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工业机器人产业的发展现状分析及产业对策研究

时间:2024-04-24

周友良

【摘  要】我国工业机器人产业的发展,相较于发达国家仍有较大的差距,有较大的发展空间。论文主要对工业机器人产业的发展现状及产业对策进行阐述,希望对我国自主品牌产业的现代化发展起到积极参照作用。

【Abstract】The development of China's industrial robot industry still has a large gap compared with that of developed countries, and there is a large space for development. This paper mainly elaborates the development status of industrial robot industry and industrial countermeasures, hoping to play a positive reference role in the modernization development of China's self-owned brand industry.

【关键词】工业机器人;产业化发展;现状;对策

【Keywords】industrial robots; industrial development; current situation; countermeasures

【中图分类号】F426                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069(2021)09-0038-03

1 引言

工业机器人不仅代表着智能与柔性的新型制造业模式,同时是我国制造业竞争力提升与产业升级的重要标志。发展机器人是先进国家应对金融危机推动产业改革的重要战略手段,对我国的工业机器人产业化发展起到积极的参照作用。自2010年以来,自动化技术的创新发展,工业机器人技术的不断革新,让市场上对于工业机器人的需求量不断增加,而在我国实施制造强国的战略背景下,高端装备自主可控已经成为工业机器人产业发展的重要趋势。但受各种因素影响,我国自主品牌机器人产业的发展面临一定的问题,而这也值得相关主体对现状与产业对策进行深入分析。

2 我国工业机器人产业发展的现状

2.1 我国工业机器人产业发展的成果

随着我国制造业的持续发展,对工业机器人的需求不断增加,而需求的增長自然拉动了工业机器人行业的迅猛发展。相关数据显示,2020年我国工业机器人产量达23.71万套,同比增长19.1%;2021年1~4月我国工业机器人产量达13.64万套,同比增长73.2%。如此庞大的生产量,意味着工业机器人的应用领域十分广阔,目前在我国的金属加工、化工、食品制造等领域都能够看到工业机器人的身影,而从市场销售额的情况来看,工业机器人在生产中也颇受欢迎。数据显示,2019年我国工业机器人市场规模达到57.3亿美元,预测在未来销售量会进一步增长。当然,随着我国高水平对外开放的不断推进,工业机器人的进口量也不断增加,这丰富了市场选择,也优化了工业机器人的供需格局,推动我国国产工业机器人的不断发展。

2.2 我国工业机器人产业发展的问题

2.2.1 开拓本土品牌市场的难度大

外企逐渐垄断了机器人市场,包括电子与汽车等制造领域,在我国市场的占有率高且竞争力强。发那科等国际龙头机器人企业的生产力及销售规模逐年提高。大企业的介入机制不成熟,我国企业的生产机械臂尚未形成龙头品牌,生产工业机器人的规模小,与KUKA及发那科等外国综合型集团比,我国从事生产机器人企业的抗风险能力明显不足。由于外国企业生产工业机器人的成熟度更高,市场用户的黏度更高,我国生产机器人的企业起步晚且生产装备不高端,大众对产品的认可度低,也是阻碍本土品牌市场拓展难度大的重要原因。

2.2.2 企业技术不成熟

外国企业对工业机器人的机型比较成熟,主导了通用机器人的技术路线,我国企业仍处于被动学习与摸索性前进的阶段,机器人由减速机与控制器等高端装备集成,但这些设备仍依赖于进口,如减速机被日本企业垄断,导致我国的品牌产品尚未成熟。随着技术的滞后性特征逐步突出,技术对我国工业机器人产业发展的制约影响越发突出,加上企业的研发能力不足,虽然高校具备机器人专利,但高校不具备面向市场的稳定产品,缺乏市场成熟技术取代实验室技术的转化机制,导致我国工业机器人的发展难以实现产业化。

2.2.3 起步困难

由于国内缺乏适用零部件,导致我国自主研发的机制不具备价格优势,企业的发展规模小,不具备部件采购时的议价能力,零部件的成本高,促使企业单机价格的优势不足,导致企业虽然想向发展工业机器人的生产进军,但较高的采购价格使其望而却步[1]。国内企业不具备零部件的生产与议价能力,小批量购买的价格更高,促使产业难以实现长效发展。产业发展不具规模,技术反馈数据相对缺乏,不利于形成大量投入的零部件研发企业,导致零部件尚未实现成熟过关。相对于机器人整机、零部件的进口反而收取关税,也增大了国内整机制造企业的起步难度。

2.2.4 地方政府重心偏移

在工业机器人发展热潮的影响下,各地区分别建立了工业园区,但主要以引进外企或合资的推动方式为主。地方政府对外资设厂引进的目的,主要以提高新兴产业的产值为主,忽视技术的获取。大部分外企不想放弃行业垄断的优势,向中国迁移生产线,但与中国生产合资品牌产品的意向不足。地方政府默认了外资企业这种只出让市场而不进行技术转移的发展方式,同时对外企挤压国内自主研发企业的行为起到了推动作用。虽然本土企业的数量不断增多,但自主研发企业的规模相对较小,相互缺乏协调与错位,小企业存在产品线路模糊与机型发展不成熟等问题,推动产业步入了低端无序竞争的局面。

3 推动我国工业机器人产业发展的对策

日本工业机器人的产业发展相对成熟,对我国机器人的产业发展起到了启发与借鉴等作用,其主要采取以下发展对策:一是综合性企业集团主导。企业集团可自主研发生产部分零部件,具有较强的产业横向整合与纵向配套的能力,可利用自身内部市场自主培育技术与产品,能够维持机器人研发的持续投入。二是选择适当的战略路径及技术路线。坚持立足自由品牌的研发,只引进技术,而不是成型产品,不走合资道路。三是产业链上下游共生。走用户与整机制造商、整机制造商与零部件生产商的合作道路,尤其是RV减速机的生产与行业垄断。除此之外,采取了利用规模效应整合核心部件与政策支持和研发投入、应用机器人的浓厚文化氛围、保护本土市场等措施,实现了机器人产业的飞速发展。

3.1 树立正确的战略逻辑

只有正确的战略逻辑才能指导正确的实践。

首先,规模拓展与技术提升同步发展。在国内市场国际化发展的进程中,要想解决在国际巨头企业中夹缝生存的现状,需不断提高市场的占有率。但面对整机成本高与核心技术不达标等问题,需制定科学合理的发展战略,并付出更多的努力与投入,不断提高产业发展速度,促使产业逐步成熟。在追赶的进程中,需综合研究我国工业机器人产业的发展现状与未来发展模式,加大整合技术能力与产业发展的力度,实现稳中求进。关键在于形成完整的技术能力,并实现快速的提升,而自主品牌整机是提升完整技术能力的重要前提,采取适当的发展战略是加速技术能力快速提升的基本保障,还需从主导切入,加强完善技术优势取代市场优势的转化机制。

其次,通过量产应用加速技术成熟。工业机器人的典型机型已经定型。因此,生产出性价比高与性能稳定的产品,关键在于技术的成熟,而不是前沿技术的广泛应用。规模化的产品应用利于企业及时发现存在與潜在的问题,根据反馈数据的分析,及时调整与改进产品,而只有实现量产应用,才能加速技术的成熟。改进研发模式是推动我国技术成熟化的关键保障,还需走推动产学研用协同创新的道路。我国大量的技术积累主要集中于实验室技术,尚未实现市场化与产业化。科研院相对于低端的成熟技术,更注重前沿技术的研究,导致我国尚未具备规模化与产业化的成熟技术积累。产业化滞后与成熟技术的不足,也是阻碍科研院发展的重要影响因素,最终形成恶性循环。因此,政府应当加强对企业与科研院合作的引导,加强研究满足实际需求与市场竞争趋势的成熟技术。

最后,充分利用国内市场,加快核心技术的研发。机器人产业发展的核心是核心技术,虽然目前核心技术很多受制于国外,但机器人产业的发展一方面要加强核心技术的研发,另一方面也要充分重视国内市场,生产适合国人需要的机器人产品,形成规模化发展,为核心技术研发奠定物质与市场基础。只有兼顾技术研发和市场的扩大,才能发挥协同效应,最终实现技术提升与产业规模的同步发展[2]。机器人市场规模日益扩大,逐步形成了大量细分市场,为中国企业进入细分市场提供了机遇,可通过产业应用的渠道,推动核心技术的研发,再逐步迈向其他市场领域。建立以本土市场培育技术能力的战略逻辑,是帮助我国企业打破以市场换技术发展瓶颈的关键,可加速本土市场向自主技术能力的培育基础与环境转化。尤其是自主研发的企业,走以市场培育技术能力的发展策略,有着突出的发展战略内涵,即利于利用本土市场的机会拓展生存空间;通过本土市场的个性化打包服务,抵消零部件进口的高成本;围绕本土市场的个性化需求,打造富有特色的产品设计与技术发展模式;通过本土市场的规模应用,带动机器人技术逐步成熟[3]。但我国企业在细分市场中的发展,需加强关注尚未垄断市场的新兴外企与有话语权和决定权的市场。同时参照优秀企业的发展经验,走综合性企业集团模式与在内部推广产品等发展道路,合理选择市场切入口,实现各种优秀发展经验的吸收内化。

3.2 开拓发展路径

依据正确的发展战略逻辑,加强对整机与零部件、高低端机型、新兴与传统市场、技术能力与产业规模等方面关系的梳理,坚持走错位发展与整机牵引等发展路径。

首先,走错位发展与逆向扩散的道路。机器人产业的发展要重视国内市场,虽然诸多核心技术的控制权仍然在国外,但我们可以充分利用国内市场资源,大力发展生活型机器人产品,避其锋芒,“田忌赛马”的道理契合于此,错位发展,扩大生存空间,如化工与饲料及工程机械等市场,促使规模效应快速成型。外企锁定了机器人技术路径,我国企业走模仿外企主导产品的道路,会陷入学习与落后的恶性循环中。我国企业需绕开外企锁定的路径,通过技术发展模式错位,快速发展与提升技术能力。我国企业在发展中,需加强对市场情况的分析,摒弃边缘需求,主打核心需求,制作专用的经济型机器人,技术逐步成熟后,再向通用机器人的领域迈进。发达国家受现实需求与产业结构的影响,机器人技术应用的扩散路径,主要以从高端精密产业到低端产业、从传统市场向新兴市场为主。但我国作为发展中国家,自主创新的工业机器人产品,可采取与其相反的扩散路径,从新兴到传统市场、从低端向高端产业扩散的途径为主,尽快推动机器人产业发展的跨越[4]。如吉利等本土汽车企业,先发展中低端产品,积累市场经验与技术后,再逐步向高端产品扩散。

其次,要充分发挥“拿来主义”,借鉴国外先进的设备生产经验,虽然无法触及核心技术,但国内具有庞大的市场,发挥国外先进技术优势,同时,借助国内的市场环境,加之国家的扶持,不断加快核心技术的研发,能够有效推动机器人产业的发展,为我国该行业的发展走出一条中国特色的道路。我国应重视内外循环的共同发展,一方面,将扩大内需作为战略基点,打通国民经济的内在循环,从生产、分配到流通、消费等各个环节,支持工业机器人产业的发展,重点根据供给侧改革,推动工业机器人高端设备的转型升级,提高机器人的制造水平;另一方面,加强外循环,通过高水平的外贸交流,积极引入高端工业机器人,借鉴国外产业发展经验,加强对外国先进技术的学习,探索“引入—内化—创新”的道路,提升我国工业机器人的生产制造水平。只有按照这样的思路发展,才能加速低端向高端的扩散进程,自主产品的规模应用与持续研发,是产品技术平台的核心内容,但我国在机器人的研发过程中,对特定商用机型进行开发与使用及完善同步进行的发展模式相对缺乏[5]。要想发挥整体制造的牵引作用,走零部件商与整机商协同发展及技术攻坚的发展道路,就需要制造商的加强合作,整机制造商从零部件制造商获取定制的零部件,而整机制造商向零部件商提供需求参数,并反馈零部件的应用情况,以此作为零部件改进磨合的依据,在合作的过程中,逐步提升技术水平。

最后,走打包竞争与智能服务的发展路径。我国工业机器人的产业发展中,普遍存在不具备自主核心部件的问题。但实际上,影响我国机器人产业规模发展的因素较多。在机器人产业发展的初步阶段,受本土技术水平的限制,为确保整体产品的性能,需从国外购买核心部件。但部件采购的成本高,同时本土机器人单机价格无竞争优势。需采取集体采购的方式,降低零部件采购的成本,促使本土企业提供优势的服务,为用户提供整体解决方案,逐步满足国内用户的需求,不断向市场靠拢,优质的服务可弥补技术等方面的不足,可作为国内企业业务拓展的战略方法。随着自主产品规模化的发展与国产零部件的日益成熟和替换,更利于加速实现整机国产化的发展进程[6]。在此过程中,需坚持研发自主品牌整机与部件的联合公关。在国产整机市场规模的扩大进程中,会带动议价能力的逐步提高,更利于降低部件的购置成本。政府应当加强对核心部件突破的支持与投入,推动我国工业机器人产业快速发展,充分发挥打包竞争战略,在推动国内企业稳中求进发展的作用价值[7]。国内集成服务企业自不断提高产业主体份额的同时,应当紧跟時代发展步伐,加强自主创新能力,改进商业模式,整合应用智能化的信息技术,加强对市场需求的分析,从满足需求入手,积极发展有较高技术壁垒的技术工艺与服务模式,从而带动企业市场竞争力与占有率的不断提升[8]。

4 结语

影响我国工业机器人产业发展的因素较多,包括外企挤压与自身技术不成熟等原因。要想实现产业快速成长,还需树立正确的战略逻辑,即走发展产业规模占领整机市场与技术攻关并行、以本土市场培育技术能力。在基础上,加强各辩证关系的分析,走错位发展与整机牵引和打包竞争等路径,力求缩小与先进国家在机器人产业发展方面的差距。

【参考文献】

【1】潘立武,王猛,扈少华,等.河南省服务机器人产业现状分析与推进对策研究[J].价值工程,2020,39(6):33-34.

【2】李祥瑞,王淑敏,李琪.中国工业机器人发展现状及领先企业专利布局分析[J].中国发明与专利,2019,16(2):60-63.

【3】张梦哲.分析我国工业机器人技术现状与产业化发展规划[J].中国高新区,2019(1):44,46.

【4】南博.论述机电一体化技术在工业机器人中的应用[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2020(07):190-191.

【5】李晓鹿.基于PLC控制的工业机器人系统研究[J].中小企业管理与科技,2018(34):130-131.

【6】杨飞.工业机器人模拟仿真技术在职业教育中的应用浅析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2016(10):147-148.

【7】杨秀智.机器人对企业人力资源管理的影响及对策分析——以常州机器人产业园为例[J].中小企业管理与科技,2016(34):20-21.

【8】卞青澜.工业机器人在自动化控制中的应用研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2018(09):166-167.

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