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中国机器人核心零部件国产化加速提上日程 本体制造潜力巨大

2014年11月24日 11:41中国机床商务网作者:罗百辉点击:4133

  【中国机床商务网 投稿专栏】工业机器人关键零部件指构成机器人传动系统、控制系统和人机交互系统,对机器人性能起到关键影响作用,并具有通用性和模块化的部件单元。主要包括精密减速机、高性能交直流伺服电机和驱动器及高性能控制器等。其中,国内外技术差距最大的是速机和伺服电机。
  
  “从目前国内机器人生产模式来看,其单价如果不降低,产业化形成将面临挑战。机器人共4大组成部分,本体成本占22%,伺服系统占224%,减速器占36%,控制器占12%。三大关键零部件决定了产品的性能、质量及价格,因此是机器人产业发展必不可少的一个环节。关键部件进口比例较高,特别是减速器基本被日本2家公司垄断。因此现在国内制造工业机器人成本较高。企业年产量1000台规模难以形成价格优势,只有年产量上500-1000台,才有一定的规模效应。”机器人产业研究专家罗百辉认为,中国如果想要形成机器人产业化,必须要核心零部件国产化加速提上日程。
  
  减速器关键零部件制约成本
  
  国内机器人产业经过30个年头的发展,目前已形成了较为完善的产业基础,在制造领域、应急救援、野外勘测、资源开发、国防军工等领域都发挥了重要作用。但与发达国家相比,我国机器人产业仍存在较大差距,产业基础依然薄弱,关键零部件严重依赖进口。
  
  目前,国内机器人产业在单体以及核心零部件仍然落后于日、美、韩等发达国家,去年12月30日,工信部发布《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》,强调要在核心技术及零部件上实现突破。
  
  目前,国内还没有能够提供规模化且性能可靠的精密减速器生产企业;全球市场75%的市场被日本两家企业占据,纳博特斯克生产的RV减速器约占60%,Harmonica生产的谐波减速器约占15%。
  
  以安川电机ES165Kg为例,6台精密减速器的总价值约为2.08万元,占整机成本的12%;而同类型的国内产品,6台精密减速器的成本约为9.1万,占整机成本的比例为31%。精密减速器成为制约降低国产工业机器人成本的第一因素。
  
  不过,国内一些企业在精密减速器方面的研发正在稳步推进,浙江恒丰泰、江苏振康、北京中技克美等都先后推出了自己的机器人关节减速器,秦川发展则在1998年就研制出了RV减速器样机。2009年,秦川发展在原有的250AII减速器基础上进行了优化设计和改进,使产品在性能、可靠性和性价比等方面更具有竞争力。
  
  去年4月,上海机电增资2000万元入股的纳博传动,增资完成后,上海机电占51%股权,日本纳博占49%股权。而日本纳博正是全球精密减速机领域的龙头企业,球市场占有率稳居60%。而上海机电也因此次合作,取得纳博特斯克的精密减速器在中国的代理销售权。之后,双方将逐步在上海建设研发生产基地,将在中国生产中低端的精密减速器。
  
  本土伺服品牌迅速崛起
  
  目前,伺服电机的主流供应商有日系的松下、安川和欧美系的倍福、伦茨等,国内汇川技术[0.26%资金研报]等公司也占据一定的市场份额。控制器的主流供应商包括美国的DeltaTau和Gail、英国的TRIO和中国的固高、步进等公司。
  
  相对于减速器,伺服电机和驱动器市场未形成主要厂商垄断现象,而且几大国际厂商在中国也建立了分工厂,供应充足,产品价格相对合理。另外,国内的一些公司在伺服电机和驱动器领域也有所建树,产品质量正在追赶国际广商,占据了一定的市场份额。
  
  国内上市公司中,汇川技术、英威腾、华中数控、新时达[0.28%资金研报]等公司的业务覆盖伺服电机产品的生产。
  
  汇川技术为国内工业控制自动化技术领域的领军企业,产品涵盖工业控制自动化各个层次,主要产品包括PLC、HMI、变频器、伺服系统、伺服电机等。2012年汇川技术与江苏微特利电机制造有限公司共同出资设立江苏汇程电机有限公司。
  
  去年12月,慈星股份公告,拟与固高科技(深圳)有限公司、芜湖滨江智能装备产业发展有限公司等签订合作协议,通过设立芜湖固高自动化技术有限公司,共同合资经营机器人驱动及控制系统项目。
  
  今年1月,新时达公告,拟通过股权 现金的方式收购深圳众为兴技术股份有限公司100%股份,交易定价为6亿元,收购完成后,新时达业务将扩展到机器人关键零部件领域。这是对,新时达股票连续6日收获一字涨停,股价暴涨77.23%。
  
  众为兴是国内排行第二的控制器企业,有长久的控制器研制历史,众为兴的SCARA机器人已供应富士康和歌尔声学等电子企业。未来将从控制器往下延伸进入伺服电机,以及机器人领域。
  
  早在去年9月,新时达便使用超募资金5000万元,设立机器人业务子公司,计划新机器人生产基地在今年6月份正式投入运营,规划2014年生产机器人不少于100台套,2015年不少于300台套,2016年不少于1000台套。通过收购众为兴,新时达有望加速机器人量产速度。
  
  机器人本体制造潜力巨大
  
  从国外机器人企业发展经验来看,通常既有本体和零部件,又有集成业务的机器人企业规模会比单纯做集成,或者只有零部件业务的企业规模要大很多。机器人本体是自动化技术的集大成者,在整个机器人产业链上面占据最为重要的位置,有最大的议价能力。机器人本体企业可以利用这种优势地位,整合上游零部件企业和下游系统集成企业。
  
  当然,研制机器人本体只完成1/3的工作,还需要将机器人本体,与工艺和集成技术结合起来,才能最终满足客户需要,建立稳固的竞争优势。未来国内可能出现的机器人优势企业,肯定是能够研制出世界领先水平的机器人本体的企业,而且也会从事系统集成业务,甚至还有零部件业务。
  
  国内大多数工业机器人研发公司除本体能够制作外,其他3个零件依靠外购,进口比重高达78%。世界先进机器人运营商拓野机器人是自动化技术集大成者,在机器人产业链上议价能力最强,可以有效整合上游零部件企业和下游系统集成商。拓野机器人自动化有限公司成立于2012年5月,公司在江西省宜春市上高工业园区拥有300亩高新技术产业园。在广东深圳、广州、东莞、佛山、珠海、花都、长沙、武汉、重庆、大连、杭州、江苏等地设有分公司和办事联系处。公司技术力量雄厚,拥有强大的技术团队,有国外顶尖机器人应用大师的技术支持。拓野机器人秉承“创新、科技、共赢未来”的经营理念,立志成为世界先进机器人运营商和中国现代工业自动化综合解决方案提供者。拓野提供多达200多种的机器人系列,满足客户对机器人的各种需求。公司经营范围主要为:打磨抛光全自动化、AGV、六轴机器人、机器人附属设备研发、生产、销售、售后服务、培训;机器人自动化解决方案、机器人应用系统集成;控制系统、自动化软件系统设计研发、销售;工业自动化设备、非标机械电子设备、机械工装夹治具研发、生产、销售服务等。目前,拓野机器人产品和解决方案已广泛应用于汽车制造、食品饮料、物流运输、3C(家电、通讯、电子消费品)、医疗器械、智能家居、五金铸造、半导体光电、LED照明等行业,可代替工人在及其恶劣的工作环境中完成搬运、装配、上下料取件、焊接、切割、喷涂、抛光打磨、包装、码垛、人工智能等工作。不仅将工人从繁重的工作中解脱出来,还大大提高了生产效率,提升产品质量,为企业节约成本。专注于为客户提供整体自动化系统的解决方案,尤其在汽车制造、包装、码垛、搬运和自动化机械加工等领域有多年的丰富经验。
  
  拓野机器人董事长凌琳在工业机器人领域早已声名赫赫,其拓展工业机器人、无人机、AGV、数字化工厂这些新兴领域,是基于对中国产业发展的判断:中国正告别人口红利,招工难,新一代产业工人不再愿做高危高强度工种,工业发展必定向自动化、智能化转型。
  
  “除了运营国际先进机器人品牌,还要造自己的国产机器人”凌琳表示,拓野机器人研发团队全力扑在研发上,公司每年都拿出销售收入的10%以上投入到技术研发中去,同时选派大批技术人员去高校院所、国外深造。为了让研发人才专心研发,除了设立项目奖、创新奖等激励制度,公司还为一些年轻员工提供借款首付等支持。
  
  工业机器人技术在国外较为成熟,但在国内还处于起步阶段。为加快工业机器人技术突破,缩短与国外同类产品的差距,拓野机器人采用阶段性并行研发和重点攻关的策略,形成内部竞争机制,加强内部技术交流,在机器人控制系统等核心部件的研发上,采取两个以上的技术攻关小组同时研发,取得良好效果。在核心技术攻关取得突破后,再进行资源整合,加强技术和性能更加成熟的产品进行重点攻关。
  
  拓野机器人不断聚集、培养机器人研发人才,并与华南理工、北航、清华大学等国内重点高校有着紧密的“产学研”合作,先后承担了“国家863计划”项目、“国家智能制造装备发展专项”等多个国家机器人项目,并作为主要依托单位承担了工业机器人编程语言国家标准、工业机器人通讯总线国家标准的制定工作,还积极参与模块化机器人国际标准的拟定。
  
  “在产品研发上,拓野目前已实现全系列、全自主研制,产品覆盖了3kg到400kg,自由度包括3—6个关节,应用功能包括搬运、机床上下料、焊接、码垛、涂胶、打磨抛光、切割、喷涂、分拣、装配等,涉及数控机床、五金机械、电子、家电、建材、食品、医药、物流等行业应用领域。”东莞市机器人技术协会副会长罗百辉介绍说,工业机器人包括机械本体及控制器、伺服驱动、伺服电机、减速机等四大核心功能部件。深圳拓野通过产学研合作,延伸到工业机器人的研发,掌握了机器人控制器、编程系统、系统集成的完全自主知识产权,已完成系列化的全自主开发。目前,拓野工业机器人产品陆续销往广东、上海、江苏、浙江、重庆、河南、广西等地,还相继出口到越南、巴基斯坦、西班牙、土耳其、智利等国家,至今累计销售约1000余台套,为国产工业机器人品牌树立起一面旗帜。
  
  性价比高,成本基本可控,使得拓野机器人在满足应用需求的同时,非常适合对成本敏感的企业用户,具有较好的市场竞争力。拓野机器人董事长凌琳表示,下一步,拓野将以市场需求为导向,重点开发几款工业智能机器人,在功能和性能上接近国外同类品牌,形成较强的性价比,为加强该领域的机器人市场开拓,公司根据客户需求,专门开发了多款普及型搬运机器人,整机价格实惠,性价比很高,适用于中小民营企业低投入、快速进行智能装备应用。
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