國內(nèi)工業(yè)機器人和四大家族的差距還有多大

隨著智能制造時代來臨，人口紅利逐漸消失，“機器換人”浪潮的興起導(dǎo)致大量企業(yè)進入機器人行業(yè)。而以瑞士的ABB、德國的庫卡、日本的發(fā)那科和安川電機為首的工業(yè)機器人“四大家族”占據(jù)了中國機器人產(chǎn)業(yè)70%以上的市場份額，幾乎壟斷了機器人制造、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，國產(chǎn)工業(yè)機器人面臨著嚴峻的考驗。一場圍繞機器人霸主的爭奪戰(zhàn)已經(jīng)打響。

然而，一個不爭的事實是，國內(nèi)工業(yè)機器人和“四大家族”的差距遠比想象的還要大。

國產(chǎn)機器人究竟差在哪里？

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

我國工業(yè)機器人核心零部件嚴重依賴進口。以減速器為例，目前全球75%的減速器市場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)機器人用精密擺線針輪減速機制造商，其核心產(chǎn)品為精密減速機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產(chǎn)機器人差距的重要因素。在上海機器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院副院長、上海大學(xué)教授郭帥看來，“工業(yè)機器人除了精度、速度、剛度性能指標外，機器人的安全性和可靠性尤為重要”。郭帥舉例子說，根據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)工業(yè)機器人平均無故障時間是8000小時，而四大家族則高達8萬小時。機器人可靠性的提升，不僅僅靠幾個關(guān)鍵部件就能保證的，而是靠機械、軟件、電氣、控制和傳感等一系列的集成方案。事實上，盡管采用同樣的關(guān)鍵零部件，國內(nèi)也難有廠商可以做出媲美四大家族的機器人。在汽車產(chǎn)線中需要數(shù)百臺工業(yè)機器人協(xié)同工作，機器人故障率差距使得汽車生產(chǎn)線很少大批量用國內(nèi)的機器人。因此可靠性方面，整體上國內(nèi)和四大家族的差距遠遠不止一個數(shù)量級。

另外，國內(nèi)工業(yè)機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)于機器人的“大腦”，而軟件相當(dāng)于語言，把“大腦”的想法傳遞出去，伺服電機相當(dāng)于肌肉，執(zhí)行來自大腦的指令。機器人完成每一個動作，都需要控制器、控制軟件和伺服電機三方協(xié)同作戰(zhàn)。高端機器人一般同時有6臺以上伺服系統(tǒng)，通過底層算法，實現(xiàn)高動態(tài)多軸非線性條件下的精密控制，機器人響應(yīng)速度更快、定位更準確。雖然四大家族的伺服系統(tǒng)、減速器等關(guān)鍵部件對全球市場都是開放的，但對核心算法一直秘而不宣。曾有人將2015年國產(chǎn)機器人與ABB在2005年生產(chǎn)出的產(chǎn)品進行比較，得出的結(jié)果是：ABB產(chǎn)品在某些方面更突出。由于我國始終未能掌握工業(yè)機器人核心控制器的核心算法，導(dǎo)致國產(chǎn)工業(yè)機器人“大腦”不夠聰明，在穩(wěn)定性、故障率、易用性等關(guān)鍵指標遠不如四大家族。國產(chǎn)機器人對那些不需要高精度的機器人產(chǎn)品來說尚可使用，但是如果想要應(yīng)用到航天航空、軍工、汽車制造等高端領(lǐng)域，國產(chǎn)機器人就難免心有余而力不足。

此外，機器人作為智能制造的工具，對制造工藝的理解不足，也導(dǎo)致國產(chǎn)機器人集成應(yīng)用端的綜合競爭力薄弱。

“國外企業(yè)經(jīng)過近半個世紀的技術(shù)沉淀，對于制造工藝的理解和算法的優(yōu)化并不是國內(nèi)幾年時間就能追趕上的。”郭帥認為，這不是一個一蹴而就的產(chǎn)業(yè)，國內(nèi)工業(yè)機器人要想擠進世界機器人舞臺的中央，還有很遠的路要走。

還有一片“處女地”

和工業(yè)機器人的艱難前行相比，國內(nèi)的服務(wù)機器人則是另一番景象。

掃地機器人、早教機器人、跳舞機器人、康復(fù)機器人……雖然“長相”各異，但借助語音理解、視覺識別等人工智能技術(shù)的嵌入，它們正變得越來越“聰明”，應(yīng)用場景也越來越多元，已經(jīng)逐漸進入現(xiàn)代人居家生活。據(jù)工信部統(tǒng)計，我國涉及機器人生產(chǎn)的企業(yè)已逾1000家，各地還出現(xiàn)了50多個以發(fā)展機器人為主的產(chǎn)業(yè)園區(qū)。曲道奎也認為：“智能教育，未來醫(yī)療、健康以及家庭服務(wù)等，未來機器人跟我們的整個生活的關(guān)聯(lián)和起到的作用將比制造業(yè)更加深遠，服務(wù)類、消費類的機器人未來作用巨大，具有廣闊的市場空間?！?/p>

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)機器人行業(yè)，再合適不過。有消息稱，今年6月，上海棠寶機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。這樣的案例不是個例，服務(wù)機器人是偽需求的聲音也越來越多。

“服務(wù)機器人不是偽需求，而是需求沒有挖掘透。”要么技術(shù)驅(qū)動需求，要么需求拉動技術(shù)。而目前的國內(nèi)服務(wù)機器人市場，技術(shù)還遠沒有達到驅(qū)動需求的地步。

郭帥表示，服務(wù)機器人技術(shù)層面對于核心零部件的要求并沒有工業(yè)機器人那么嚴格，和垂直行業(yè)、場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)境和文化進行開發(fā)占據(jù)良好的市場定位，這是國外巨頭難以切入國內(nèi)市場的原因，也正是國內(nèi)機器人行業(yè)的機會。另一方面，外國的服務(wù)機器人公司也屬于新興產(chǎn)業(yè)，大部分成立的時候還比較短，因而我國的服務(wù)機器人依然是機器人領(lǐng)域的一塊“處女地”。

無論是工業(yè)機器人還是服務(wù)機器人，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、沒有核心技術(shù)、不了解市場的企業(yè)將被無情淘汰。業(yè)內(nèi)的共識是，專用型機器人將代表服務(wù)機器人的未來，其中醫(yī)用和物流用途機器人將是增長潛力最大的兩類。

達芬奇手術(shù)機器人就是一種醫(yī)療服務(wù)機器人，從誕生起已在醫(yī)院執(zhí)行了成千上萬次手術(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。雖然售價高達千萬人民幣，但進博會上已成為國內(nèi)各大醫(yī)院爭相競購的熱門產(chǎn)品。

在未來的服務(wù)機器人市場，無論是“大而全”型企業(yè)，還是面向細分行業(yè)“小而精”的公司，找準定位，都會有自己的生存空間。