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機床行業轉型升級 工業機器人大勢所趨
作者: 發布日期:2017-11-17
         2011年我國工程機械市場呈現前高后低的趨勢。2012年1月份,延續這一趨勢,主要工程機械細分產品銷量同比均大幅下滑。雖然這其中不乏元旦、春節雙節同至等因素的影響,但更多的是反映了市場的蕭條。2012年工程機械行業預計前低后高走向。據國際模協秘書長羅百輝調研得知,中聯重科開始采購焊接機器人以替代價格不菲的焊接工人;華西能源新建的生產線將大量采用工業自動化設備,國內勞動密集型行業中的典型代表富士康雄心勃勃的提出未來3 年增100 萬臺機器人取代人工勞力,這無疑反映國內制造業和工業自動化已經結上了不解之緣。

  十二五期間國內產業經濟主旋律是轉型升級,作為工作母機的機床將在其中扮演至關重要的角色,需要為其他制造業領域提供綠色、高效、尖端的生產設備。因此,不論是從行業自身發展的角度還是從整個國家利益的層面出發,機床行業的轉型升級都是大勢所趨。只有完成自身的修行,我國機床行業才能做強,進而帶動我國經濟結構的整體優化升級。

  雖然機械行業整體具備較強的周期性,受固定資產投資增速波動影響較大。但是,由于某些細分產品恰恰是完成經濟結構轉型升級所必需的基礎設備或者關鍵設備,因此將演繹逆勢的行業。重點關注工業自動化等細分行業。其中,工業機器人制造是各大裝備制造商都欲介入的一塊領域,無論是傳統的機械制造企業還是電氣企業都希望能在未來工業機器人上分上一杯羹。

  不久前,ABB公司機器人部在上海召開了第三屆亞洲合作伙伴研討會。據說本屆年度研討會是ABB機器人合作伙伴計劃自推行以來規模最大的一次會議,共安排了13臺機器人現場演示并舉辦了10個技術專題講座。

  工業用機器人制造商安川電機在上海就已經使用機器人來焊接廣泛應用于電子設備的電路板;電子器件設備商歐姆龍在上海工廠內也安裝了一套傳感器系統,這套系統在檢測到生產線上有不合格產品時可以向工人發出通知。

  國內機床制造企業打算在工業機器人方面大施拳腳的也大有人在,比如沈陽機床、大連機床以及諸多數控設備生產企業,友嘉集團董事長朱志洋就明確表示,工業機器人市場是友嘉一定要搶占的一塊領域。

  針對產業界的投資熱潮,國際模具及五金塑膠產業供應商協會秘書長羅百輝日前接受媒體采訪時表示,工業機器人市場的大幕已經拉開,世界機器人市場的需求即將進入噴發期,中國潛在的巨大市場需求已初露端倪,機床企業進軍機器人領域投資前景可期。希望國內這塊制造企業能加快步伐,讓外來掘金的競爭者能感到強大的壓力,而不再是如何利用這一機遇。

  1、機床企業進軍機器人產業,背后除了用工荒的促動,還有沒有其他原因

  工業機器人能替代目前越來越昂貴的勞動力,同時能提升工作效率和產品品質。據了解,富士康機器人可以承接生產線精密零件的組裝任務,更可替代人工在噴涂、焊接、裝配等不良工作環境中工作,并可與數控超精密銑床等工作母機結合制造模具,提高生產效率,替代部分非技術工人。

  可以說,使用工業機器人可以降低廢品率和產品成本,提高了機床的利用率,降低了工人誤操作帶來的殘次零件風險等,其帶來的一系列效益也是十分明顯的,例如減少人工用量、減少機床損耗、加快技術創新速度、提高企業競爭力等。機器人具有執行各種任務特別是高危任務的能力,平均故障間隔期達60000小時以上,比傳統的自動化工藝更加先進。

  采用工業機器人還有如下優點:第一,改善勞動條件。逐步提高生產效率;第二 ,更強與可控的生產能力,加快產品更新換代;第三,提高零件的處理能力與產品質量;第四,消除枯燥無味的工作。節約勞動力:第五。提供更安全的工作環境,降低工人的勞動強度,減少勞動風險;第六,提高機床;第七,減少工藝過程中的工作量及降低停產時間和庫存;第八。提高企業競爭力。

  在面臨全球性競爭的形勢下,制造商們在利用工業機器人技術來幫助生產價格合理的優質產品。一個公司想要獲得一個或多個競爭優勢,實現機器人自動化生產將是推動業務發展的有放手段。

  在發達國家中, 工業機器人自動化生產線成套裝備己成為自動化裝備的主流及未來的發展方向。國外汽車行業、電子電器行業、工程機械等行業己大量使用工業機器人自動化生產線, 以保證產品質量和生產高效率。目前, 典型的成套裝備奮大型轎車殼體沖壓自動化系統技術和成套裝備、大型機器人車體焊裝自動化系統技術和成套裝備、電子電器等機器人柔性自動化裝配及檢測成套技術和裝備、機器人發動機、變速箱裝配自動化系統技術成套裝備以及板材激光拼焊成套裝備等。這些工業機器人自動化成套裝備的使用, 將大大推動其行業的快速發展,提升其行業的制造技術水平。更為重要的是,工業機器人將推動中國制造業走向機械自動化、無人化、更高附加值、更創新的制造業。

  隨著人工成本的上漲、工作環境的改變和多元化的市場競爭,各企業面臨著重重壓力。金融危機以來,依靠傳統勞動密集型來維系的中國制造已難以為繼。在國際模具及五金塑膠產業供應商協會秘書長羅百輝看來,中國要成為制造業王國,成敗之舉在于把人口紅利變為頭腦紅利。而工業機器人產業是一個快速成長中的新興產業,將對未來生產和社會發展起越來越重要的作用。機器人產業將是繼汽車、計算機之后出現的新的大型高技術產業。

  擁有120萬員工、全球最大的電子產品代工廠富士康科技集團也在最近宣布,未來三年內富士康將把工廠生產線上的機器人數量增加到100萬臺,用來取代工人,降低運營成本。可見工業機器人作為先進裝備制造業中不可替代的重要裝備和手段,已成為中國工業自動化技術與應用的生力軍。

  2、機床企業跨入機器人領域,它的優勢在哪里短板有哪些

  工業機器人關鍵應用在于運動控制,而運動控制則是保證機床精度的一個重要因素。從這個角度來說,機床制造與機器人制造技術關聯度非常大。因此,近年來機床企業介入工業機器人制造的熱情愈發高漲。特別是數控系統制造企業,比如華中數控、廣州數控等。廣州數控正致力于在保障機器人功能齊全、性能穩定可靠的前提下,生產讓用戶消費得起的機器人。廣州數控幾年前就已經開始涉足工業機器人的研發,目前已經取得突破性進展:該公司將量產的幾十臺機器人首先用在自己的生產車間里。

  不僅是數控系統制造企業,機床整機企業對機器人領域也是非常青睞,比如大連機床在今年召開的第六屆中國絡化,伺服驅動技術的數字化和分散化,多傳感器融合技術的實用化,工作環境設計的優化和作業的柔性化,以及系統的網絡化和智能化等方面。這正是國內高端機床產品升級的方向和發展趨勢。機床企業掌握了這些技術,跨入機器人領域是一種必然,但是必須綜合權衡自身企業的技術、品牌、資金、市場等方面的優勢來定位開發機器人項目。

  國際模具及五金塑膠產業供應商協會秘書長羅百輝表示,我國機器人產業還很薄弱,機器人研究仍然任重而道遠。我國在某些關鍵技術上有所突破,但還缺乏整體核心技術的突破,尤其在自動控制、精加工和材料方面,具有中國知識產權的機器人很少,不少關鍵元器件至今尚不能自己生產或者性能不高,這些因素已經開始嚴重影響國產機器人做大做強步伐。

  據了解,視覺定位成為目前困擾國內機器人發展的主要原因。在大多數車間或流水線上,應用最多的也是不具備光電眼的機器人,正因為如此,這些機器人往往只能固定在一個位置做重復簡單的工作。

  由于長期以來,無法找到合適的方法來處理這些復雜事項,機器人的應用領域總是無法擴大。但最近這種狀況終于有所改觀了。其中作用最大的技術就是雙維視覺系統。

  可以參考的是日本發那科數控系統公司研發的機器人,他們利用視覺系統協助機器人來摘取放置于由標準滑托板隔成數層的箱柜中的部件。這是將部件從一個車間傳到另一個車間甚至在同一個車間內進行傳送的通用方法。如果沒有視覺系統,制造商就必須使用相對較貴的成形塑料墊料或者通過其它方法來準確摘取箱內的部件。而這種成形塑料墊料相對更昂貴一些,其中光是模具的設計和制造就需要6萬到10萬美元。

  視覺系統給機器人使用帶來的另外一個益處,則是降低了機器人傳送器的成本。在使用視覺系統之前,很多部件都必須在由托板傳送器傳送的固定托板上定位。即便是簡單的托板傳送器成本花費也不低,而且成本還會隨著傳送器傳送距離的增長而提高。

  由于現在用戶對機床制造商的要求已不僅僅是提供機床那么簡單,機床企業往往要為用戶提供一整套的解決方案,或者是整個生產線的布置。在羅百輝看來,機床制造企業介入工業機器人生產可以說是水到渠成。在市場開拓方面只是在已經成熟的市場里再添加一個新的產品品種而已。實際上,機器人對于機床制造業自身也有很大的用處,比如機床行業的傳統工藝刮衍,就是長期依賴熟練的技術工進行操作,而此項工作不僅費時還頗費體力。如果機器人的視覺難題得以解決并普遍應用的話,用來擔任此任務恐怕是再合適不過了。如此看來機器人技術的發展不僅是機床用戶的實際需求,對機床制造也有反哺的功能。

  目前,我國市場上機器人總共擁有量近萬臺,僅占全球總量的0.56%,其中完全國產機器人行業集中度僅為占30%,其余皆為從日本、美國、瑞典、德國、意大利等20多個國家引進。究其原因,很大程度在于自主品牌不夠,發展壯大自主品牌及其自動化成套裝備產業成為當務之急。

  日本工業機器人產業的快速發展,得益于政府采取了積極的扶植政策及大力的資金支持。中國工業機器人產業的發展正處于關鍵的轉折點,還需要政府加大扶持力度,再向前推進一步,中國的工業機器人產業將會跨上一個新的臺階,進入產業化、規模化發展階段。

  3、模具業對工業機器人的需求有多大您覺得機床企業從事機器人產業,市場前景如何

  據國際模具及五金塑膠產業供應商協會秘書長羅百輝介紹,自從20世紀60年代末機器人開始進入工業以來,到2007年底全球機器人實際安裝量達到了650萬臺,工業機器人新安裝量增加3%,達到了114365臺工業機器人累計安裝量比 2006年增加了5%,達到了995000臺。而金屬模具加工工業方面機器人銷售量增長了6%,機床方面9%,作為機器人新興市場的中國、東南亞、印度等國家和地區出現了顯著增長。

  中國工業機器人市場已呈現出蓬勃發展的產業態勢。中國機器人投資發展迅速,已經成為亞洲第三大機器人市場,2007年新安裝大約6600臺,比2006年增加了約14%.在中國,包括汽車零部件在內各個領域對機器人的需求都在增長。羅百輝表示,近年來,我國工業機器人及其自動化生產線相關產品年產銷已突破10億元。十二五是中國工業機器人產業發展的關鍵轉折點,市場需求也有一個井噴式的發展,需求量每年以15%~20%的速度增長。工業機器人目前在國內主要應用在汽車制造行業,且成本較高。未來用于機床上下料的工業機器人將成為趨勢。在毛坯制造(沖壓、壓鑄、鍛造等)、機械加工、焊接、熱處理、表面涂覆、上下料、裝配、檢測及倉庫堆垛等作業中,機器人將成為一種標準設備而得到廣泛應用。

  隨著我國制造業的發展,特別是作為工業機器人主要應用領域的汽車及汽車零部件制造業的發展,工業機器人的裝配量將會快速增長上升。加之,工業機器人應用領域正逐漸向電子信息產業以及建筑、采礦等領域延伸,預計未來工業機器人年均增速有望達到 25%左右。此外,由于自動化立體倉庫以每年40~60座的水平快速增長,用于物流、搬運的移動機器人每年增幅也將不低于20%.預計到2025年,整個機器人市場將達到500億。

  從制造業的發展歷程看,我國正處于工業化過程中,生產手段必然要經歷機械化、自動化、智能化、信息化的變革,工業制成品也將經歷數量、質量、柔性低成本的發展階段,目前機床、模具制造業普遍需要技術和設備升級改造,以增強競爭力,提高經濟效益,因此,我國機器人產業的發展空間很大。

  4、請您對機床企業進入機器人領域提點建議。

  工業機器人技術水平高低是衡量一個國家制造業現代化程度的核心標志。羅百輝表示,隨著國內外同行業及其它競爭對手在機器人技術領域取得重大突破,同時環保觀念的社會認同度也越來越高,提高技術水平和創新能力,并且采用環保生態型技術將是生產商競爭力的重要體現。如果機床企業不能進行持續創新,未來的競爭力將會受到影響,存在技術創新能力風險。機床企業進入工業機器人領域應充分利用資本平臺,加大科研投入,不斷自主創新,提高核心競爭力,為公司的可持續發展奠定堅實的技術基礎。

  當前,工業機器人市場競爭越來越激烈,中國制造業面臨著與國際接軌、參與國際分工的巨大挑戰。加快工業機器人技術的研究開發與生產是我們抓住這個歷史機遇的主要途徑。從競爭態勢來看,機床企業主要的競爭對手,有各自的主打產品和業務領域,存在一定的市場分割與錯位發展的格局,但隨著我國制造業的發展,國內企業對工業機器人和自動化成套裝備需求不斷增加,面對國內尤其國外企業在高端產品市場的優勢,國內機器人的市場競爭日趨激烈。特別是新技術新概念機器人的競爭,受研發投入及研發時效的影響較大,也一定程度地受既有市場格局的牽制,存在一定的市場風險。機床企業在發展高端裝備產業,擴大經營規模,培育新的利潤和業務增長點,需在鞏固主營業務的同時,保持持續創新能力,實現新產業、新業務的跨越式發展。緊跟國家十二五產業戰略轉型的步伐,抓住國家產業結構調整的節奏,以技術、品牌和質量求市場,以技術創新作動力,以人才為根本,擴大工業機器人與自動化成套裝備的規模,仍然堅持國內市場和國外市場開發雙管齊下,抓住經濟復蘇帶來的市場商機,拓展新的應用領域,開拓新產品市場。確保公司在國內工業機器人與自動化成套裝備行業的領先地位。打造國內一流,國際知名品牌。

  機床企業內部要努力提高經營管理質量,堅持技術進步和工藝創新,降低經營成本;強化內部管理,提升風險控制水平,全面提高盈利能力,實現公司穩健、高速發展的目標。同時,強化產品規劃、產品實現、競爭策略及服務質量等方面能力,增強公司快速響應,快速應變及綜合解決方案的能力。

  急需解決的關鍵環節:

  (1)增強企業研發實力和科研投資強度,投入先進的科研設備,促進科研和生產緊密聯系,促進智能機器人與自動化工程技術科研成果的轉化;

  (2)自主開發高精參數、高靈敏度應、高可靠性、高安全性、使用方便的機器人產品,改變主要依賴進口的狀態,增強自主創新能力,掌握的自動化控制等核心技術;

  (3)在目標選擇方面,一方面要考慮國際機器人市場、技術發展動向;另一方面要考慮國家經濟建設與社會發展的需求,特別是國有企業的技術改造,農業、能源、交通等產業以及基礎實施和城市化建設等需求。



 

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