工业机器人在(zài)抗疫一线承(chéng)担了(le)大量任务,也在(zài)复(fù)工复产中(zhōng)发挥(huī)了重要作用。未来,工业机器人(rén)在工业制(zhì)造、物(wù)流(liú)配送、餐饮零售、安防(fáng)巡逻、康(kāng)复保健等领域的价值将进一步凸显。
习近平总书记指出(chū):“疫情对产业(yè)发展(zhǎn)既是挑战也是机遇。一(yī)些传统行业(yè)受冲击较大,而智能(néng)制造、无人(rén)配送、在线消费、医疗健(jiàn)康(kāng)等新兴产业展现出强大成长潜力。要以此为契机,改造提升传统产业,培育壮大新兴产业。”
疫情(qíng)发生以来,工业机(jī)器人的应(yīng)用受到了更多(duō)关注(zhù)。在(zài)抗疫(yì)一线(xiàn),机器人承担了辅助医疗、送餐送药、测温消毒等工(gōng)作,提高了效率(lǜ),也降低了交叉感染的可能(néng)。在近期的(de)复工复产中(zhōng),自动化(huà)、智能(néng)化程(chéng)度高的企(qǐ)业,受到“用(yòng)工荒”的冲击最小(xiǎo),工业机器人在工业制造、物流(liú)配送、餐饮(yǐn)零(líng)售、安防巡逻、康(kāng)复保健等领域的价值也(yě)得到进一(yī)步凸显。可以说,工业机器(qì)人在未来我国的新旧动能转换中(zhōng),将扮演越来越重要的(de)角色。
当前(qián),我国工业机器人产业的发(fā)展,仍面临“大而不强”的难题。
自主创新能力不足,缺(quē)乏核(hé)心专利。相比发(fā)达国家,我(wǒ)国工业机器人发展起步较晚,技(jì)术相(xiàng)对落(luò)后(hòu)。国内的企(qǐ)业普遍存(cún)在(zài)自主创新意(yì)识不强、研(yán)发(fā)投入不够等问题。核心专利缺失、国(guó)外企(qǐ)业(yè)技术壁(bì)垒高,将会限制国内工(gōng)业机器人产(chǎn)业(yè)的进一步发展(zhǎn)。工业机器人的三(sān)大核心零(líng)部件是伺服电(diàn)机、控制器和减速器(qì)。近(jìn)年来,发那科(kē)、abb、安川、库卡等跨国(guó)巨(jù)头加大了在华的(de)专利布局强度,在三大关键技术领域的(de)专利申请量占到(dào)了跨国公司(sī)在华(huá)专利申(shēn)请量的一(yī)半左(zuǒ)右。由(yóu)于核心(xīn)零部件被国外企业垄断,国内申请人(rén)的(de)专利多集中在末端(duān)执(zhí)行器、关(guān)节(jiē)、机械(xiè)臂等非核(hé)心零(líng)部件领域。我(wǒ)国虽然是工业(yè)机器(qì)人(rén)的第一大应用市(shì)场,但约70%的市场被(bèi)这些掌握了核心技术的外(wài)资企业占据。
产业链不够(gòu)完(wán)善,核心零部件仍依(yī)赖进口(kǒu)。工业机器人产(chǎn)业链分为上(shàng)游、中(zhōng)游(yóu)和下游。其中,上游主要(yào)生(shēng)产伺服电(diàn)机、控制(zhì)器、减速器等(děng)核心零部件,占工业(yè)机器人整体(tǐ)成本的65%-75%;中游为本体生产,包括手臂、底座、手腕等本(běn)体零部(bù)件;下游则是系统集(jí)成,包(bāo)括单项系统集成和(hé)综合系(xì)统集(jí)成。目前,我国(guó)在中(zhōng)、下游产业发展较为迅速(sù),约80%的工业机器人企业都集(jí)中在较有(yǒu)竞争(zhēng)优势的系统集成领域,但是普(pǔ)遍存在规模较小、产(chǎn)值较少的问题(tí)。而(ér)上游产业一直没有得到(dào)较大(dà)突(tū)破,三大核心(xīn)零(líng)部件尤(yóu)其是被称作“工业机器人大脑(nǎo)”的减速器严重依赖进口(kǒu),且(qiě)进(jìn)口价格约为国外(wài)企(qǐ)业价格(gé)的5倍左右,导致国内工业机器(qì)人成(chéng)本较高,产业面临空(kōng)心化风险。
出口附加值(zhí)低,产品缺(quē)乏竞争力。机器人行业本是技术(shù)、资金、人才的“三高”行业,目前却面临附加值低的困境。由于成本较高、缺(quē)乏核(hé)心技术,我国(guó)工业机器人不管在国内还是国外,都缺乏足够的竞争力。我国作为(wéi)全球最大的工(gōng)业机器人应用市场,国产工业机器人的市场占(zhàn)有率仅为30%,且集中在中(zhōng)低端领域,高端领域国产机(jī)器(qì)人的份额不(bú)足(zú)5%。在六轴以上多关(guān)节(jiē)机器人(rén)市场,发那科、ABB、安川、库卡等跨国巨头占90%的市场份额;在高端(duān)应用集中的汽车行业,国外公司占九成(chéng)。
行业标(biāo)准体系不够完善,标准交(jiāo)叉重复现象严(yán)重。我国多个标准机构和行业(yè)组织在积(jī)极推动工(gōng)业(yè)机器人标准建设,同时,国(guó)内多位(wèi)专家也参与到工业机器人国际标准的制定(dìng)中。虽然我国的标准化工作取得(dé)了一定的成果(guǒ),但仍存在行(háng)业标准体系(xì)不够完善、标(biāo)准交叉重复现象严重等问(wèn)题(tí),某(mǒu)些(xiē)传统类机器人标准需要修订提升,系统(tǒng)集成和相关(guān)检测评定(dìng)标准需要补充,新型产品(pǐn)和技术标准需要跟进(jìn),我(wǒ)国标准与国际工业机器(qì)人标(biāo)准需要对(duì)接。
专业型人才缺失(shī)。在制造方面(miàn),伺服电机、控制器、减速器成(chéng)为(wéi)制约(yuē)中国工(gōng)业机器人产业的主要(yào)瓶颈,而我国这方面的技(jì)术人才极为匮乏(fá)。在应用方面,目前(qián)我国工业机器人应(yīng)用人才缺口将近10万,根据工信(xìn)部发展规(guī)划,到2020年,全国工(gōng)业机器人的装机量(liàng)将(jiāng)达到100万台,相应操作维护、系统安装调(diào)试、系统集成等工(gōng)业机(jī)器人应用人才将达到20万左右(yòu)。但是,目前我国(guó)高校尚未专门开(kāi)设工业(yè)机器人相关专业,工业机器人编程、维护等工作人(rén)员主要来自电(diàn)气自动(dòng)化、机(jī)电(diàn)工程等专业毕(bì)业生(shēng)的二次培训,并且(qiě)短(duǎn)期培训效果不好。在系统集成方(fāng)面,涉及对工业机器(qì)人产业的(de)改造,需要5年以上的工作经验(yàn)积累,而这方(fāng)面的人才也同样稀少。
工业(yè)机器(qì)人既是先进制造业的代表,也是“中国制(zhì)造2025”确定的重点(diǎn)发(fā)展领域。作为工业机器(qì)人密度全球增速最快的国(guó)家,我国(guó)必须以(yǐ)更大的紧迫感(gǎn)抓(zhuā)住机遇、迎接挑(tiāo)战,推(tuī)动(dòng)工业机器人产业真正“由大变强”。
加大自主创新力度,完(wán)善(shàn)产业(yè)链体系(xì)。在国家层面,应该对工业(yè)机器人(rén)产业的发(fā)展提(tí)供政策支(zhī)持,推行鼓励研制(zhì)机器人及其应用系统的优惠(huì)科研(yán)补贴(tiē)政策。工(gōng)业机器人生产企业应该加大(dà)研(yán)发投(tóu)入,重点发展高精(jīng)度减速器、谐波减速器(qì)、高速高性(xìng)能机器人控制器、高精度机器人专用(yòng)伺服电机和伺服驱动(dòng)器(qì)等核心零部件;以应(yīng)用为导向,与工业生产、制造企业合作,了解其具体(tǐ)需求,为其提供一体化的解决方案;关(guān)注尚未开发的应用领域,实施重(chóng)点突破。同时,依托高校和(hé)科研(yán)机(jī)构,探索(suǒ)产(chǎn)学研的合作体系,促进科技成果(guǒ)的产业(yè)化应(yīng)用。
加快产业标准化的制定和落实。政府应该加快工业机器人产业的立法进程,推动工(gōng)业机(jī)器人产(chǎn)业化发展;下拨工业机(jī)器人标准化专项资金、建立机器人标准化、模块化等共(gòng)享(xiǎng)技(jì)术公共(gòng)服务平台,推动工业(yè)机器人标准化的顺利推进。产业联盟应联合工业机器人生产制(zhì)造企业、高校及科研(yán)机构,抓紧完善工业机(jī)器人(rén)标准体系的建设,修订某些传(chuán)统类机器人标准,补(bǔ)充系统集(jí)成(chéng)和检测评定(dìng)标准(zhǔn),跟进新型产(chǎn)品和技术标准。优先研(yán)究和制定拥有自主知识产权的工业(yè)机器人基(jī)础标准和(hé)安全标准体系,为推(tuī)进工业(yè)机器人走向市场奠定基础(chǔ)。
优化(huà)进出口政策,积极适应国际市场。针(zhēn)对我国进(jìn)口国(guó)相(xiàng)对(duì)集中(zhōng)的问题,应(yīng)扩大对外(wài)贸易,防范单一国家对我国的贸易锁定,维护(hù)多边贸(mào)易机制。工(gōng)业(yè)机器人企业在进(jìn)入(rù)国际市场时,要及时(shí)、全面了解市场信息,做好(hǎo)预防措(cuò)施,一旦发生(shēng)贸易摩擦,要(yào)及时采用应急预案,并积极应诉,减少(shǎo)损失。企业还应(yīng)积极寻找(zhǎo)利益同盟(méng),联合外国供应商、销(xiāo)售商,共(gòng)同对相关国家政府施加影(yǐng)响力,减少贸易摩擦给企业带来的不利影响(xiǎng)。加强与(yǔ)国外相(xiàng)关标(biāo)准化(huà)组织如ISO、IEC的交流与合作,争取让我国标准与国际标准接轨,减少(shǎo)不必要的贸易摩(mó)擦。
整合教育(yù)资(zī)源(yuán),大力培养应用型人才。工业(yè)机器人产品的生命周期需要经历产品方案、集成设计、技术实施、工(gōng)艺应用及运行(háng)维护(hù)等环节,在专业(yè)设置上,需(xū)要(yào)根据每个(gè)岗位所需(xū)工作技能来(lái)建立相(xiàng)应的(de)课程体(tǐ)系(xì)。在教学资源上,要整(zhěng)合(hé)优秀行业资源,把行业技术转变为(wéi)相应的教育资源,并尽快将其(qí)落实到具体的(de)教学课程中。在教学方式上(shàng),理论学(xué)习之外要增加实践环节,与相关工业(yè)机器人企业建立紧密联系,定期组(zǔ)织企业参观、实习实践等活动。同时,要建立工业(yè)机器人职业技能培训体系,加(jiā)强对工业机器(qì)人从(cóng)业人员的(de)系(xì)列培训,并为(wéi)考核合格者(zhě)颁发相应的专业技能证书。