当前位置: 首页 > 科技观察

工业制造大变革:机器比人更擅长制造

时间:2023-03-16 10:02:48 科技观察

如今,机器人已经流行起来。家居生活需要机器人,酒店管理需要机器人,学校教育需要机器人,医疗需要机器人,在工业制造领域,“机器换人”也如火如荼。工业机器人是工业领域广泛应用的多关节机械手或多自由度机械设备。它们具有一定的自动化程度,可以依靠自身的动力源和控制能力实现各种工业加工制造功能。工业机器人产业按产业链分为上游、中游、下游和行业应用。上游是减速机、伺服系统、控制系统等核心部件的生产;中游是工业机器人本体的生产;下游是基于终端行业特定需求的工业机器人系统集成,主要完成焊接、装配、检测、搬运、喷涂等工艺或功能;主要应用于汽车、3C电子等对自动化、智能化要求高的终端行业。发展使命:企业智能化转型的重要载体“工业机器人”概念诞生于1950年代,至今已有70多年的历史。与国外相比,我国工业机器人的研究起步较晚,从70年代开始。纵观我国工业机器人产业发展现状,大致可分为四个阶段,即理论研究阶段、样机研发阶段、示范应用阶段和产业化初期阶段。根据行业生命周期理论,一个行业的生命发展周期主要包括四个发展阶段:幼稚阶段、成长期、成熟阶段和衰退阶段。行业成熟期的特点是:行业增速将回落到较为平缓的水平,新增企业数量减少;行业准入门槛将提高;排除技术创新因素的影响。保持同步。结合我国工业机器人产业发展现状,可以判断其符合成熟产业的大部分特征。可以说,我国工业机器人产业正处于从成长期向成熟期过渡的阶段。国际机器人联合会主席米尔顿盖瑞曾说:“中国是目前世界上最大、增长最快的机器人市场。”这里是每年安装最多的机器人,也是最多可操作的机器人。这种快速发展在机器人技术史上是绝无仅有的。“我国工业机器人产业发展之所以能够取得如此亮眼的成绩,主要得益于国家提出的制造强国发展战略。随着制造强国战略的不断推进和全面深化,智能制造一词已经逐渐出现在大众视野中,至此,智能化浪潮席卷各行各业,工业制造领域也在这股浪潮下面临全面转型升级。在工业制造业转型的大背景下,工业机器人的优势逐渐凸显,显得尤为重要。在工业中,工业机器人将承担越来越多的任务。智能化、自动化的趋势将导致更多工业制造企业改变以往的生产经营模式。通过引入工业机器人实现生产自动化,进一步提高工业生产效率,促进产业结构智能化调整。一、机器人可实现24小时不间断作业,可有效节省人力资源成本,提高工作效率;能够实现公司“提高效率、降低成本、提高质量”的经营目标;第二,使用智能工业机器人进行生产,可以最大限度地保障工人的工作安全。在高重复性的工业生产车间,人类员工容易产生身体疲劳,导致安全事故,而使用工业机器人可以确保安全。这些优势使得工业机器人成为工业制造领域智能化转型升级的最佳载体。发展历程:前途是光明的,道路是曲折的事实上,中国工业机器人产业从起步、成长期到目前的成熟阶段,发展并非一帆风顺。众所周知,汽车制造和3C电子是工业机器人最常见的应用场景,占比超过50%。早在2018年,国内工业机器人市场就一度陷入低迷。当时,国内汽车制造和3C电子产业发展有限。其中,汽车制造业固定资产投资增速由2017年的10.2%回落至3.5%。%。两大行业低迷导致工业机器人需求放缓,加之2017年机器人销量基数较高,导致2018年我国工业机器人销量出现负增长。同时,疫情爆发2020年的新冠疫情导致大量工厂停产或推迟复工。短期内对企业的生产和销售产生了巨大的影响,延缓了企业对自动化的需求。但从长远来看,疫情在给企业带来负面影响的同时,也为工业机器人行业带来了发展机遇。首先,疫情使海外需求向内转移。2020年,海外疫情蔓延,中国产能快速恢复,海外订单涌入,出口业务加速回暖,带动制造业复苏,机器人自动化需求旺盛。其次,疫情期间,大部分工厂采用无人化生产方式,食品饮料、工程机械等长尾行业对机器人自动化的认知度和接受度有了飞跃,将推动工业机器人打开大门更多制造业。应用场景和应用流程。再者,后疫情时代,国家新基建步伐逐步加快,全国企业数字化转型需求迫切。智能制造成为各大企业发展的主旋律,自然推动了工业机器人产业的发展与进步。据统计,从产量来看,我国工业机器人年产量居世界首位。2021年1-7月,工业机器人累计产量205094台,同比增长64.6%;从装机量来看,2016年以来,我国工业机器人累计装机量位居世界第一,发展迅猛;高工机器人数据显示,2020年我国工业机器人销量约17万台;从市场规模来看,我国工业机器人市场规模将超过60亿美元,约占全球市场份额的三分之一,是全球最大的工业机器人应用市场。发展难题:国产替代问题亟待解决从产量、装机容量和市场发展规模来看,我国处于领先地位。回顾工业机器人的产销数据可以看出,在不需要太多时间积累的低端技术方面,我国工业机器人产业发展快于预期;而在需要长期积累的关键核心零部件技术方面,发展则慢于预期。可以说,中国工业机器人与工业软件的发展趋势大致相同。在关键核心技术和产品方面,被国外垄断的现象同样严重。全球主要工业机器人供应商ABB、FANUC、KuKUKA和YASKAWA占据了中国30%的市场份额,其中FANUC销量最高,占比10%。因此,我们仍然不能忽视工业机器人产业发展中存在的问题:1、自主研发实力薄弱,核心技术有待提升。三大核心零部件仍是制约国产机器人发展的最大瓶颈。三大核心部件约占工业机器人成本的70%。尽管近年来核心零部件国产化率逐步提高,但仍制约着整机制造的利润水平和业绩提升,导致国内大部分整机企业处于亏损状态。随着国外品牌价格的逐渐下降,国产品牌面临着更加严峻的形势。此外,我国工业机器人产业发展起步较晚,技术相对落后。国内企业普遍存在自主创新意识不足、研发投入不足等问题,削弱了国内企业面对国外竞争对手的核心竞争力。2、国产品牌竞争加剧,盈利能力不佳目前,以工业机器人四大家族为代表的国外工业机器人企业加大对中国市场的布局,全球工业机器人产业链向中国大陆转移,增加了国内竞争激烈。与此同时,全球工业机器人平均价格整体持续走低。在工业机器人产业链中,整机制造行业的毛利率最低,在10%-20%左右。在国产品牌核心零部件国产化率仍然较低的情况下,工业机器人价格持续走低,致使盈亏平衡点销量持续提升,对国产品牌的盈利能力影响较大.3、高端技术人才缺乏,人才培养重研发轻应用。工业机器人行业属于技术密集型行业,对从业人员的行业经验和技术水平要求较高。在核心零部件和本土整机制造领域,缺乏掌握核心技术的研发技术人员和经验丰富的装配人员;在系统集成领域,缺乏具有跨学科能力、现场调试、维护运营和运营管理能力的专业人才。应用型人才培养仍然欠缺。过去单纯依靠对口专业学校输送专业人才的培养机制已经难以满足未来行业对人才的需求。4.行业标准和检测认证体系有待进一步完善。我国工业机器人的一些原有标准已经滞后于市场发展。能够有效覆盖和引导产业发展的产品标准、检测认证体系尚未完善,不利于引导整个产业的发展。健康有序发展。机器人产业链中游车身制造和下游一体化发展竞争激烈,但由于工业机器人的应用场景众多,如冲压、压铸、热处理、焊接、涂装、塑料制品成型、机加工和组装简单等,下游市场需求分散,暂时还没有建立有效的细分标准和技术规范。这使得行业在短期内仍将处于完全竞争状态。在工业制造领域,与工业软件一样,工业机器人已经成为一个国家实现制造强国的关键因素,其重要性早已不言而喻。摆脱国外垄断,实现国内替代是必然的。尽管当前中国工业机器人市场发展良好,但从国产工业机器人的国产替代来看,还有很长的路要走。本文转载自雷锋网。如需转载,请在雷锋网官网申请授权。