人应用的需求,积极研发新产品,促进机器人标准化、模块化发展,扩大市场应用.
2017年6月,《浙江省全面改造提升传统制造业行动计划（2017-2020年）》提出实施“机器人+”行动计划积极谋划实施一批突破性、带动性、示范性强的重点技术改造项目,推动关键领域技术装备达到国际国内先进水平.力争到2020年,重点传统制造业实施总投资10亿元以上技术改造项目100个,新增工业机器人20000台、省级“机器换人”工程技术服务公司25家.
任宗强说,随着“中国制造2025”战略的实施,传统产业的改造提升和智能化改造必将加速前进,而作为智能制造的重要技术装备,工业机器人的发展也必将随之而爆发.
没有捷径的成长之路
虽然总体市场广阔,但温州的工业机器人生产企业要想占领市场实现快速发展还存在诸多的困境.
“总体上看,我市工业机器人应用方面还处于非常落后的地位.”凌见君说,从现有的这些企业来看,也基本停留在组装、仿制阶段.很多企业不过是把国外的产品拆开后,按照产品构成买材料组装,达成特定的目的.
比如在温生产机械臂的企业,各家机械臂的技术含量不同,但整体水平偏低.以温商回归企业绿瓯为例,该企业生产的机械臂只有3轴,而市场上较为常见的机械臂单臂为6轴.
任宗强说,机械臂选用几轴虽然是和对应的应用市场有关,但不容置疑的是,更高轴数的机械臂,体现了一个企业的研发水平和科技含量.
事实上,企业涉足机器人生产领域并非是一蹴而就的事情.凌见君介绍说,从国内其他地区来看,很多不具备生产能力的企业,一看到机器人的市场前景就涉足这一领域,既无基础也没技术,就是打肿脸充胖子.“这不是今天砸钱明天就能见成品的事情,高端科技的研发需要长时间的积淀才能出成果.”
温州现有的几家机器人生产相关企业都是从传统制造业逐渐向机器人生产转型：海尚集团是从汽摩配制造起家的,汽摩配产品的生产逻辑和机器人有一定的相通性.此外,恒丰泰以生产传统减速机为起步,逐步拓展到工业机器人减速机,汉桥主要从事数控机床用伺服电机,逐步往工业机器人伺服电机延展.任宗强说,虽然这些企业技术含量参差不齐,但能逐步转型是因为有一定的基础来支撑,但如果是温州的轻工产品企业转型做工业机器人,则是行业的大跨越,无疑是不太现实的.
而即使像海尚集团这样的机器人制造企业,突破了减速机这一核心技术后,也会面临工业机器人如何应用到市场的问题. “研发和应用算是两个不同的领域,很多技术在实验室很完美,但在具体生产中的使用中,会暴露出很多问题.”任宗强说,通常我们看到的机械臂机器人,只是本体的一个部分,虽然可以控制挥舞,但这样的本体“既没有躯干、没有手指,也没有眼睛,更不用说拥有可以思考的‘大脑’了”.
“机器人不是组装成了就能用,而是要进行二次开发,后期在生产中多次测试实验和改进后,才能真正应用到工业生产中来.”凌见君说,因此有些机器人生产企业虽然具备整机生产能力,但无法进行复杂的后期系统开发, “应用系统不仅代表技术实力,更具有高额的利润.”
从研发核心零部件到组装机器人本体,再到后期的系统集成应用的设计调试,是一个非常漫长的过程,要耗费很长的时间,同时一些设备不菲,其巨额的资金投入和时间成本让一些企业望而却步.
“为什么机器人应有市场最大的份额牢牢地被四大家族占领了？是因为他们通过几十年的技术积淀,已经形成了机器人的整个产业链,而国内的机器人产业链关键环节缺失、核心技术创新能力薄弱.”凌见君说,此外国产机器人在产品种类的丰富度、产品性能的可靠性和稳定性等方面,还存在一定差距.
任宗强说,相对而言,像偌博特科技、金石科技这样以应用系统开发为主的企业,可能是更合适的发展路径.“相较整机生产,应用系统的开发更复杂,技术含量更高,如果在这方面拥有优势,那就能在市场站稳脚跟.
蔡曙鹤说,相比工业机器人的四大家族企业,在集成应用方面反而没有占据很大的优势,这反而是国产机器人的机会.“对于制造业某个行业的了解,国外厂商还比不上我们,而这是集成应用方面最需要积淀的地方.”
难以渗透的应用市场
据国际机器人联合会的统计,中国工业机器人密度（每万名工人使用工业机器人数量）仅为49,低于全球平均值69,而韩国的工业机器人密度达到531,是中国的10倍多.
从上面的数据统计来看,市场对机器人的需求潜力非常巨大.然而摊薄到规模更加庞大的中国制造业分母上,却又显得微乎其微,渗透率偏低似乎成为了机器人市场发展中难以逾越的难题.
对于企业而言,成本投入大是非常重要的问题.在2017年一次政府部门组织的鞋革企业参观机器换人示范点活动上,部分鞋企负责人在参观完后并未表现出浓厚的兴致.
“虽然工人工资高,但好歹可以正常运转,用机器换人就意味着好几年的钱都要砸在生产线升级上,万～企业熬不到收回成本的时候怎么办？”面对企业机器换人的问题,鹿城一鞋企老板非常担忧地向记者表示.
任宗强说,企业一旦决定对工厂进行智能化改造,需要对机器人进行性能上的调试,这个过程,需要花费大量的时间,既耽误生产时间,也增加了生产成本.“中小企业大面积推广智能制造被看作‘世界性的难题’,即便在工业发达的西方国家也还没有取得明显进展.”
“而且大量的机器人在投入企业生产中,呈现的成效比较差,也影响了企业使用机器人的信心.”凌见君说.另一方面,机器人公司存在重销售轻服务的现象,缺乏对企业实际投入后的本地化服务和技术支持.
“当由传统工人来生产制造,那么只需要将生产新产品的工序流程告知他们,或者进行新的技能培训之后,他们就可以马上投入生产制造了.而升级为自动化的生产后,虽然实际用工量减少了,但对机器的使用和操作的工人需求量高了,而这类操作工人技术含量要求高,反而更加难找.”任宗强说.
事实上,对于刚刚发力的工业机器人产业来说,支撑起技术服务的操作人员还无法形成人才梯队的输送,加上温州整体的人才环境没有比较优势,有了工业机器人但没人来操作的现象会更严峻些.
而另一方面,对于机器人生产企业而言,我市重点行业如果缺少大规模应有前景的支撑,机器人企业的花巨额投入的成本就无法覆盖所应用的企业通过智能化改造后的节约成本.
“目前,工业机器人应用最广泛的就是汽车行业了,占工业机器人使用率为60%左右.”凌见君说,工业机器人在汽车产业占比高,这主要得益于汽车产业是资金密集产业,能足够承受工业机器人不菲的.
而对照温州的产业现状,绝大部分产业的产值并不大,无法支撑机器人企业对该行业进行系统研发和应用服务.“最大的产业电器行业如正泰这样的企业,2017年的产值也不过是230亿,无法和汽车厂商的产值相提并论,其他的如鞋服等企业的资金规模就更小了.”凌见君说.
任宗强举例说,像爱好笔业这样行业的龙头老大,年产值10亿多,但利润并不高,专门引进工业机器人替代人工,需要为其专门设计一条自动化的工业流水线和应用系统,包括机器人本体等,其投入的巨额成本,是无法通过利润的提升可以覆盖的.
此外,工业机器人能大规模在市场应用,还要该行业有足够的标准化生产.“像汽车行业,标准化水平很高,自动化率达到了70-80%左右,工厂里能看到人工的并不多.”凌见君说,“而温州的鞋革、服装,个性化较强,尺寸长短等不一,能实际应用的工业机器人占比并不高,仅限于某个工序和环节.”
任宗强说,温州现有的几个智能制造生产车间,只是个示范点,实际上还没有大规模地应用.
以共享来突围
在凌见君看来,要大力推动制造业智能化改造,必须对我市重点行业机器人应用需求进行系统性了解,提升集成应用水平,从而扩大市场应用范围,从而大幅度降低使用成本.
任宗强认为,未来整个机器人产业要解决的重要问题是如何满足不同行业对机器人产品提出的不同需求, “生产商不可能为每个行业都生产不同的机器人,那样成本太高,也不是根本的解决之道.”
事实上,相关部门已经注意到了此类问题,比如国家正在推进的机器人示范应用项目,即是在一个行业内选择两家企业去做机器人应用的标准化示范,以期为整个行业未来的智能化改造提供样本.温州服装行业的报喜鸟、电器行业的正泰、鞋革行业的巨一都是示范企业.
凌见君建议,要针对电气、汽摩配、泵阀、鞋、服装等主要行业,分行业就机器人应用情况进行评估,列举一批适合于机器人应用的工艺环节（包括现有已实施并适合推广的以及值得实施的环节）,并提出相关实施标准,以点带面推动运用工业机器人来改造提升传统制造业提供支撑.
这是一种可行的解决路径,但并非唯一.
任宗强希望能够建立一个面向全行业的机器人研发设计平台,平台只需设计出一些标准化的控制模块、硬件模块,然后机器人生产企业可在此基础上,根据不同行业的需求对最终成型的机器人进行功能设计的调整.“这样既能缩短机器人产品的研发周期,也能最大限度地整合行业资源.”
今年以来,智能制造的“新昌模式”横空出世,这也是任宗强所肯定的,即借鉴了住建工程总承包“交钥匙”方式,遴选了龙头企业作为总承包商,为中小微企业量身技改路线.其核心内容是“数字化制造、平台化服务”.
与此同时,任宗强认为,提升工业机器人服务应用于企业的智能化改造,需要大力推动生产性服务的发展.工业机器人研发制造的机器人需要推向量大面广的制造业市场,而制造业也迫切需要工业机器人提升智能化水平,这两者之间之所以对接不畅,是因为缺少生产性服务这一中间联络人.
此外,工业机器人生产企业则普遍希望在政策上能给予支持.
凌见君说,虽然国家和省级层面都出台了相应的扶持政策,然而市一级并没有出台专门针对工业机器人的产业扶持政策.“在2017年出台的《温州市全面改造提升传统制造业实施方案( 2017-2020年)》里,提到过‘新增工业机器人4000台以上、市级以上工程技术服务公司10家左右.’这样的表述,但笔墨并不多.”
蔡曙鹤说,在珠三角地区的佛山,每卖一台工业机器人,政府就补贴企业2万元,不仅卖方补,连买方也补,在这种强有力的政策扶持下,他手上的订单就常常被人家抢走了.
任宗强认为,无论是国外还是国内,政策的扶持对机器人产业推动还是非常显著的.
政策之外,还有需要庞大的人才技术来支撑.
海尚集团董事长叶华平说,人才瓶颈是制约企业发展的首要因素, “我们虽然也需要高尖端人才,但实际需求量更大的是中端人才,然而我们的人才政策往往只注重对高尖端人才的引入.”
凌见君说,要想发展机器人产业,最大的瓶颈还是“人”的问题.“长三角、珠三角为什么机器人产业规模大,技术含量高,跟人才队伍的集聚有很大的关联.而温州企业要想解决人才问题,光靠企业自身是远远不够的.”
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