机器人集现代制造技术、新型材料技术和信息控制技术于一体,是智能制造的代表性产品,其研发、制造、应用成为衡量一个国家和地区科技创新和制造业水平的重要标志,被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”。大力发展和推广应用机器人,既是河南省建设先进制造业大省、发展智能制造的内在要求,也是应对人口红利削减、优化要素供应的紧迫需要,对于河南省加快调整产业结构、培育经济增长新动力具有重要作用。 一、全球机器人产业发展现状和趋势 国际机器人协会(IFR)将机器人分为两类:制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务机器人。自1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来,机器人技术及其产品迅速发展。特别是近年来,全球机器人市场需求、技术创新与产业应用呈现出新的发展态势,欧、美、日等工业发达国家正凭借既有的技术优势展开新一轮的战略布局。主要表现在: (一)市场需求快速扩张 据IFR统计,2002~2014年,全球新装工业机器人年均增速达9%。2014年,全球工业机器人销量达22.5万台,同比增长27%。近年来,得益于以中国为代表的发展中国家需求的快速增长,亚洲成为全球最大的需求市场。据统计,2007~2014年,亚洲工业机器人销量年均复合增长率达20%,中国达26%。据麦肯锡预计,先进机器人作为12项颠覆性技术之一,将加速向更多行业渗透,预计到2025年,约5%~15%的制造业工人将被工业机器人取代,全球工业机器人保有量将达到1500万~2500万台,年均增速为25%~30%,将产生约1.7万亿~4.5万亿美元经济影响。 (二)全球产业发展格局基本形成 美、欧、日是工业机器人主要生产国家,掌握着大多数的核心技术,德国库卡、瑞典ABB、日本安川、发那科四大巨头占据了全球一半的工业机器人市场。目前,美、德、日、韩等发达国家都已形成了各具特色的发展模式。美国模式的特点是整体研发设计与对外采购机器人本体相结合,重在系统开发与应用。德国模式的特点是一揽子“交钥匙工程”,即机器人本体的生产和用户所需要的系统设计制造全由一家机器人厂商完成。日本模式的特点是产业链整体推进,即以机器人本体及其零部件研发和生产为核心,由子公司或系统集成公司设计制造各行业所需要的机器人成套系统。韩国模式是采购与成套设计、集成相结合,机器人企业通常通过进口关键零部件,自行设计、制造配套的外围设备。 (三)新一代信息网络技术加速渗透 近年来,以大数据、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术与机器人技术的融合创新加速,将不仅开发出更具自主学习能力和自主解决问题能力的新型智能机器人,还可以为机器人建立起相应的互联网和知识库的“云空间”,使其通过互联网进行交互,并通过云计算提升机器人的智能化水平。2013年,美国谷歌公司收购了包括波士顿动力公司在内的8家机器人公司,正是瞄准这一趋势所做的战略布局。机器人技术和新一代信息技术的融合,使其成为引领全球经济变革和影响人类生活的颠覆性技术,工业机器人将成为智能制造的关键领域,服务机器人与特种机器人将对人类生活和社会发展产生重要影响,机器人将成为人类社会发展的重要元素。 (四)发达工业化国家和地区抢占机器人产业发展制高点 美国、日本、韩国、欧洲等国家和地区都将机器人产业作为战略产业,制定其机器人国家发展战略规划,并提前布局开发新一代机器人。2012年,韩国政府发布了《机器人未来战略展望2022》,并于2014年出台了“第二个智能机器人开发五年计划”;2013年美国政府提出了“美国机器人发展路线图”;2014年欧洲委员会与180多家企业或研究机构共同成立致力于机器人领域研究与创新的项目“欧盟SPARC”;2015年年初日本政府公布了《日本机器人新战略》,提出三大核心目标,即:“世界机器人创新基地”“世界第一的机器人应用国家”“迈向世界领先的机器人新时代”,在其五年行动计划中,明确提出要“研究开发新一代机器人中要实现的数据终端化、网络化、云计算等技术”。 (五)我国成为全球最大的潜在需求市场 从2013年起,中国已成为全球最大的工业机器人市场。国外主要机器人企业不再满足于将我国作为产品销售和技术服务市场,开始将我国作为机器人的生产基地并从整机组装深入到关键部件生产。例如德国库卡公司于2012年10月在上海新建工厂,日本安川电机于2012年7月在江苏常州建立了首个海外机器人生产基地,美国爱德普机器人贸易(上海)公司于2012年成立,德国徕斯机器人公司于2013年在苏州建立新厂。 (六)服务机器人领域逐渐成为发达国家发展的重点 美国于2013年3月发布了《机器人技术路线图:从互联网到机器人》,强调机器人技术在卫生保健服务领域的重要作用及其在创造新市场、新就业岗位和改善人们生活等服务领域的潜力。欧盟表示将尽快制定出欧盟机器人技术、特别是家庭服务机器人技术的研发路线图与时间进度表。日本于2013年在神奈川县、茨城县建立“机器人特区”,投资10亿日元,推动看护机器人、救灾机器人等服务机器人的研发及应用。韩国于2010年提出“服务机器人发展战略”,计划通过开创新市场缩小与其他发达国家的差距,2012年出台了机器人发展十年计划,目标是实现每个家庭一台机器人。 二、中国机器人产业发展现状和面临的形势 我国的机器人发展开始于20世纪70年代,大体可分为4个阶段,即理论研究阶段、样机研发阶段、示范应用阶段和初步产业化阶段。20世纪90年代为机器人示范应用阶段,共研制出平面关节型装配机器人、直角坐标机器人、弧焊机器人、点焊机器人及自动引导车等7种工业机器人系列产品,建立了沈阳自动化研究所的新松机器人公司、哈尔滨博实自动化设备有限责任公司、北京机械工业自动化研究所机器人开发中心等9个机器人产业化基地和7个科研基地。2000年以来,我国机器人进入了初步产业化阶段,先后涌现出新松机器人、博实自动化、奇瑞装备、巨一焊接、广州数控、沃迪、青岛软控等数十家从事工业机器人生产的企业。 随着我国经济的高速增长,以汽车等行业需求为牵引,我国对工业机器人的需求量急剧增加,2013年成为全球第一大工业机器人市场,2014年工业机器人销量达到5.6万台,增长52%,继续保持全球第一。国际工业机器人知名企业如ABB、FANAC等纷纷在中国建厂,产品价格逐年下降,制约了我国机器人产业规模化发展,我国工业机器人新装机量近90%仍依赖进口。 目前,我国仍处于机器人产业发展孕育期,机器人在技术、产品、应用等方面与国外先进水平相比还有很大差距,主要表现在:一是技术创新能力弱,产业面临空心化风险。国内大部分机器人企业集中在集成领域,加工组装占大多数。二是技术研发与应用需求脱节,技术成果产业化缓慢。三是自主品牌机器人由于性价比低,推广应用难。2014年自主品牌工业机器人市场占有率不到30%,六轴多关节型机器人市场占有率仅为6%。四是缺乏行业标准和第三方认证规范。五是研发、操作、维修等各类人才短缺,产业发展受阻。六是行业低水平重复建设苗头显现。在巨大的市场潜力诱惑和部分地方政府盲目支持下,行业内出现急功近利、一哄而上的局面,目前国内建成或在建机器人产业园超过40个,产品以组装为主,形成低端产能重复建设。 虽然我国已是全球最大的工业机器人市场,但制造业工业机器人密度仍然很低,2013年中国工业机器人密度仅为30台/万名产业工人,不足全球平均水平的一半,与工业自动化程度高的韩国(437台/万名产业工人)、日本(323台/万名产业工人)和德国(282台/万名产业工人)相比差距更大。国内工业机器人市场仍有巨大发展潜力。 三、河南省机器人产业发展现状 目前,河南省已有部分企业致力于机器人的研发与生产,如郑州市的郑州机械所、科慧科技、欧帕机器人和金惠计算机公司,洛阳市的轴研科技、沃德福和洛阳德平机械公司,许昌市的许继集团和森茂公司等,本文是以这些公司为例分析河南省机器人产业发展现状。 郑州市:郑州科慧科技股份公司研发的焊接机器人处于国际先进水平,目前已经小批量生产并在东风汽车公司批量应用;河南欧帕工业机器人公司的码垛机器人已经批量生产,技术水平处于国内领先;郑州金惠计算机系统工程公司研发的变电站设备智能巡检机器人达到了国内领先水平;郑州机械研究所研发的机器人关节核心部件精密减速器技术水平达到国际先进水平,目前已经进入试验测试及应用验证阶段。 洛阳市:洛阳德平科技股份公司研制的特种管道内外自动焊接机器人处于国际先进水平,产品已出口俄罗斯、哈萨克斯坦等国;洛阳瑞恒冶金成套设备制造公司研发成功国内首台(套)抓取能力最强的重型桁架机器人,成为国内铝加工行业唯一的2吨以上重型桁架机器人生产商;洛阳轴研科技、洛阳鸿元轴承公司研发的交叉圆柱滚子轴承、谐波减速器及RV减速器专用轴承已实现向ABB、沈阳新松、唐山松下、广州数控等国内外机器人知名企业的批量供货;洛阳沃德福公司研发出RV减速器样机。 许昌市:河南森茂机械公司已研发出8kg~180kg机器人本体,并在多款机器人上配套使用,研发的应用于陶瓷行业的喷涂机器人处于国内领先水平;许继集团研发的变电站智能巡检机器人达到国内领先水平。 新乡市:河南省中誉鼎力自动化设备公司研发的码垛机器人、新乡市勤工机械公司研发的焊接机器人、新乡市新倍增自动化设备有限公司研发的喷涂机器人均处于国内领先水平,并投入生产使用。 安阳市:安阳神方康复机器人公司研发的上肢、下肢康复机器人填补了国内空白,技术水平达到国内领先。 平顶山市:河南溢泉健康科技实业研发的老年、残疾人智能助行机器人技术指标达到国内先进水平。 四、河南省机器人产业发展面临的风险 河南省机器人产业发展总体上还处于起步阶段,存在着和国内一样的共性问题,有的方面更为突出,与国内外的差距较大,且有进一步被拉大的风险。主要体现在: (一)产业空心化风险扩大 河南省的机器人企业都是加工组装,缺乏关键核心技术,高性能交流伺服电机、精密减速器、控制器等关键核心部件长期依赖进口,如精密减速器几乎被日本的帝人、Harmonic两家公司垄断,售价居高不下,直接推高了河南省机器人产品的生产成本,降低了市场竞争力,使全省机器人的发展面临被加工组装锁定的产业空心化风险。 (二)本土机器人企业发展空间狭小 河南省工业机器人缺乏品牌认知度,最大的企业年产机器人仅有几十台,机器人市场基本被国内外知名企业和品牌占据。据统计,国内外知名企业的产品在河南市场的占有率超过95%,河南省自主品牌生产企业的发展空间进一步被压缩。 (三)新一代智能机器人产业基本空白 河南省虽然在传统机器人技术研发及产业化方面取得了初步进展,但在新一代信息技术与机器人技术结合方面仍然十分滞后,互联网企业在发展机器人技术方面意识不强,尚没有一家企业参与到机器人技术与产业发展中来,导致在新一轮产业竞争中,河南省机器人技术及产业与国内外先进水平的差距有可能进一步拉大。 五、河南省机器人产业发展的思路建议 当前河南省正处于经济转型攻坚阶段,劳动力供给减少、成本上升使原有劳动密集型产业发展模式面临严峻挑战,工业化与信息化加速融合、制造业智能化加快推进、服务业发展提速使工业机器人、服务机器人市场需求空前扩大,这为全省机器人产业发展带来了良好机遇。工业机器人将会成为高成长性产业和战略性新兴产业快速发展、传统优势产业改造提升的重要抓手,为先进制造业大省建设提供新动力;服务机器人将会提升河南医疗保健、健康养老、家政社区等领域服务水平,为高成长服务业大省建设开辟消费新热点。应当说,河南省加快发展机器人产业正逢其时,应当科学规划、精准定位、合力培育,促使其快速健康有序发展。为此,提出如下建议: (一)明确路线图,选准突破口 面对日渐升温的机器人发展“热”,我们应当立足省情进行“冷”思考,科学研判形势、准确把握定位,坚持有所为、有所不为,既不能错失发展机遇,也不能盲目跟风、一哄而上。依据河南机器人产业发展、市场应用、研发水平现状,建议全省机器人发展应当从供给侧、需求侧两端发力,遵循以应用促产业、以产业促研发的路线图。一方面,借鉴以引进、设计、集成为核心的“韩国模式”,以示范应用为突破口,积极培育行业细分领域机器人集成商,扩大与占领应用市场,推进机器人规模化应用,壮大产业规模。另一方面,借鉴以研发为核心的“日本模式”,加强产学研用相结合的联合攻关,重点突破关键核心部件,尽快形成以系统集成企业为牵引、本体及零部件企业协同发展的产业格局,实现机器人全产业链的可持续发展。为此,建议抓紧制定《河南省机器人产业“十三五”发展规划》,引导产业健康有序发展。 (二)推进示范应用 在汽车、机械、电子、冶金建材、石油化工、资源开采等重复劳动特征明显、劳动强度大、有一定危险性的行业领域,大力推行工业机器人应用,鼓励企业使用河南自主品牌机器人对生产系统进行改造,抓好一批效果明显、带动性强的示范应用工程项目,带动工业领域全面推广应用。同时适应人口老龄化和健康产业发展需求,前瞻布局,加强医疗康复、养老保健、助老助残等领域服务机器人的研发及产业化应用,形成与工业机器人并行发展的格局。 (三)培育产业集群 完善河南省机器人产业布局,重点培育以郑州高新技术开发区为核心的郑州基地,以洛阳高新技术产业集聚区、洛阳国家大学科技园为核心的洛阳基地和以中原电气谷、长葛产业集聚区为核心的许昌基地。同时,依托骨干企业,在新乡、安阳、濮阳、平顶山等省辖市培育机器人特色产业园区。加快培育机器人龙头企业和品牌,鼓励龙头企业和上下游企业协同合作,完善产业生态体系。 (四)创新发展模式 发挥河南省机器人产业联盟作用,举办产业链对接活动,促使本体企业、系统集成企业、功能部件企业、科研院所、用户之间开展常态化对接,搭建产业服务平台。瞄准国内外著名的机器人制造企业,开展全产业链招商引资;鼓励本土企业与国内外机器人巨头和科研机构结为战略伙伴,开展多种形式的合作,相互配套协作,引进一批整机、关键零部件及集成应用项目。鼓励发展机器人融资租赁业务,发挥金融杠杆作用。鼓励金融资本、风险投资及民间资本进入机器人产业领域。鼓励发展机器人再制造业务,探索建设二手机器人交易市场。 (五)加大支持力度 建议以省政府名义出台促进河南机器人产业发展的指导意见,推动机器人的系统集成和示范推广应用。搭建机器人产业创新和公共服务平台,重点加强关键技术或核心技术突破、关键零部件联合攻关,支持建设机器人相关产品检测、试验验证、认证认可、人才培训等公共服务平台。发挥全省先进制造业集群培育基金引导作用,吸引社会资本参与,共同设立机器人产业子基金,同时全省战略性新兴产业专项资金、技术改造专项资金等应加大对机器人产业支持力度。对纳入机器人示范应用工程的项目,可采取财政补贴、贴息贷款等形式予以支持。在工业机器人应用领域落实重大装备首台(套)政策。加强人才队伍建设,组织实施机器人产业人才引进和培养计划。
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