工业机器人在抗(kàng)疫一线承担了大量任务,也在复(fù)工(gōng)复(fù)产中发挥了重要作用。未来(lái),工业(yè)机器(qì)人(rén)在(zài)工(gōng)业制造、物流配送(sòng)、餐饮零售、安(ān)防巡(xún)逻(luó)、康复保健等领(lǐng)域的价值将进一步凸显。
习近平总书记指出:“疫情对产业(yè)发展既是挑战也是机遇。一些传统行业(yè)受冲击较大(dà),而智能制造、无人配送、在线消费、医疗健康等(děng)新兴产业展现出强大成长潜力。要以此为(wéi)契机,改造提升传统产业,培育壮(zhuàng)大新兴产业。”
疫情发生以来,工业机(jī)器人的应用受到了更多关(guān)注。在抗疫一线,机(jī)器人承担了辅助医疗、送餐(cān)送药、测温(wēn)消毒等工作,提高了效率,也降低了交叉感染的可能。在近期的复工复产中(zhōng),自动化(huà)、智能化程度高的企业(yè),受到(dào)“用工荒”的冲击最小,工(gōng)业机器(qì)人在工(gōng)业(yè)制造、物流配送、餐饮零售、安防巡逻、康复保健等(děng)领域的价(jià)值也得到进一步凸(tū)显。可以说,工业机(jī)器人(rén)在(zài)未来(lái)我国的新旧动能转换(huàn)中,将扮演(yǎn)越(yuè)来越重要的(de)角色。
当前,我国工业机器人产业的发展,仍面临“大而不强”的难(nán)题(tí)。
自(zì)主创新能力(lì)不足,缺乏核(hé)心专利。相比发达国家,我国工业机器人发展起步较晚,技术相对落(luò)后。国内的(de)企业普(pǔ)遍存在(zài)自(zì)主(zhǔ)创新意(yì)识不强、研发投入不够等问题。核心专利缺失、国外企业技术壁垒高(gāo),将会限制国内工(gōng)业机(jī)器(qì)人产业(yè)的进一步发(fā)展(zhǎn)。工业机(jī)器(qì)人的三大(dà)核心(xīn)零部件(jiàn)是伺服电机、控制器和减速器。近年来,发那科、abb、安川、库卡等跨(kuà)国巨头加(jiā)大了在(zài)华的专(zhuān)利布局强度,在(zài)三大关(guān)键技术领域(yù)的专利(lì)申请量占到了跨(kuà)国公(gōng)司在华(huá)专(zhuān)利申请量的一半左右。由于核心零部件被国外(wài)企业(yè)垄(lǒng)断,国内申请人的(de)专利多集(jí)中在(zài)末(mò)端(duān)执行器、关节、机械(xiè)臂(bì)等(děng)非核心零(líng)部件(jiàn)领域。我国(guó)虽然是工业机(jī)器人的第一大应用市(shì)场(chǎng),但约70%的市(shì)场(chǎng)被这(zhè)些掌握了核(hé)心技(jì)术的外资企业占据。
产业链(liàn)不(bú)够完善(shàn),核(hé)心(xīn)零部件仍依赖进口。工业机(jī)器人产业链分为(wéi)上游、中游(yóu)和下游。其中,上游主要(yào)生(shēng)产伺服电机、控制器、减(jiǎn)速器(qì)等核心零部件,占工业机器人整体成本的65%-75%;中(zhōng)游为本体生产,包(bāo)括(kuò)手臂、底座、手腕等本(běn)体零部件;下游则是(shì)系统集成,包括单项系统集成和综合系统集(jí)成(chéng)。目前,我国(guó)在中、下(xià)游(yóu)产(chǎn)业(yè)发展较(jiào)为(wéi)迅速,约80%的工业机器(qì)人(rén)企业都集中在较有(yǒu)竞争优势(shì)的(de)系(xì)统(tǒng)集(jí)成领(lǐng)域,但是普遍存在(zài)规(guī)模(mó)较小、产值较少(shǎo)的(de)问题。而(ér)上游产业一直(zhí)没有得到较大突破(pò),三大核心零部件尤其(qí)是被(bèi)称作“工业机器人大(dà)脑”的减速器(qì)严重依(yī)赖进(jìn)口,且进口价格约为(wéi)国外企业价格的5倍左右(yòu),导致国内工业机(jī)器人成本较高(gāo),产业面临空(kōng)心化风险。
出口(kǒu)附加值低,产品缺(quē)乏竞争力。机器人行(háng)业本是(shì)技术(shù)、资金(jīn)、人(rén)才的“三高(gāo)”行业,目前却面临(lín)附加(jiā)值低的(de)困境。由(yóu)于成(chéng)本较高、缺乏核心技术,我国工业机器(qì)人不管在国内(nèi)还是国外,都缺乏(fá)足(zú)够的竞(jìng)争力。我国作为(wéi)全球最大的工业机器人应用市场,国(guó)产工业(yè)机器人(rén)的市(shì)场占有(yǒu)率仅为30%,且集(jí)中在中低端领域,高(gāo)端(duān)领域(yù)国产机器(qì)人的份(fèn)额不足5%。在六轴以上多关节机器人市场,发那科、ABB、安川、库卡等跨国巨头占90%的市场份额(é);在高端应(yīng)用(yòng)集中的汽车行业(yè),国(guó)外公司占九(jiǔ)成。
行业标准体系不够(gòu)完善,标(biāo)准交叉重复现(xiàn)象(xiàng)严(yán)重。我国多个(gè)标准机构和行(háng)业组织(zhī)在(zài)积极推(tuī)动工业(yè)机器人标准建设,同时(shí),国内多位(wèi)专家也(yě)参与到工业机器人国际标准的制定(dìng)中。虽(suī)然我国的标准化工作(zuò)取得了(le)一定的成果,但(dàn)仍存在行业标准(zhǔn)体系不够完善、标准交叉重复现(xiàn)象严重(chóng)等(děng)问题,某些传统(tǒng)类(lèi)机器(qì)人标准(zhǔn)需要修订提升,系(xì)统集成(chéng)和相关检测评定(dìng)标准需要补(bǔ)充,新型产品(pǐn)和技术标准需要跟进,我(wǒ)国标准与国际工业机器人标准需要对接。
专(zhuān)业型(xíng)人才(cái)缺(quē)失。在制造方面,伺服(fú)电机、控制器、减速器成为制约(yuē)中国工业机器人产业(yè)的主要(yào)瓶颈,而我国这(zhè)方面的技术人才极为(wéi)匮乏。在应用(yòng)方面,目(mù)前(qián)我国工业机器人应(yīng)用人才(cái)缺口(kǒu)将(jiāng)近10万,根据工信部(bù)发展规划,到(dào)2020年,全国工(gōng)业机器人(rén)的装机量将(jiāng)达(dá)到100万(wàn)台,相(xiàng)应操作维(wéi)护、系统安(ān)装调(diào)试、系统集成等(děng)工业机器人应用人才将达到20万左右(yòu)。但是,目前我(wǒ)国高校尚未专门(mén)开设工业机(jī)器(qì)人(rén)相关专业(yè),工业机器人编(biān)程、维(wéi)护等工作(zuò)人员(yuán)主要来自电气自动(dòng)化、机电工程等专业(yè)毕业(yè)生的二次培训,并(bìng)且(qiě)短(duǎn)期培(péi)训效果不好。在系统集成方(fāng)面,涉(shè)及对(duì)工业机器人产业的改造,需(xū)要5年以上的工(gōng)作经验积累,而(ér)这(zhè)方面的人(rén)才(cái)也同样稀少。
工业机器(qì)人既是(shì)先进制造业的代表,也是“中(zhōng)国(guó)制造(zào)2025”确(què)定的重(chóng)点(diǎn)发展(zhǎn)领域。作为工业机器人密度全球增速最(zuì)快的国家,我(wǒ)国必须以更大的紧迫感抓(zhuā)住机(jī)遇、迎接挑战(zhàn),推(tuī)动(dòng)工业机器人产业真正“由大变(biàn)强(qiáng)”。
加大(dà)自主创新力(lì)度,完善产业(yè)链(liàn)体系(xì)。在国(guó)家(jiā)层(céng)面,应该(gāi)对工业机器人产业的发(fā)展(zhǎn)提供政策支持,推行鼓(gǔ)励研(yán)制机器人及其应用系统的(de)优惠科研补贴政(zhèng)策。工业机(jī)器人生产(chǎn)企业应该加大研发投入(rù),重点发展高精度减速器、谐波减速器、高速高性能机器人控制器、高精度机器人专用伺(sì)服电机和(hé)伺服驱动器等核心零部件(jiàn);以应用为导向,与工业生产(chǎn)、制造企业合(hé)作,了解(jiě)其(qí)具体需求,为(wéi)其提供(gòng)一体化的解决方案;关注尚未开发的应用领域(yù),实施重点(diǎn)突破。同(tóng)时,依托高(gāo)校(xiào)和(hé)科研机(jī)构,探索产(chǎn)学研的合作(zuò)体系(xì),促进科(kē)技(jì)成果(guǒ)的产业化应用(yòng)。
加快产业标准化的制定和落实(shí)。政府应该加快工业(yè)机器人产业的(de)立(lì)法进程(chéng),推动工业机器人产业化发(fā)展;下拨工业机器人标准化专项资金(jīn)、建(jiàn)立机(jī)器人标准化、模块化(huà)等共享技术公共服务平台,推动工业机器人标准化的(de)顺利推进。产(chǎn)业联盟应联合工业机(jī)器人生(shēng)产(chǎn)制造企业、高校及科研(yán)机构,抓紧完善工(gōng)业机器人(rén)标准体系的建设(shè),修订某些(xiē)传(chuán)统类机器人标准,补充(chōng)系统集成和检测评定标准,跟进新(xīn)型产品和(hé)技(jì)术标(biāo)准。优先研究和制定拥有自主知识产权的工业机器人基础(chǔ)标准和安全标准体系,为推进工(gōng)业机器(qì)人走向市场奠(diàn)定基础。
优(yōu)化进出口政(zhèng)策,积极适应国际市场。针对我国进口(kǒu)国相对集中的问题(tí),应扩(kuò)大对(duì)外贸易(yì),防范单一国家对我国的(de)贸(mào)易锁(suǒ)定(dìng),维护多边贸易机制。工业机器人企业在进(jìn)入国际市场时(shí),要及时、全(quán)面了解市场信息,做好(hǎo)预防措施,一旦发生贸易摩擦,要(yào)及时采用应(yīng)急预案,并积极应诉,减少损(sǔn)失。企业还应积极寻找利益同盟,联合外国供(gòng)应(yīng)商(shāng)、销售商,共同对(duì)相关国家政府(fǔ)施加影响力,减(jiǎn)少贸易摩擦给企(qǐ)业带来的不利影响。加强与国外(wài)相关标准化组织如(rú)ISO、IEC的交流与合作,争(zhēng)取让我国(guó)标准与国(guó)际标准接(jiē)轨,减少不必要的贸易摩擦。
整合教育资源,大力培养应(yīng)用型人才。工业(yè)机器人产品的生命周期(qī)需(xū)要经历产品(pǐn)方(fāng)案、集成设计、技术实施、工艺应用及(jí)运行维护等环(huán)节,在专业设置上,需要根据每个岗位所需工作技能来(lái)建立相应的课程体系。在教学(xué)资(zī)源上,要整(zhěng)合优秀行(háng)业资(zī)源(yuán),把(bǎ)行业技术转变为(wéi)相应(yīng)的(de)教(jiāo)育资源,并尽快(kuài)将其落实到具体的教学课程中。在教学方(fāng)式上,理论(lùn)学(xué)习之外要增加实践(jiàn)环节(jiē),与相关工业机器人企业建立紧密联系,定(dìng)期组(zǔ)织企业参(cān)观(guān)、实(shí)习实践等(děng)活(huó)动。同时(shí),要建立(lì)工业机器人(rén)职业技能培训体系,加(jiā)强对工业机器人从业人员的系列培训,并为考核合格(gé)者颁发相应的专业技能证书。