工业机器人及智能制造发展现状分析*

2014-04-16张铁

机电工程技术 2014年4期

张铁

（华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州 510641）

0 引言

近年来，我国工业机器人及智能制造领域得到了前所未有的关注，这是由于三个方面原因：其一是由于我国劳动者对于劳动环境要求的提高而造成的用工荒；其二是由于我国科学技术的发展和制造业的发展，具备了实施工业机器人及智能制造产业化的条件；其三是由于工业机器人和智能制造体现了一个地方、一个国家的综合技术水平和实力。

广东省地处我国的南方，是我国改革开放的前沿阵地，尤其是广东省制造业为我国的经济增长做出了很大的贡献。改革开放以后，广东省的制造业主要依靠的是劳动力密集型制造行业的贡献，但是近年来，企业技术创新不足、技术性贸易壁垒和价格竞争优势丧失等问题严重制约着行业的持续发展。因此近几年，从事制造业生产的企业家说得最多的一句话就是“人工越来越高，利润越来越少”，也就是付出越来越多，得到越来越少，有理由相信今后的人力资源将更加缺乏，成本更加贵。面对日益严重的缺工情况，珠三角越来越多的企业计划淘汰原有使用人工的机器设备，以高技术自动化设备取代人工，以减少成本压力。

现在广东省各级政府和企业家都意识到要延续中国制造高速发展的优势，必须走智能制造的道路[1]，各地都在掀起“机器换人”计划。本文将主要讨论广东省工业机器人及智能制造的情况。

1 广东省工业机器人及智能制造的政策优势

高端装备制造业是国家“十二五”规划提出的战略性新兴产业七大领域之一，其中工业机器人、智能制造是高端装备制造业的重点方向之一。改造提升制造业、加快培育战略新兴产业是国家“十二五”规划中明确的重要任务。实现由主要依靠规模增长的传统工业化道路向主要依靠技术进步和可持续发展的新型工业化道路转变，调整优化技术结构、组织结构、布局结构和行业结构，成为转变工业发展方式的核心工作。

根据《广东省先进制造业重点产业发展“十二五”规划》[2]，“十二五”期间全省先进制造业产业规模发展目标为增加值年均递增12%，到2015年，先进制造业增加值超过19 000亿元，占规模以上工业增加值比重50%以上，其中装备制造业、汽车工业、石化工业占规模以上工业增加值比重分别达29%、7.5%、13%。在产业水平方面，到2015年，主要行业技术创新能力达到国内先进水平，重点制造企业技术装备水平达到国际先进水平。研究与实验发展经费（R&D）支出占先进制造业增加值比重达到2.5%以上。企业信息化总体水平达到全国先进水平。

规划指出，智能制造装备重点在中高档数控机床、工业机器人、工业自动化控制系统及智能仪器仪表、智能专用设备等领域实现突破，培育一批细分领域行业龙头企业。打造中高档数控机床及系统产业链，加快发展中高档数控机床产业，提高机床功能部件研发和配套能力，重点开发数控镗铣床、精密压力机、数字化工具系统及量仪等产品。推进机器人及成套系统产业化，重点发展焊接、搬运、装配等工业机器人及其成套系统，加大相关基础元部件研发力度，加快产品产业化进程。大力发展精密和智能仪器仪表、智能专用设备、工业自动化控制系统装置、智能化仪器仪表和试验机、专用检测仪器设备、智能化空港设备等产品。到2015年，形成2～3家具有国际竞争力的骨干企业。

2 我国机器人及智能制造产业分析

2.1 我国机器人产业的布局分析

我国工业机器人产业主要分布在东北地区、长三角、珠三角。东北是我国老工业基地，主要企业有沈阳新松机器人有限公司、哈尔滨博实自动化股份有限公司等。长三角也是重要的机器人自动化公司集聚地。近年来国际机器人公司纷纷落户长三角，如ABB、FANUC、YASKAWA，KU⁃KA等机器人公司[3]，本土机器人企业有上海沃迪机器人有限公司、安徽埃夫特智能装备有限公司、安徽江淮自动化设备公司等。近年来重庆在机器人产业和智能制造领域同样异军突起，重庆市规划了机器人产业基地，大力引进机器人生产厂商，推进工业机器人的生产和应用。

2.2 机器人产业市场分析

根据国际机器人联盟（IFR）资料，2012年，我国工业机器人年安装量排名世界第三，累计安装量超过6万台，2013年估计达到新安装超过8～10万台。我国工业机器人及含工业机器人的自动化生产线相关产品的年产销额已经突破60亿元。是日本的1/15、北美的1/7、德国的1/6，韩国的1/3，随着我国产业升级的不断推进，我国工业机器人发展空间巨大。目前，国内市场年需求量在12 000台左右，年销售额在90亿元以上。统计数据显示，中国工业机器人市场上完全国产工业机器人不到20%，其余都是从日本、美国、瑞典、德国、意大利等20多个国家引进的。

2.3 智能制造产业市场分析

目前，我国装备制造业规模已超过2万亿美元，位居世界第一。美国和日本分别为1.5万亿美元和1.2万亿美元。虽然我国装备制造业的规模已经越过2万亿美元大关，位居世界第一，但产业“大”而不“强”的问题却十分突出。如在高端装备领域，80%的集成电路芯片制造装备、70%的汽车制造关键设备、40%的大型石化装备等关键技术与设备仍需依靠进口，所生产的产品缺乏核心竞争力。

3 广东省工业机器人及智能制造产业分析

3.1 工业机器人

众所周知，工业机器人关键零部件包括伺服电机、减速器、控制器、传感器和机械本体，广东省在伺服电机、控制器和传感器领域处于领先地位，但是和国外发达国家的相关领域比较仍有很大的差距。从产品成本构成分析，伺服电机产品占成本的20%左右，减速器占产品成本的25%左右，控制器占产品成本的27%，因此工业机器人产业化的关键问题是掌握这些关键部件的产业化。

3.2 智能制造

智能制造实际是工业机器人产品的延伸，不能将工业机器人产业当作一个独立的产业，而应将工业机器人作为现代机械装备制造业的一个核心单元之一。实际上智能制造就是在现代生产中，集成各种高技术产品，包括机器人、物流系统、智能传感系统、控制系统、计算机控制软件等高技术，实现在现代制造中将劳动者从简单重复的劳动中解放出来的目的，实施智能制造将使得集成生产厂商和用户双方获益。

3.3 广东省机器人现状及制造业企业实施智能制造的分析

广东在我国的制造业具有领先地位，同时珠三角地区也是改革开放的前沿和窗口，是我国市场经济的核心地带，毗邻香港国际市场，又是国内多层次资本市场建设的重心，发展机器人产业从技术引进、产品销售、企业融资、产业链整合都具有特殊的便利环境。广东省机器人产业主要集中在珠江三角洲，其中深圳和东莞等地市由于在电子业、制造业具有良好的基础，因此在机器人控制器、伺服驱动、运动控制等具有领先地位；广州在金融、人才、制造业也具有较强的竞争力，广州市的机器人整机、系统集成等方面具有良好的基础；佛山、中山、珠海等集中了大量的中小型制造业企业，在智能制造及机器人集成示范应用方面有很广阔的前景。

当前广东具有一定知名度的有广州数控设备有限公司、广州诺信数控设备有限公司、深圳新松机器人公司、深圳众为兴科技有限公司、深圳固高科技有限公司、深圳富士康、深圳福士自动化有限公司、东莞松庆自动化设备有限公司、佛山利迅达机器人系统有限公司、佛山市嘉腾电子有限公司等。

3.4 在广东加快推动机器人及智能制造产业发展的紧迫性

当前，国际国内在经过了金融危机洗礼后，广东省制造业企业面临的现状是：面临贴牌生产向自主知识产权产品的转变；传统的劳动力密集型企业向资金密集型企业转变。向资金密集型企业转变，需要大量的资金投入，而珠三角企业大多是中小型企业，难以筹集大量的资金，且中小企业没有试错机会。但是由于广东省制造业企业存在产业结构不合理、企业规模小和产品利润空间越来越小的问题，在广东企业加快推动机器人及智能制造产业发展是十分迫切的。

（1）产业结构不合理

广东省制造业支柱产业多为劳动密集型产业。产品的加工深度低，技术含量低，附加值低。同时，出口产品以低利润率的产品为主，产品结构单一，对市场影响比较敏感。此外，行业门槛较低，常以价格竞争为主，损害企业市场拓展、科研开发积极性。

（2）企业规模较小

广东省制造业企业多为中小民营企业，企业规模偏小，未能形成一批占有较大市场份额、代表行业水平、具有国际竞争力的大型企业和企业集团，未能形成一大批产品有特色并按规模经济组织声场的专业化协作配套厂。同时，由于缺乏统一的产业和专业市场规划，市场秩序不规范，产品质量参差不齐，产业化程度低。

（3）利润空间越来越小

受原材料成本上涨、招工难、劳动力成本上涨、土地资源稀缺等因素影响，广东制造业成本不断上升。

面对产业结构不合理、产品质量参差不齐、产业化程度低、利润空间减少等问题，广东省制造业实施智能制造升级转型刻不容缓。