寧用進(jìn)口二手機(jī)器人也不用國產(chǎn)，中國智造差哪了？
據(jù)第一財經(jīng)2月9日報道，雖然中國機(jī)器人市場需求量很大，機(jī)器人市場也非常火爆，但是由于高端技術(shù)的缺失，很多需求商寧愿從庫卡、ABB等外國機(jī)器人生產(chǎn)商處進(jìn)口二手機(jī)器人，而非采購國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人來投入到生產(chǎn)線當(dāng)中。這究竟是怎么一回事呢？國產(chǎn)機(jī)器人和國外機(jī)器人差距到底有多大？
工業(yè)機(jī)器人市場被國外占據(jù)大半
由于人形機(jī)器人的雙足平衡技術(shù)相對于履帶式、輪式機(jī)器人更加復(fù)雜，必然帶來相當(dāng)高昂的成本，而且在可靠性方面還不如履帶式、輪式機(jī)器人。因此，相對于大家在電影中見到的終結(jié)者T800這種人形機(jī)器人，現(xiàn)在機(jī)器人市場上占主流的卻是“奇形怪狀”的工業(yè)機(jī)器人。
早在2013年，中國就已成為世界第一大工業(yè)機(jī)器人市場。2014年銷量達(dá)到5.7萬臺，同比增長56%，占全球銷量的1/4，同比增長55%，保有量增長至19萬臺。
然而，就在機(jī)器人市場持續(xù)火爆的情況下，ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA占據(jù)全球工業(yè)機(jī)器人絕大部分市場份額。國內(nèi)機(jī)器人企業(yè)和國外ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA四大巨頭差距較大。
2014年，自主品牌工業(yè)機(jī)器人銷量為1.7萬臺，占全球工業(yè)機(jī)器人總銷量的7.45%；2015年，自主品牌工業(yè)機(jī)器人銷量為2.2萬臺，國內(nèi)市場份額依舊不足20%，在全球工業(yè)機(jī)器人市場中的份額依舊不足兩位數(shù)。2016年，國外品牌占據(jù)了中國工業(yè)機(jī)器人市場60％以上的份額，在相對高端的六軸以上的多關(guān)節(jié)機(jī)器人方面，國外品牌占據(jù)的市場份額超過了80％。
由于國家對機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的大力扶持，國內(nèi)企業(yè)中也不乏借著政策渾水摸魚的企業(yè)。不少企業(yè)玩概念上市融資或者套取政策，真正有核心技術(shù)的相對較少。而且整個產(chǎn)業(yè)還存在小而散的問題，中國工業(yè)機(jī)器人相關(guān)企業(yè)數(shù)量達(dá)到1000余家，但超過90%的機(jī)器人公司年產(chǎn)值在1億元以下，很多廠家每年銷量都不超過1000臺（只有年產(chǎn)量破千才能初步形成規(guī)模效應(yīng)），即便是像沈陽新松這樣的國內(nèi)機(jī)器人龍頭企業(yè)，2015年營業(yè)收入也只有16.9億元，2016年1季度實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入3.54億元，與國外巨頭動輒上百億元的營業(yè)收入相比差距明顯（2016年日本FANUC公司的凈現(xiàn)金流量就有6866億日元，約為415億人民幣）。
核心技術(shù)和國外差距較大
機(jī)器人的核心技術(shù)有人機(jī)交互技術(shù)、控制技術(shù)、環(huán)境感知和傳感技術(shù)、材料技術(shù)、人工智能等方面，關(guān)鍵的零部件有精密減速機(jī)、控制器、伺服電機(jī)以及高性能驅(qū)動器等，而上述關(guān)鍵零部件很大程度依賴進(jìn)口，以占機(jī)器人硬件成本比例最高的減速器為例：
精密減速器可以分為諧波齒輪減速器、擺線針輪行星減速器、RV減速器、精密行星減速器和濾波齒輪減速器等等，KUKA機(jī)器人維修，是工業(yè)機(jī)器人的核心零部件，占機(jī)器人整機(jī)成本的35%左右。
目前，全球精密減速器市場大半被日本企業(yè)占據(jù)，日本Harmonic是諧波減速器領(lǐng)域的領(lǐng)軍者，占據(jù)了約全球15%的市場份額，日本Nabtesco是全球最大的RV減速器和擺線針輪減速器制造商，在RV減速器領(lǐng)域的全球市場份額約為60%……
雖然在中國著力于精密減速器國產(chǎn)化研究后，涌現(xiàn)出一些單位或企業(yè)，并可以在高精度擺線針輪減速器和諧波減速器領(lǐng)域局部替換國外產(chǎn)品，但在2015年，依舊有75%精密減速器從日本進(jìn)口。
控制器相當(dāng)于機(jī)器人的大腦，用來發(fā)布和傳遞動作指令，包括硬件和軟件兩部分：
硬件就是工業(yè)控制板卡，包括一些主控單元、信號處理部分等電路。雖然不少自主品牌已經(jīng)掌握了控制器的相關(guān)技術(shù)，并研發(fā)出基于CPU、DSP和FPGA的工業(yè)機(jī)器人控制器，但所采用的CPU大多是ARM，所采用DSP和FPGA不少是源自美國德州儀器和賽靈思，雖然有基于龍芯的機(jī)器人控制器，但由于產(chǎn)品推出時間較短，目前還鮮有廠商采購。
軟件部分主要是控制算法、二次開發(fā)等，自主品牌已經(jīng)解決了有無的問題，但在穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、易用性等方面和國外還有差距。
另外，在伺服電機(jī)方面，日系公司約占全球市場份額的40%，西門子、博世、施耐德等德系品牌占據(jù)全球市場份額的30%左右。而國內(nèi)公司整體份額大約占10%左右。在驅(qū)動器方面，國內(nèi)80%的驅(qū)動器從歐美和日本進(jìn)口。
運(yùn)用領(lǐng)域和國外機(jī)器人的差距
由于之前提到的技術(shù)差距方面的原因，國外機(jī)器人在技術(shù)先進(jìn)性和成熟度上優(yōu)于國產(chǎn)機(jī)器人，在相對較復(fù)雜的多關(guān)節(jié)機(jī)器人市場，國外公司占據(jù)國內(nèi)市場的90%以上，諸如汽車制造、焊接等高端行業(yè)領(lǐng)域的六軸或以上高端工業(yè)機(jī)器人市場主要被日本和歐美企業(yè)占據(jù)，國產(chǎn)六軸工業(yè)機(jī)器人占全國工業(yè)機(jī)器人新裝機(jī)量不足10%。
相比之下，國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人多集中于低端應(yīng)用領(lǐng)域，比如搬運(yùn)、碼垛等低端機(jī)器人，應(yīng)用領(lǐng)域多在家電、基礎(chǔ)制造領(lǐng)域，附加值偏低。進(jìn)而導(dǎo)致近些年，雖然中國機(jī)器人市場需求和國內(nèi)機(jī)器人企業(yè)產(chǎn)品銷量雙雙增長，但不少機(jī)器人企業(yè)卻處于虧損狀態(tài)。
成本控制存在一定問題
之前提到，由于很多國產(chǎn)機(jī)器人的關(guān)鍵零部件依賴進(jìn)口，這導(dǎo)致很多國內(nèi)企業(yè)要以高出國外本土廠商的價格去購買減速器和伺服電機(jī)等零部件。而且國內(nèi)企業(yè)采購國外減速器的價格一度曾經(jīng)是國外本土廠商采購價的3倍，采購國外伺服電機(jī)的價格一度是國外本土廠商的2倍……由于減速器、伺服電機(jī)、控制器分別占機(jī)器人整機(jī)成本的35%、25%、15%左右，導(dǎo)致中國機(jī)器人企業(yè)生產(chǎn)成本控制的難度相當(dāng)高。
相比之下，國外工業(yè)機(jī)器人廠商很多本身就是核心部件的提供商——日本發(fā)那科是世界上最大的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠商，安川和松下都是全球最大的電機(jī)制造商之一，庫卡機(jī)器人驅(qū)動器維修，這使得國外機(jī)器人廠商在成本上具有天然優(yōu)勢。
另外，國外機(jī)器人廠商還能以巨大的采購量和簽署排他性協(xié)議獲得比較優(yōu)惠的采購價格。這些因素共同導(dǎo)致中國機(jī)器人企業(yè)如果要和國外同類產(chǎn)品保證相同的產(chǎn)品質(zhì)量，在價格上就很難與國外企業(yè)競爭。
差距的歷史原因
對于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)和國外的差距，大家應(yīng)該拿平常心來對待，切不可以局部落后否定整個中國制造業(yè)。在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)上落后于人一方面是歷史原因造成的，也有長期以來在資源投入方面和西方國家存在差距的因素。
現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展開始于20世紀(jì)中期，最初的直接發(fā)展動力之一是為了在核輻射環(huán)境下作業(yè)。1947年美國阿爾貢研究所研發(fā)了可以在核輻射環(huán)境下作業(yè)的遙控操作機(jī)械手。1948年，又研制出機(jī)械式主從機(jī)械手。
1954年，美國的戴沃爾設(shè)計出第一臺電子可編程序的工業(yè)機(jī)器人。1965年，美國麻省理工大學(xué)成功研制出一種具有視覺傳感器并能對簡單積木進(jìn)行識別、定位的機(jī)器人系統(tǒng)。1967年，日本川崎重工業(yè)公司從美國引進(jìn)機(jī)器人及技術(shù)，建立生產(chǎn)廠房，并于1968年試制出第一臺日本產(chǎn)通用機(jī)械手機(jī)器人，隨后在各個領(lǐng)域中推廣機(jī)器人。
至80年代，工業(yè)機(jī)器人開始在全球汽車制造業(yè)廣泛應(yīng)用。至90年代，由于采用工業(yè)機(jī)器人可以避免工人身體攜帶的塵埃污染車間環(huán)境，進(jìn)而在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)等對車間環(huán)境要求較高領(lǐng)域得到應(yīng)用。