國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人和四大家族的差距還有多大

隨著智能制造時(shí)代來(lái)臨，人口紅利逐漸消失，“機(jī)器換人”浪潮的興起導(dǎo)致大量企業(yè)進(jìn)入機(jī)器人行業(yè)。而以瑞士的ABB、德國(guó)的庫(kù)卡、日本的發(fā)那科和安川電機(jī)為首的工業(yè)機(jī)器人“四大家族”占據(jù)了中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)70%以上的市場(chǎng)份額，幾乎壟斷了機(jī)器人制造、焊接等高端領(lǐng)域。并且，他們還在猛增產(chǎn)能。

內(nèi)憂外患，雙重夾擊，國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。一場(chǎng)圍繞機(jī)器人霸主的爭(zhēng)奪戰(zhàn)已經(jīng)打響。

然而，一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)是，國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人和“四大家族”的差距遠(yuǎn)比想象的還要大。

國(guó)產(chǎn)機(jī)器人究竟差在哪里？

從成本上來(lái)講，目前一個(gè)機(jī)器人的成本構(gòu)成大約 35% 是減速器，20% 是伺服電機(jī)，15% 是控制系統(tǒng)，而本體加工的價(jià)值只占 15% 左右，其他的部分主要就是集成應(yīng)用?？刂破骶拖駲C(jī)器人的大腦，可以發(fā)布和傳遞動(dòng)作指令，主要包括硬件和軟件兩部分，減速機(jī)和伺服電機(jī)在機(jī)器人中用作執(zhí)行單元，是影響機(jī)器人工作性能的主要因素。一般認(rèn)為，這是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)難度最大、最核心的幾種零部件。

我國(guó)工業(yè)機(jī)器人核心零部件嚴(yán)重依賴進(jìn)口。以減速器為例，目前全球75%的減速器市場(chǎng)被日本的哈默納科和納博控制，而納博一家就約占60%的份額。該公司是世界上頂尖的專業(yè)機(jī)器人用精密擺線針輪減速機(jī)制造商，其核心產(chǎn)品為精密減速機(jī)RV系列。精密減速器制造，投資大、技術(shù)難度高，有很高的壁壘。

除了核心零部件技術(shù)缺失的短板之外，系統(tǒng)集成能力不足也是造成國(guó)產(chǎn)機(jī)器人差距的重要因素。在上海機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院副院長(zhǎng)、上海大學(xué)教授郭帥看來(lái)，“工業(yè)機(jī)器人除了精度、速度、剛度性能指標(biāo)外，機(jī)器人的安全性和可靠性尤為重要”。郭帥舉例子說(shuō)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人平均無(wú)故障時(shí)間是8000小時(shí)，而四大家族則高達(dá)8萬(wàn)小時(shí)。機(jī)器人可靠性的提升，不僅僅靠幾個(gè)關(guān)鍵部件就能保證的，而是靠機(jī)械、軟件、電氣、控制和傳感等一系列的集成方案。事實(shí)上，盡管采用同樣的關(guān)鍵零部件，國(guó)內(nèi)也難有廠商可以做出媲美四大家族的機(jī)器人。在汽車(chē)產(chǎn)線中需要數(shù)百臺(tái)工業(yè)機(jī)器人協(xié)同工作，機(jī)器人故障率差距使得汽車(chē)生產(chǎn)線很少大批量用國(guó)內(nèi)的機(jī)器人。因此可靠性方面，整體上國(guó)內(nèi)和四大家族的差距遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止一個(gè)數(shù)量級(jí)。

另外，國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人和四大家族不只是硬件有差距，“軟件”上的差距也同樣不容忽視。

控制器相當(dāng)于機(jī)器人的“大腦”，而軟件相當(dāng)于語(yǔ)言，把“大腦”的想法傳遞出去，伺服電機(jī)相當(dāng)于肌肉，執(zhí)行來(lái)自大腦的指令。機(jī)器人完成每一個(gè)動(dòng)作，都需要控制器、控制軟件和伺服電機(jī)三方協(xié)同作戰(zhàn)。高端機(jī)器人一般同時(shí)有6臺(tái)以上伺服系統(tǒng)，通過(guò)底層算法，實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)多軸非線性條件下的精密控制，機(jī)器人響應(yīng)速度更快、定位更準(zhǔn)確。雖然四大家族的伺服系統(tǒng)、減速器等關(guān)鍵部件對(duì)全球市場(chǎng)都是開(kāi)放的，但對(duì)核心算法一直秘而不宣。曾有人將2015年國(guó)產(chǎn)機(jī)器人與ABB在2005年生產(chǎn)出的產(chǎn)品進(jìn)行比較，得出的結(jié)果是：ABB產(chǎn)品在某些方面更突出。由于我國(guó)始終未能掌握工業(yè)機(jī)器人核心控制器的核心算法，導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人“大腦”不夠聰明，在穩(wěn)定性、故障率、易用性等關(guān)鍵指標(biāo)遠(yuǎn)不如四大家族。國(guó)產(chǎn)機(jī)器人對(duì)那些不需要高精度的機(jī)器人產(chǎn)品來(lái)說(shuō)尚可使用，但是如果想要應(yīng)用到航天航空、軍工、汽車(chē)制造等高端領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人就難免心有余而力不足。

此外，機(jī)器人作為智能制造的工具，對(duì)制造工藝的理解不足，也導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)機(jī)器人集成應(yīng)用端的綜合競(jìng)爭(zhēng)力薄弱。

“國(guó)外企業(yè)經(jīng)過(guò)近半個(gè)世紀(jì)的技術(shù)沉淀，對(duì)于制造工藝的理解和算法的優(yōu)化并不是國(guó)內(nèi)幾年時(shí)間就能追趕上的。”郭帥認(rèn)為，這不是一個(gè)一蹴而就的產(chǎn)業(yè)，國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人要想擠進(jìn)世界機(jī)器人舞臺(tái)的中央，還有很遠(yuǎn)的路要走。

還有一片“處女地”

和工業(yè)機(jī)器人的艱難前行相比，國(guó)內(nèi)的服務(wù)機(jī)器人則是另一番景象。

掃地機(jī)器人、早教機(jī)器人、跳舞機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人……雖然“長(zhǎng)相”各異，但借助語(yǔ)音理解、視覺(jué)識(shí)別等人工智能技術(shù)的嵌入，它們正變得越來(lái)越“聰明”，應(yīng)用場(chǎng)景也越來(lái)越多元，已經(jīng)逐漸進(jìn)入現(xiàn)代人居家生活。據(jù)工信部統(tǒng)計(jì)，我國(guó)涉及機(jī)器人生產(chǎn)的企業(yè)已逾1000家，各地還出現(xiàn)了50多個(gè)以發(fā)展機(jī)器人為主的產(chǎn)業(yè)園區(qū)。曲道奎也認(rèn)為：“智能教育，未來(lái)醫(yī)療、健康以及家庭服務(wù)等，未來(lái)機(jī)器人跟我們的整個(gè)生活的關(guān)聯(lián)和起到的作用將比制造業(yè)更加深遠(yuǎn)，服務(wù)類(lèi)、消費(fèi)類(lèi)的機(jī)器人未來(lái)作用巨大，具有廣闊的市場(chǎng)空間。”

然而，伴隨繁榮的通常也是亂象。用“一面是海水，一面是火焰”這句話形容現(xiàn)階段的服務(wù)機(jī)器人行業(yè)，再合適不過(guò)。有消息稱，今年6月，上海棠寶機(jī)器人受母公司棠棣信息影響，由于資金鏈斷裂深陷倒閉風(fēng)波。這樣的案例不是個(gè)例，服務(wù)機(jī)器人是偽需求的聲音也越來(lái)越多。

“服務(wù)機(jī)器人不是偽需求，而是需求沒(méi)有挖掘透?！币醇夹g(shù)驅(qū)動(dòng)需求，要么需求拉動(dòng)技術(shù)。而目前的國(guó)內(nèi)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)，技術(shù)還遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到驅(qū)動(dòng)需求的地步。

郭帥表示，服務(wù)機(jī)器人技術(shù)層面對(duì)于核心零部件的要求并沒(méi)有工業(yè)機(jī)器人那么嚴(yán)格，和垂直行業(yè)、場(chǎng)景的深度融合才是最為關(guān)鍵的，本土企業(yè)更容易結(jié)合特定的環(huán)境和文化進(jìn)行開(kāi)發(fā)占據(jù)良好的市場(chǎng)定位，這是國(guó)外巨頭難以切入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的原因，也正是國(guó)內(nèi)機(jī)器人行業(yè)的機(jī)會(huì)。另一方面，外國(guó)的服務(wù)機(jī)器人公司也屬于新興產(chǎn)業(yè)，大部分成立的時(shí)候還比較短，因而我國(guó)的服務(wù)機(jī)器人依然是機(jī)器人領(lǐng)域的一塊“處女地”。

無(wú)論是工業(yè)機(jī)器人還是服務(wù)機(jī)器人，都是人才和技術(shù)高度密集的產(chǎn)業(yè)。當(dāng)泡沫消退，真正炒作概念、沒(méi)有核心技術(shù)、不了解市場(chǎng)的企業(yè)將被無(wú)情淘汰。業(yè)內(nèi)的共識(shí)是，專用型機(jī)器人將代表服務(wù)機(jī)器人的未來(lái)，其中醫(yī)用和物流用途機(jī)器人將是增長(zhǎng)潛力最大的兩類(lèi)。

達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人就是一種醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人，從誕生起已在醫(yī)院執(zhí)行了成千上萬(wàn)次手術(shù)，它可用于各種手術(shù)，范圍從心臟瓣膜修復(fù)到腫瘤切除，甚至已經(jīng)具備了縫葡萄皮的精確能力。雖然售價(jià)高達(dá)千萬(wàn)人民幣，但進(jìn)博會(huì)上已成為國(guó)內(nèi)各大醫(yī)院爭(zhēng)相競(jìng)購(gòu)的熱門(mén)產(chǎn)品。

在未來(lái)的服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)，無(wú)論是“大而全”型企業(yè)，還是面向細(xì)分行業(yè)“小而精”的公司，找準(zhǔn)定位，都會(huì)有自己的生存空間。