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  • 中国机器人之痛

      似乎每个人都在谈论创新,技术创新、商业模式创新……创新似乎无处不在,而且似乎轻轻松松就能找到新的经济增长点。
     
      真的是这样吗?
     
      和创新这个话题相关度最高的产业,机器人无疑是其中之一。中国未来劳动力成本上升和老龄化趋势已渐成共识,于是机器人一下子从一个不太被关注的角落走到了聚光灯下。
     
      11月8日,第16届中国国际工博会在上海落幕。直到当天下午4点,闭馆前的最后一分钟,展览机器人的N1馆仍然人头攒动,热闹非凡。在资本市场,机器人概念股也已历经一波又一波炒作,股价飞天。
     
      然而,试图探察个究竟时,却发现“创新”二字对于中国企业而言,沉重要大于兴奋。和国外企业巨大的技术差距,导致中国企业处于明显的竞争劣势地位。尽管不少企业都已清楚认识到这一点,然而基础研究领域底子薄弱、整体工业水平能力仍较为低下等等,都无不令企业主们感到困扰。
     
      记者采访中还发现,在中国本土的汽车行业、计算机行业也存在着相类似的问题。不少零部件由于始终无法突破关键技术,不得不常年依靠进口。这导致本土产品的成本居高不下,品牌和质量上却始终竞争不过洋品牌,利润低又进一步导致没有钱大笔地投资研发,形成恶性循环。
     
      解开这个循环究竟有没有钥匙?这也许是值得行业外各界人士共同去思考的问题。
     
      来势汹汹的外国厂商
     
      11月初的新国际博览中心,一场工业设备及技术的展会,吸引的参观者人数之多竟不亚于充满娱乐元素的汽车展或者游戏展。来自世界各个国家的展商们用充满噱头的各种演示手段,展示自身的技术实力和品牌形象。
     
      在机器人馆,占据入口通道两侧最显眼位置的,也是被誉为全球工业机器人“四大家族”中的两家:日本发那科fanuc)和德国酷卡(kuka)。另两家日本安川电机和瑞士abb也都到场,占据了展厅靠中间位置面积巨大的两个展位。而中国的几家展商则位于展厅靠后位置。
     
      中国机器人市场增长速度之快是这些国际知名厂商卖力吆喝的重要背景。以安川电机为例,其2013年设在常州的工厂原本只设定了每年6000台的产能,然而面对中国强劲的市场需求,最终建成的产能翻番至12000台,投资额也从17亿日元猛增至40亿日元。
     
      国际机器人联合会IFR今年发布的最新报告认为,工业机器人今年在中国预计将总共售出50000台,较去年增长37%。未来2015-2017年,中国机器人销售的年均增长率可达25%,而在美洲和欧洲,这个数值预计仅仅为6%。
     
      “大家都意识到中国市场的巨大潜力了。”南京埃斯顿公司机器人销售经理李坤告诉记者。
     
      日本发那科公司在展馆入口处展示的是公司的“拳头机器人”:M-2iA高速整列系统。只见玻璃罩内,4轴控制的机械手准确快速地将传送带上的小零件搬运到指定地点。这台机器人完成一次搬运动作的速度可达0.7秒,最大负重可达3kg。配合2D视觉和跟踪系统,即使传送带上的小零件凌乱摆放,也能准确抓取和转移。
     
      采访中记者发现,日本厂商的展品通常都非常强调速度和精度,展位的工程师告诉记者,这些机器人的误差通常只有0.1或者0.2毫米,并且稳定性极佳,说白了就是干活准确快速,还不容易坏。
     
      不过这些机器人的价格也不便宜,一台打磨机器人的价格在25万元左右,一台可以演示3D微雕技艺的机器人也大约在这个价格。记者看到,现场一位提问十分专业的观众在听到这样的报价后,摇摇头走开了。
     
      实际上,根据IFR的报告,机器人可以被分为两个大类:工业机器人和服务机器人。工业机器人按照工种又可以分为焊接、搬运、装配、处理和喷涂五个品种。由于起步较早,在工业机器人这个领域,日本的整体技术能力位居世界前列,相比欧盟、美国和韩国都要更先进。不仅仅是“四大家族”中的两家日本企业,记者注意到,前来参展的日本公司大都建立于上世纪20年代,距今都有上百年的历史。即便就公司年龄来讲,日本公司都要超过世界其他国家。评价机器人产业是日本的战略产业毫不为过。
     
      “公司历史悠久,不仅意味着技术研发开始得早,实力强,同时公司的市场知名度和占有率也是目前无法忽略的优势。”上海新时达(002527,股吧)机器人公司行业经理于华山对记者说。
     
      缺少核心技术遭遇打压
     
      目前,工业机器人应用最广泛的领域仍然是汽车制造业。汽车钢板的搬运、装配,甚至打磨、喷涂大都由机器人完成。德国酷卡公司的展台展示的就是机器人灵活翻转汽车钢板。多家外国展商都告诉记者,他们的客户近50%都来自汽车制造业,另外50%则广泛分布于通讯、电子、太阳能、快速包装等各个行业。
     
      几家中国企业尽管展位靠后,排场也没有外国大企业那样气派,不过在展示方式上也算动了不少脑筋。上海新时达公司展示的五子棋机器人邀请参观者现场对弈,引来不少观众的参与和围观,并对其中涉及的技术和现场工作人员热烈交谈。
     
      尽管如此,中国展商在工业机器人领域的整体实力较弱仍是不争的事实。
     
      在外国展商眼里,中国制造的机器人仅仅可以用于码垛这些简单的工作,复杂精细一些的工种就无法胜任了。
     
      “这不是实情。现在焊接、打磨这类工种的通用机器人中国厂商都能制造了,只是负载量500公斤以上的机器人还无法实现国产,导致都只能购买外国厂商的高价产品。因此,这也是目前国内机器人研发的方向。”于华山说。
     
      中国的机器人行业起步较晚,最早进入这一行的是沈阳新松机器人自动化股份有限公司。这家公司成立于2000年,但是早在上世纪90年代就从科研院所的机器人研究室起步,开展这一领域的研究。然而发展至今,新松公司虽然已经在国内业界算得上龙头老大,却并不被认可为是一家标准的机器人本体生产企业,而是一家机器人工程公司,以提供设备集成设计安装维护工程为主业。只有自动牵引车(AGV)机器人等少数品种,是真正属于公司自主研发生产的机器人本体。和国内大多数公司一样,大量零部件甚至部分品种的机器人整机都要依赖进口。有业内人士评价,中国国产机器人的总体水平和国外公司至少差了30-50年,也就是说,中国公司目前只能生产外国公司30到50年前的产品。
     
      为何新松公司会走这样一条发展道路?一家国内厂商的工程师向记者直言:“因为做机器人本体赚不到钱。实际上,目前在生产机器人本体的公司也不赚钱。”而另一位工程师则告诉记者,生产机器人本体的企业由于核心技术力量不强,会遭到外国企业的严酷打压。他认为新松转型成一家工程企业,正是这种压力之下的无奈抉择。
     
      一台机器人的核心部件共包括三项:控制系统、伺服电机和减速器。其中减速器完全需要依赖进口,而控制系统和伺服电机,国内有一定的自主研发能力,但适用机器人的范围还较为有限。
     
      由于国内生产企业产能低,产量小,因此在进口零部件时,价格要比那些进货量大的厂商贵,成本高。而在销售时,国外厂商由于成本低,就可以将售价压至国内厂商的成本价,甚至低于成本价,直接逼国内厂商退出市场。
     
      以减速器为例,这一小小的用于机器人关节处的零部件,单个售价就高达一两万元。一架六轴机器人,国内厂商的售价大约十几万,单单减速器就要占掉将近一半。2014年,国产六轴机器人本体产量不到2000台。整个国内机器人市场70%都被“四大家族”占据,而全部国产机器人企业加在一起的市场占有率仅仅只有5%左右。
     
      中国厂商的奋力挣扎
     
      中国企业究竟弱在了哪儿?一家美国厂商的工程师认为,在基础研发领域,中国缺乏人才力量。“要同时解决好载重量和精确度问题,设计和工艺是一个方面,材料尤其是金属性能也是一个方面。而材料研发需要无数实验论证,才能确定配料比例和提炼方法。这不是机器拆拆装装就能简单学会的。”
     
      全球最大的机器人前端抓手制造商德国ZIMMER公司,其销售经理蔡林洁告诉记者,他们的很多产品甚至拆都拆不开,就更别提模仿了。“其实减速器也是这样,其内部有一个工油系统,能拆开,但是很难装回原样。另外还有一个小装置,其材料必须经过稀土深加工,这也构成了一道技术门槛。”蔡林洁说,更有许多机器人,厂商为了防止竞争对手的拆解,还安装了GPS定位。
     
      记者从全球市场占有率最高的减速器供应商日本纳博特斯克公司了解到,即便已经占据市场领导地位,他们在减速器研发上的投入力量仍然很大。就单单减速器的研发团队有100多人。这个数目是国内目前任何一家机器人公司都未能企及的。记者又将新松公司公开的研发投入数据对比了华为。后者虽然不是机器人公司,但也属于硬件设备生产型企业。新松每年投入研发的资金是营收的12%,而华为则达到30%。
     
      基础研发通常需要投入很多年才能有回报,而中国企业目前的薄利模式,不足以支撑大笔的研发投入,于是进一步导致只能在低端制造领域恶性竞争。
     
      除了资金投入不足,基础研究型人才的缺乏,技术型工人的缺乏也造成国产机器人产业发展的掣肘。美国通用电气上海研发中心的一名电气工程师告诉记者,他们在采购设备时的困扰在于,有些国产厂商可能产品本身已经做得很好了,但是装配维修能力就是上不去。“东西好,也便宜,但是装了就是容易坏。”他认为这是整体工业水平低下造成的,已经不是个别企业的问题。对于沈阳新松机器人公司,他的评价较好,就是因为新松公司的集成装配能力不错,行业口碑较好。
     
      参展本届工博会的中国企业相比新松公司更是后起之秀,并且也在从事着和新松公司相类似的业务,即向用户提供机器人设备的整体设计、安装和维护工程。但是这些公司纷纷向记者表示,他们不想也不会成为第二个新松,他们都希望成为真正的机器人本体生产企业。为此,如何突破技术研发的难关是他们必须面对的问题。
     
      和新松起源于科研机构不同,这些新兴企业大多原先就从事机电行业。例如上海新时达原本从事的是电梯控制系统的开发生产,而南京埃斯顿的长项则是伺服电机。在公司已经能研发和量产机器人三大核心部件的其中之一时,成本压力相对减小。其中上海新时达更是寻求通过企业并购来迅速突破技术瓶颈。在制造研发电梯控制系统时,他们就收购了德国新格林纳公司85%股份。而此次进军机器人行业,他们又收购了深圳众为兴,以补充自身在小型和高精度机器人领域的不足。
     
      “我们收购了德国公司后,他们的工程师最初对我们不十分友好。直到我们的技术水平开始慢慢赶上他们之后,他们才开始表现出合作的一面。”于华山说。
     
      南京埃斯顿和安徽埃夫特公司也表示,除了与院士工作站合作,他们正积极寻觅海归人才,以期望能用尽量短的时间缩短和国外的技术差距。
     
      “至少我们让一部分不想挨宰的中国公司有了选择的余地。”李坤这样对记者说道,“实际上,对许多国内中小企业来说,行业标准并没有国际标准那么高。因此,并不需要那么高要求的机器人。而我们中国企业自己研发的机器人可能完全能满足他们的要求,我们安装维护的人工费毕竟比国外便宜不少,那为什么不用国产的呢?”安徽埃夫特公司的经理也表示,他们的产品目前主要针对一些危废行业或者环保行业,替代这些不适合人工的行业工种。
     
      尽管目前和国外大企业尚不在一个竞争层面上,但是这些中国公司都表示,每年的销售额还是在以平均30%-40%的速度增长,因此前景仍然看好。未来怎样在技术研发上寻求突破,仍是他们共同需要面对的挑战。
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