论文部分内容阅读
据《经济学人》杂志报道，2013年中国市场共销售工业机器人36500台，中国已经超过日本，成为年购买工业机器人数量最多的国家。
更有预测，中国2015年智能制造装备业产值10000亿元，其中工业机器人在我国人力成本上升、用工荒等因素推动下，将迎来25%至30%的快速增长期。预计到2020年，机器人及系统产值约1000亿元，将带动3000亿元零部件市场。毫无疑问机器人产业发展正在进入黄金时代。
工业制造新常态到来
微软创始人比尔·盖茨曾说过，假如他现在正值二十岁，他的创业目标首选“机器人”。盖茨并不是哗众取宠。起码就工业机器人来说，已经应用到生物工程、机械制造、建设、医疗等各个领域。
曾经在一条生产线上只生产一款汽车的情形早已不复存在，如今的生产厂家倾向于采用柔性生产方式，在同一生产线上生产多款汽车。不仅如此，面对订单中的个性化需求，汽车制造商也可以利用机器人实现的混合生产来满足客户需求。
而Google作为一家互联网公司推出的NexusQ智能手机和Google眼镜全部由自家制造，甚至整个制造过程都是无人参与，也与其全部由机器人生产线一条龙完成有关。
“除了传统的制造业，机器人在生物制药、芯片制造等行业也得到了广泛的应用。例如，生物制药需要的真空制造环境中就只能由工业机器人来完成。”新松公司总裁曲道奎在接受本报采访时表示，拥有速度快、荷重大、精度佳的工业机器人可以实现高速的抓放、分拣以及包装等操作。
在更广泛的工业领域中，机器人技术也已经足够成熟。尤其是在高速、点焊、喷涂、砌筑、码垛、穿孔等动作相对简单的作业中，机器人已经成了代替人工的先进生产力。比如，工业机器人可以直接安装在铸造机械上，因为它耐高温耐脏。在去毛刺、打磨及钻孔等加工过程及质量监控过程中均可代替人工。
的确，在过去十年里，世界发生了翻天覆地的变化，特别是在机器人技术方面。不仅美国和日本等高度发达的工业化国家拥有大量机器人，甚至连巴西和中国这类新兴工业化国家也开始大规模采用机器人。“工业机器人市场发展半个多世纪以来，全球保有量一直处于17万台左右。而经过近两年的发展，全球工业机器人的总量已经约达到160万台。”曲道奎说。
据悉，工业机器人已经在我国广东、株三角等沿海城市率先应用并代替人工为企业带来高性价比收益。2013年，中国已超越日本成为全球最大的工业机器人市场。2014年，更被业界称为中国工业机器人国产化元年。
加速跑条件成熟
应该说，近两年机器人热并非是炒作。机器人在工业制造等领域的应用与发展近半个世纪，无论从外部环境，还是内在需求来看，都有理由换档提速了，而日益提高的科技水平也给机器人的加速市场化提供支撑。
近年来，全球制造业的模式都面临着变革。原来的劳动力密集型工业以及批量生产的模式已经不可持续。而工业机器人为实现智能制造提供了有力保障。不仅如此，人力成本上涨，用功荒的出现也使工业机器人更有市场。“现在，已经很少有年轻人还愿意干10年前那些简单、重复的组装工作。”曲道奎说。
而另一方面，当产品供大于求，人们就开始提出更高的要求。最终消费者开始更加关注产品的特性。“以前大规模的批量生产流程已经不能满足这一需求。因此，应用工业机器人实现混流生产，从而达到对流程与定制化的灵活控制，变革制造模式就成为一种迫切需求。”曲道奎说。
其实，工业机器人的性价比也没让人失望。据了解，一台弧焊机器人系统售价约20万元，可以代替三个焊接工人。一般来说，每个焊接工人的工资一年要6～8万，这样两年企业就可以收回收本。还不包括对工人进行的严格训练以及加班费用。
机器人技术经过数十年的发展有了突飞猛进的进步，同时，原材料成本的降低也使机器人的普及成为可能。“工业机器人的价格相比10年前下降了近一半。以点焊机器人为例，以前一台点焊机器人要100万元，现在，基本在40～50万元。”ABB大客户经理韩冬在接受本报采访时说。而曲道奎则认为，“现在，工业机器人的价格每年还在以5%的速度下降。”
来自埃森哲全球技术研究院的Pramila Mullan在接受本报采访时说，“过去，我们使用高度专业化的机器人。这些机器人往往从事特定工作，并孤立地被使用，同时被放置在独立的环境中。这些机器人需要复杂的程序来帮助他们完成工作，同时价格达数十万美元之巨，因而从成本效益和效率改善上都不尽人意。”他认为下一代的机器人会变得更具协作性。人与机器人之间的工作会随需相互交换。同时，两者将携手完成工作。此外，人类将可以通过简单地为机器人演示，来培训机器人完成某项工作。新一代的机器人还将具有自我适应不断变化的环境的能力，它能根据需求和云端的指示来从事多种不同的工作。这一代机器人的价格也将降至25，000美元甚至更低。
市场红利 催生机器人总动员
“工业机器人的销量近两年迅猛增加。4～5年前，ABB在中国平均一年销售2000～3000台机器人。而去年一年的销售额就达到6000台。我们的销量还在以每年1000台的速度增涨。”韩冬说。
“条件已经成熟，预计未来5年，是我国工业机器人迅速普及发展的时期。”曲道奎认为。
据悉，目前中国已经有400多家从事与工业机器人有关业务的企业。预计到2020年，机器人及系统产值约1000亿元，带动3000亿元零部件市场。这片巨大的蓝海已经吸引各路资本争相涌入。而拥有相对雄厚资金实力的上市公司更是不甘落后，纷纷上演“机器人总动员”。据不完全统计，截至目前，今年以来两市（上海证券交易所和深圳证券交易所）已有逾31家上市公司涉足机器人产业，包括均胜电子、亚威股份、新时达、林州重机等。
另据Wind资讯数据显示，目前A股直接拥有机器人概念的上市公司共有41家。而这些公司同样受到了投资者的热烈追捧。上述41只个股中，14只年内股价涨幅超过50%，6只涨幅超过100%，其中东方精工更是上涨了207%。 据了解，库卡机器人可用于物料搬运、加工、堆垛、点焊和弧焊，涉及到自动化、金属加工、食品和塑料等行业。ABB近期推出双臂机器人同时还在大力推广机器人在激光行业的应用。
在国内，沈阳新松机器人、安徽埃夫特、广州数控是国内机器人生产企业的第一梯队，其中沈阳新松有中科院沈阳自动化所的背景，研发能力在国内处于领先地位；安徽埃夫特背靠奇瑞汽车，有客户资源优势；广州数控有自身的数控系统和伺服电机优势。
虽然形势大好，但总体来说，本土机器人企业竞争力还较弱，国内80%市场被ABB、发那科、安川、库卡这样的跨国品牌占据。“综合来看，在与国外大型工业机器人厂商的竞争中，如何提高综合实力是关键。这包括系统、技术产品、品牌影响、管理等因素。”曲道奎说。
据悉，国外机器人公司无论是本体还是系统集成，规模都可以做到100亿元左右，也就是说，本体和系统集成规模合计可做到200亿元。而我国龙头企业新松机器人2012年的规模也才只有10亿元，未来发展空间巨大。当然，作为国内最大的智能制造企业，迄今为止，新松公司在机器人三维切割的研发方面做足了功夫，其设备可对复杂异型钣金件进行三维激光切割。
保需求 争稳定
显然，对于中国本土企业来说要抓住机器人市场红利并不容易，尤其在工业机器人领域。宋小康在接受本报采访时已经在机器人行业从事技术研发和行业应用5年。曾经在上海未来伙伴主要做教育机器人的他，在2013年选择自己创业，创办了沈阳通用机器人技术公司，主要做工业机器人的产品开发和技术应用，为与民生有关的制造业提供智能化装备和解决方案。“工业机器人的门槛不低，中小创业者想进入就做好至少一两年不赚钱的准备。我们还在进行技术研发，希望产品不久可以投入市场。”宋小康的公司客户主要关注的是性价比，这让他在与很多大型企业的竞争中略有优势。他建议创业者多关注机器人用户的需求，针对需求有目地的进行研发、推广。“我们也希望国家的政策扶持并不是集中在大型企业，而是更多能够关注中小机器人企业的创业与发展。”
其实，对于中国本土的大型企业来说，市场挑战也很严峻。目前，国外机器人品牌占据国内约80%的市场。国外机器人综合能力很强，比如机器人材料的关键部分连接、装配工艺、软件算法等。例如，机器人中很重要的零部件谐波减速器，由国产材料做出来的寿命只能维持一至两年，1年后磨损就非常严重，而谐波减速器的材料直接影响着机器人的速度和精度。据悉，在机器人应用上，目前跟机器人配套的很多传感器等相关的控制元器件大多采用国外品牌，这些品牌质量相对稳定，使用寿命长，同时对复杂现场环境适应能力也较强。“对于大客户来说，相对于价格他们更加关注工业机器人的稳定性。以宝马公司为例，它们一天内生产几百台车，如果机器人出现故障就会造成几千万元的损失。因此，对于大型机械制造企业来说，安全与稳定性才是他们在选购工业机器人的重要考量。”韩冬说。
“与几十年前不同，随着传感技术、软件、计算技术等先进科技的发展，工业机器人变得比以往更加智能与优秀，它们具备了视觉、触觉，因此在应用范围方面有了更加广阔的空间。”典道奎说。因此，利用新技术国内本土企业也在稳定性与安全性上加大研发与创新力度。“物联网与云计算技术已经可以使机器人的维护与运程监控成为可能。”
埃森哲北京技术研究院院长刘东在接受本报采访时指出，“只有用机器人部分替代人的劳动有商业价值时，机器人才可能迅速普及。在中国，人均工资快速上升有利于机器人的普及。中国在制定产业政策时需要利用我们高中低端产业比较齐全的优势，合理选择机器人应用的突破点，培育相关产业的世界级竞争力。必须指出完全依靠政府支持绝不会在竞争性商业领域培育出世界级的巨人。创造公平有序的市场环境，提高大学相关专业的水平才可以真正帮助中国企业成长。在无人机领域，我们已经看到中国企业的成长轨迹。”他还指出在生产领域，机器人带来的产能大幅提升将会改变产业链的格局，使生产环节的集中度更高，相应催生一些新的业务外包服务。在服务领域，自动销售机具、自提货柜和仓储机器人都是是机器人的应用，它们的广泛应用，正在大幅改变零售业的面貌。
而Pramila Mullan则强调，“机器人普及之后的变化之一是，更为灵活和易兼容的生产流程将应运而生，它将能根据生产的实时需求来做出调整。对于企业用户而言，业务流程必须做出相应的调整。生产车间需要重新设计，从而能适宜机器人和人类共同协作，发挥最大效用。同时，企业需要建立基于云的任务管理模式。未来，机器人和人类将在某些工作中可以相互替换。因而，基于云的任务管理模式可以根据能力需求和是否在使用中等因素，将单项任务派给机器人或是人类。”
链接
五年内工业机器人不会对就业产生较大影响
很多人担心工业机器人的大发展会对就业产生影响。为此，业内厂商与专家给出了自己的看法。
新松公司总裁曲道奎认为首先工业机器人的功能存在于四个方面。
第一，填补功能，这是对于重复性的劳动而言。目前，我国这部分劳动存在用工荒的情况，工业机器人很好地解决了这一点。所以，不会对就业产生影响；第二是人力无法完成的工作。在高端制造业如制药行业、大规模集成电路、芯片行业等，需要真空环境，这样的环境人力无法完成，也就不会对就业产生影响。
第三是3D行业即（Dirty、Dangerous、Down），这一行业包括焊接、引爆等，这一部分的工人会受到最大影响。但是，这是制造业转型升级必需要面临的阵痛。这一部分工作将通过国家层面的引导，通过鼓励这部分员工进行再培训、再就业，从而实现平缓过渡。
最后一方面是工业机器人和人都能干的工作。在汽车行业尤其明显，为了提高生产质量、生产效率、降低成本，汽车行业进行了长期的机器人代替人工的转型升级。很明显，最后两点对就业影响最大。
“毫无疑问，一些现在由人类承担的工作会被机器人代替，但解放的劳动力可以从事一些其他工作，包括一些新的工作，比如训练机器人。同时，随着机器人的应用，企业将升级到新的生产效率模式，比如工厂中的一些职能将得以全天候运作。这也需要劳动力从事更多更为复杂但重复性较低的工作。”埃森哲全球技术研究院Pramila Mullan说。
更有预测，中国2015年智能制造装备业产值10000亿元，其中工业机器人在我国人力成本上升、用工荒等因素推动下，将迎来25%至30%的快速增长期。预计到2020年，机器人及系统产值约1000亿元，将带动3000亿元零部件市场。毫无疑问机器人产业发展正在进入黄金时代。
工业制造新常态到来
微软创始人比尔·盖茨曾说过，假如他现在正值二十岁，他的创业目标首选“机器人”。盖茨并不是哗众取宠。起码就工业机器人来说，已经应用到生物工程、机械制造、建设、医疗等各个领域。
曾经在一条生产线上只生产一款汽车的情形早已不复存在，如今的生产厂家倾向于采用柔性生产方式，在同一生产线上生产多款汽车。不仅如此，面对订单中的个性化需求，汽车制造商也可以利用机器人实现的混合生产来满足客户需求。
而Google作为一家互联网公司推出的NexusQ智能手机和Google眼镜全部由自家制造，甚至整个制造过程都是无人参与，也与其全部由机器人生产线一条龙完成有关。
“除了传统的制造业，机器人在生物制药、芯片制造等行业也得到了广泛的应用。例如，生物制药需要的真空制造环境中就只能由工业机器人来完成。”新松公司总裁曲道奎在接受本报采访时表示，拥有速度快、荷重大、精度佳的工业机器人可以实现高速的抓放、分拣以及包装等操作。
在更广泛的工业领域中，机器人技术也已经足够成熟。尤其是在高速、点焊、喷涂、砌筑、码垛、穿孔等动作相对简单的作业中，机器人已经成了代替人工的先进生产力。比如，工业机器人可以直接安装在铸造机械上，因为它耐高温耐脏。在去毛刺、打磨及钻孔等加工过程及质量监控过程中均可代替人工。
的确，在过去十年里，世界发生了翻天覆地的变化，特别是在机器人技术方面。不仅美国和日本等高度发达的工业化国家拥有大量机器人，甚至连巴西和中国这类新兴工业化国家也开始大规模采用机器人。“工业机器人市场发展半个多世纪以来，全球保有量一直处于17万台左右。而经过近两年的发展，全球工业机器人的总量已经约达到160万台。”曲道奎说。
据悉，工业机器人已经在我国广东、株三角等沿海城市率先应用并代替人工为企业带来高性价比收益。2013年，中国已超越日本成为全球最大的工业机器人市场。2014年，更被业界称为中国工业机器人国产化元年。
加速跑条件成熟
应该说，近两年机器人热并非是炒作。机器人在工业制造等领域的应用与发展近半个世纪，无论从外部环境，还是内在需求来看，都有理由换档提速了，而日益提高的科技水平也给机器人的加速市场化提供支撑。
近年来，全球制造业的模式都面临着变革。原来的劳动力密集型工业以及批量生产的模式已经不可持续。而工业机器人为实现智能制造提供了有力保障。不仅如此，人力成本上涨，用功荒的出现也使工业机器人更有市场。“现在，已经很少有年轻人还愿意干10年前那些简单、重复的组装工作。”曲道奎说。
而另一方面，当产品供大于求，人们就开始提出更高的要求。最终消费者开始更加关注产品的特性。“以前大规模的批量生产流程已经不能满足这一需求。因此，应用工业机器人实现混流生产，从而达到对流程与定制化的灵活控制，变革制造模式就成为一种迫切需求。”曲道奎说。
其实，工业机器人的性价比也没让人失望。据了解，一台弧焊机器人系统售价约20万元，可以代替三个焊接工人。一般来说，每个焊接工人的工资一年要6～8万，这样两年企业就可以收回收本。还不包括对工人进行的严格训练以及加班费用。
机器人技术经过数十年的发展有了突飞猛进的进步，同时，原材料成本的降低也使机器人的普及成为可能。“工业机器人的价格相比10年前下降了近一半。以点焊机器人为例，以前一台点焊机器人要100万元，现在，基本在40～50万元。”ABB大客户经理韩冬在接受本报采访时说。而曲道奎则认为，“现在，工业机器人的价格每年还在以5%的速度下降。”
来自埃森哲全球技术研究院的Pramila Mullan在接受本报采访时说，“过去，我们使用高度专业化的机器人。这些机器人往往从事特定工作，并孤立地被使用，同时被放置在独立的环境中。这些机器人需要复杂的程序来帮助他们完成工作，同时价格达数十万美元之巨，因而从成本效益和效率改善上都不尽人意。”他认为下一代的机器人会变得更具协作性。人与机器人之间的工作会随需相互交换。同时，两者将携手完成工作。此外，人类将可以通过简单地为机器人演示，来培训机器人完成某项工作。新一代的机器人还将具有自我适应不断变化的环境的能力，它能根据需求和云端的指示来从事多种不同的工作。这一代机器人的价格也将降至25，000美元甚至更低。
市场红利 催生机器人总动员
“工业机器人的销量近两年迅猛增加。4～5年前，ABB在中国平均一年销售2000～3000台机器人。而去年一年的销售额就达到6000台。我们的销量还在以每年1000台的速度增涨。”韩冬说。
“条件已经成熟，预计未来5年，是我国工业机器人迅速普及发展的时期。”曲道奎认为。
据悉，目前中国已经有400多家从事与工业机器人有关业务的企业。预计到2020年，机器人及系统产值约1000亿元，带动3000亿元零部件市场。这片巨大的蓝海已经吸引各路资本争相涌入。而拥有相对雄厚资金实力的上市公司更是不甘落后，纷纷上演“机器人总动员”。据不完全统计，截至目前，今年以来两市（上海证券交易所和深圳证券交易所）已有逾31家上市公司涉足机器人产业，包括均胜电子、亚威股份、新时达、林州重机等。
另据Wind资讯数据显示，目前A股直接拥有机器人概念的上市公司共有41家。而这些公司同样受到了投资者的热烈追捧。上述41只个股中，14只年内股价涨幅超过50%，6只涨幅超过100%，其中东方精工更是上涨了207%。 据了解，库卡机器人可用于物料搬运、加工、堆垛、点焊和弧焊，涉及到自动化、金属加工、食品和塑料等行业。ABB近期推出双臂机器人同时还在大力推广机器人在激光行业的应用。
在国内，沈阳新松机器人、安徽埃夫特、广州数控是国内机器人生产企业的第一梯队，其中沈阳新松有中科院沈阳自动化所的背景，研发能力在国内处于领先地位；安徽埃夫特背靠奇瑞汽车，有客户资源优势；广州数控有自身的数控系统和伺服电机优势。
虽然形势大好，但总体来说，本土机器人企业竞争力还较弱，国内80%市场被ABB、发那科、安川、库卡这样的跨国品牌占据。“综合来看，在与国外大型工业机器人厂商的竞争中，如何提高综合实力是关键。这包括系统、技术产品、品牌影响、管理等因素。”曲道奎说。
据悉，国外机器人公司无论是本体还是系统集成，规模都可以做到100亿元左右，也就是说，本体和系统集成规模合计可做到200亿元。而我国龙头企业新松机器人2012年的规模也才只有10亿元，未来发展空间巨大。当然，作为国内最大的智能制造企业，迄今为止，新松公司在机器人三维切割的研发方面做足了功夫，其设备可对复杂异型钣金件进行三维激光切割。
保需求 争稳定
显然，对于中国本土企业来说要抓住机器人市场红利并不容易，尤其在工业机器人领域。宋小康在接受本报采访时已经在机器人行业从事技术研发和行业应用5年。曾经在上海未来伙伴主要做教育机器人的他，在2013年选择自己创业，创办了沈阳通用机器人技术公司，主要做工业机器人的产品开发和技术应用，为与民生有关的制造业提供智能化装备和解决方案。“工业机器人的门槛不低，中小创业者想进入就做好至少一两年不赚钱的准备。我们还在进行技术研发，希望产品不久可以投入市场。”宋小康的公司客户主要关注的是性价比，这让他在与很多大型企业的竞争中略有优势。他建议创业者多关注机器人用户的需求，针对需求有目地的进行研发、推广。“我们也希望国家的政策扶持并不是集中在大型企业，而是更多能够关注中小机器人企业的创业与发展。”
其实，对于中国本土的大型企业来说，市场挑战也很严峻。目前，国外机器人品牌占据国内约80%的市场。国外机器人综合能力很强，比如机器人材料的关键部分连接、装配工艺、软件算法等。例如，机器人中很重要的零部件谐波减速器，由国产材料做出来的寿命只能维持一至两年，1年后磨损就非常严重，而谐波减速器的材料直接影响着机器人的速度和精度。据悉，在机器人应用上，目前跟机器人配套的很多传感器等相关的控制元器件大多采用国外品牌，这些品牌质量相对稳定，使用寿命长，同时对复杂现场环境适应能力也较强。“对于大客户来说，相对于价格他们更加关注工业机器人的稳定性。以宝马公司为例，它们一天内生产几百台车，如果机器人出现故障就会造成几千万元的损失。因此，对于大型机械制造企业来说，安全与稳定性才是他们在选购工业机器人的重要考量。”韩冬说。
“与几十年前不同，随着传感技术、软件、计算技术等先进科技的发展，工业机器人变得比以往更加智能与优秀，它们具备了视觉、触觉，因此在应用范围方面有了更加广阔的空间。”典道奎说。因此，利用新技术国内本土企业也在稳定性与安全性上加大研发与创新力度。“物联网与云计算技术已经可以使机器人的维护与运程监控成为可能。”
埃森哲北京技术研究院院长刘东在接受本报采访时指出，“只有用机器人部分替代人的劳动有商业价值时，机器人才可能迅速普及。在中国，人均工资快速上升有利于机器人的普及。中国在制定产业政策时需要利用我们高中低端产业比较齐全的优势，合理选择机器人应用的突破点，培育相关产业的世界级竞争力。必须指出完全依靠政府支持绝不会在竞争性商业领域培育出世界级的巨人。创造公平有序的市场环境，提高大学相关专业的水平才可以真正帮助中国企业成长。在无人机领域，我们已经看到中国企业的成长轨迹。”他还指出在生产领域，机器人带来的产能大幅提升将会改变产业链的格局，使生产环节的集中度更高，相应催生一些新的业务外包服务。在服务领域，自动销售机具、自提货柜和仓储机器人都是是机器人的应用，它们的广泛应用，正在大幅改变零售业的面貌。
而Pramila Mullan则强调，“机器人普及之后的变化之一是，更为灵活和易兼容的生产流程将应运而生，它将能根据生产的实时需求来做出调整。对于企业用户而言，业务流程必须做出相应的调整。生产车间需要重新设计，从而能适宜机器人和人类共同协作，发挥最大效用。同时，企业需要建立基于云的任务管理模式。未来，机器人和人类将在某些工作中可以相互替换。因而，基于云的任务管理模式可以根据能力需求和是否在使用中等因素，将单项任务派给机器人或是人类。”
链接
五年内工业机器人不会对就业产生较大影响
很多人担心工业机器人的大发展会对就业产生影响。为此，业内厂商与专家给出了自己的看法。
新松公司总裁曲道奎认为首先工业机器人的功能存在于四个方面。
第一，填补功能，这是对于重复性的劳动而言。目前，我国这部分劳动存在用工荒的情况，工业机器人很好地解决了这一点。所以，不会对就业产生影响；第二是人力无法完成的工作。在高端制造业如制药行业、大规模集成电路、芯片行业等，需要真空环境，这样的环境人力无法完成，也就不会对就业产生影响。
第三是3D行业即（Dirty、Dangerous、Down），这一行业包括焊接、引爆等，这一部分的工人会受到最大影响。但是，这是制造业转型升级必需要面临的阵痛。这一部分工作将通过国家层面的引导，通过鼓励这部分员工进行再培训、再就业，从而实现平缓过渡。
最后一方面是工业机器人和人都能干的工作。在汽车行业尤其明显，为了提高生产质量、生产效率、降低成本，汽车行业进行了长期的机器人代替人工的转型升级。很明显，最后两点对就业影响最大。
“毫无疑问，一些现在由人类承担的工作会被机器人代替，但解放的劳动力可以从事一些其他工作，包括一些新的工作，比如训练机器人。同时，随着机器人的应用，企业将升级到新的生产效率模式，比如工厂中的一些职能将得以全天候运作。这也需要劳动力从事更多更为复杂但重复性较低的工作。”埃森哲全球技术研究院Pramila Mullan说。