《工业机器人大潮将至,国产线缆/连接器该如何寻找出路?》

  • 来源专题:数控机床——前沿技术
  • 编译者: 杨芳
  • 发布时间:2018-12-04
  • 据国家统计局相关数据显示,2018年1-5月份中国工业机器人 增长33.7%。可见,工业机器人 在工业生产的比重正在不断地加大,市场需求逐年增加,未来工业机器人代替人工成为一种不可逆的趋势。而作为提供机器人内部连接的线缆和连接器厂商,自然不会错过这个大有前途的朝阳领域。与此同时,工业机器人也正在经历技术的不断迭代升级,这必然会对于线路与连接器领域带来巨大的改变,将会给整个连接器件带来革命性的进步前景。工业机器人蓬勃发展人口红利拐点来临,“机器换人”浪潮的兴起导致大量企业进入机器人行业。其中,中国市场表现非常亮眼。至2018年,中国已经连续五年成为工业机器人第一大消费国。根据国际机器人产业协会IFR的预测,未来几年中国机器人行业销量有望维持25%-30%左右的增速,2018年中国工业机器人市场 销量有望超越15万台,将继续成为全球市场增长的最强劲驱动力。2020年,我国工作机器人销量有望达到27万台。沈阳兴华航空电器股份有限责任公司部长盖笑宇称:“工业机器人出现于20世纪60年代,经过了几十年的发展,不断的更新换代,发展的速度也越来越快。这得益于科技的发展,同时也是工业生产市场的需求。工业机器人逐渐地由单一化朝着复杂多功能化方向发展。目前机器代替人工已成为趋势,我相信工业机器人将会蓬勃发展。”深圳市信而昌电子有限公司总经理何建成表示:“就目前中国的经济发展的态势来看,人口结构的变化以及人工成本的不断增加,很多企业引进工业机器人进行工业的生产加工。一来能提高生产的效率及有质量上的保证;二来可以减少生产成本,在竞争中具有明显的优势;再者就是管理上更加的简便,更能适应未来生产的要求。所以工业机器人在国内的需求会越来越大。”不过,中国机器人产品密集在低端领域,整体竞争力不强,在市场上本土企业基本是靠低价格来维护自身优势。同时,国际四大家族在中国市场布局完善,国内机器人企业 面临的竞争压力也很大。与此同时,机器人本体面临降价风险,市场竞争更加激烈。据工信部初步统计,我国涉及生产机器人的企业超过了800多家,其中超过200家是机器人本体制造企业,大部分以组装和代加工为主,处于产业链的低端,产业集中度很低,总体规模小。据日本机器人 工业协会数据,2017年日本工业用机器人的订单额比上年增长了27.8%,达到9447亿日元。不过,为改变这一局面,东莞市机器人技术 协会副会长罗百辉表示,我国的“中国制造2025 ”战略中明确提出数控机床和机器人的发展计划。景虹盛通讯科技股份有限公司总经理蒋太科说道:“在发展工业机器人方面,国家政策的支持是必要的。这些政策给了企业很大的信心,投入更大的资金对工业机器人地研发,参与国际竞争。”深圳市力辉电机有限公司总经理郑云峰表示:“我国工业机器人国产化程度不高,在高尖端技术上还十分依赖与国外,如工业机器人连接器。国家政策的支持对与我们企业来讲是有很大的帮助的,在成本控制,研发投入上都有了优势。”线缆/连接器需求水涨船高据了解,预计到2020年,全球一半以上的新增工业机器人会安装到中国,中国制造的机器人也将占有相当大的比例,而作为与机器人配套的零部件,机器人电缆 和连接器的发展需求空间也不容小觑。工业机器人产业在中国蓬勃发展,也正在引起越多越线缆和连接器企业的兴趣。TUV莱茵大中华区商用产品服务总经理徐澍表示,电线电缆作为机器人的重要零部件,市场需求量呈现爆发式增长,电线电缆企业将迎来难得的发展及转型机遇。HRS中国市场部主管曹培浩表示,工业4.0 与工业自动化的到来,意味着更多的智能装备和机器人将会被广泛应用到各种生产领域,其需求量表现为稳定且快速的增长趋势。其中,核心智能装备及机器人对连接器的应用要求很高,更多的“高精密、高性能”的连接器将会被越来越多地应用到这些智能装备及机器人领域。赫联贸易(上海)有限公司区域经理杨思远认为,目前工业4.0对连接器的确有明显的拉动。相比2015年,赫联2016年和2017年的整体销售额都有接近两位数的增长,工业类连接器占公司所有连接器营收比例的10%-15%。2017年5月11日,泰科(TE)甚至正式启用“苏州工厂及客户体验中心。TE工业部全球高级副总裁及总经理Lars Brickenkamp表示:“苏州工厂重点满足自动化控制、机械设备、电力、能源、铁路、智能楼宇等领域对互联技术的市场需求。”总体而言,目前进入工业机器人领域的线缆和连接器企业以外资为主,但国内企业已经瞄准这一市场。蒋太科先生说道:“工业机器人市场还存在着很大的开发空间,目前在这一领域的企业在少数,可开发的价值大,不久将会有很多的企业投入研发,争取分一杯羹。”虽然目前国内做机器人电缆的企业不多,但是有相当一部分工厂有意向涉足机器人电缆业务,其中有一些已经开始准备进场。据徐澍透露:“前段时间我们走访了湖北以及东南地区一些大的电缆企业,与他们的研发部门进行交流,几乎每一个厂都有做机器人电缆的计划,有的已经在立项。”

相关报告
  • 《国产机器人低端过剩魔咒:90%关键零部件靠进口》

    • 来源专题:数控机床——前沿技术
    • 编译者:杨芳
    • 发布时间:2017-04-20
    • 美国国际数据公司近日发布的报告显示,中国(内地)仍将是世界最大和发展最快的机器人技术市场,在机器人技术方面的支出将占全球支出的30%以上。预计中国在2020年的机器人技术支出将达到594亿美元,比2016年的246亿美元的估算支出增加一倍以上。这一数额将占整个亚太地区在2020年达到的1330亿美元机器人技术支出的一半左右。 随着“中国制造2025”的推进,“机器换人”成为大势所趋,这也使得中国机器人连续四年蝉联销售量世界第一。各地纷纷把机器人产业放在优先发展的位置。据统计,国内重点发展机器人产业的省份达到28个,机器人产业园区达到40多个,机器人企业超过500家。而与这“火热度”形成鲜明对照的是,在中国庞大的机器人消费市场中,本土品牌机器人仅占4%,国产机器人大量关键零部件依靠进口。 市场驱动国产机器人产业兴起 在新旧动能转换之际,机器人产业成为新亮点之一。工信部的数据显示,2016年,我国工业机器人产量已经达到7.24万台,同比增长了34.3%,产业规模日益扩大。 人机协作机器人等高技术含量机器人已推向市场,骨科手术机器人在三甲医院已实现了批量应用,语音识别、图像识别等一些机器人的专有技术已达国际先进水平,服务机器人在医疗手术、康复、餐饮等多个领域得到了应用。 一边是“机器换人”计划如火如荼,不少地方政府争相补贴企业上机器人;一边是大大小小的机器人产业园开始冒起,“机器人概念股”成为股市新宠…… 据不完全统计,各地已建成和计划建设的机器人产业园或产业基地多达数十个,相关产业链上的企业总数从2014年初的200余家到如今上千家,而在A股上市公司中,所谓“机器人概念股”则超过50家。 东莞每年财政拿出2亿元扶持企业“机器换人”。“松山湖国际机器人产业基地”于2014年11月挂牌成立,该基地计划总投资约27亿元人民币。 广州数控设备有限公司董事长何敏佳感叹:国内机器人产业真的热起来了。 重复建设 低端机器人产能“超编” 业内将整个机器人产业链分成上中下三个层次:上游是核心零部件,主要是减速机和控制系统,这相当于机器人的“大脑”;中游是机器人本体,即机器人的“身体”;下游则是系统集成商,依赖上游和中游的核心设备做集成品。 “不仅是珠三角地区,国内90%的机器人企业都处在下游这个环节。”这是记者走访的机器人企业老板对行业现状的趋同的概括。 在东莞市松山湖科技产业园,如今已聚集了30多家机器人相关企业。东莞市机器人产业协会会长蒋仕龙说,东莞市从事与机器人产业相关的企业已有200多家,其中有知识产权的不到三分之一。“虽然数量可观,但在行业内有影响力的企业几乎没有,行业发展散乱。”产业链呈现出“下游庞大,中游分散,上游缺失”的特点。 由于缺乏核心技术,“扎堆”产业链下游的机器人企业绝大多数仍是中小企业,与ABB、Fanuc、Kuca等国际产业巨头差距甚远,完全不在一个量级。相应的,这些企业生产的机器人应用和智能水平也较低。何敏佳介绍说,德日企业的机器人普遍以6轴或以上高端工业机器人为主,垄断了汽车制造等机器人应用的高端行业领域,而目前珠三角乃至全国的企业生产的还多是以搬运和上下料为主的中低端机器人。 研发生产控制器的深圳固高科技有限公司总经理吴宏告诉记者,目前国内机器人企业的产品从类型看主要是以直角坐标机器人为主,处在产业中低端,创新以及生产应用水平与国际先进企业差距太大。 90%关键零部件靠进口 走进珠三角实施了“机器换人”计划的工厂车间会发现,能够进行智能自动化作业的工业机器人、机器手多是瑞士ABB、德国库卡(Kuka)、日本安川电机(Yaskawa)和发那科(Fanuc)的产品。据广东省智能机器人研究院介绍,以这四家为代表的外国企业占据中国工业机器人市场的份额超过70%。 发展工业机器人必须突破机器人核心零部件技术这一关键难题。之所以中国工业机器人市场被国际巨头占据,其中很重要的原因就是减速器、伺服电机、控制器等核心零部件“受制于人”,大多依靠进口,从而使得国产品牌机器人成本相比国外品牌机器人并无多大优势。 东莞松山湖国际机器人产业基地总经理石金博说,目前东莞能够进行工业机器人关键部件研发生产的企业只有零星几家,多数企业90%关键零部件和中高端数控系统均依靠进口。比如,大量进口德国西门子、日本发那科和三菱的高性能数控系统,中低端的则从台湾地区进口。 此外,很多通用型精密零部件,如导轨、减速机、伺服电机等也必须依赖进口。目前,在控制器、伺服电机和驱动领域,已出现一批有一定技术水平的本土企业,但与国外产品相比仍存在体积大、输出功率小等技术差距,而在精密减速器方面则鲜有代表企业。 “我们意识到工业机器人减速机在机器人主机里的重要性和必要性,期望打破国外RV减速机的垄断,降低机器人主机成本,找到国产机器人的出路。”何敏佳说。据介绍,目前广州数控的RV减速机达到年产300台套以上,精度已经接近世界先进水平。 各地推动机器换人和自动化技术改造给工业机器人产业带来了巨大市场。广东省经信委有关负责人披露,未来3年广东规模企业技术改造投入将达9000多亿元。 广东长盈精密公司董事长陈奇星告诉记者,一套进口工业机器人平均价格为35万元,加上自动化解决方案和配套设备,则需45万元甚至上百万元。一个企业的改造升级就动辄需要数亿元。 不少国际机器人企业已准备和中国企业合作在中国设立生产基地,为即将到来的机器人需求大幅增长提前布局。一些国产机器人企业负责人说,如果国产企业不在核心技术上突破,很可能出现“中国的扶持政策,火了国外的企业”。 更让人担心的是,弱、小、散企业丛生,会不会让新兴的机器人产业在高歌猛进中快速跌入低端产能过剩的魔咒?“若仅凭同质化低端扩张,而不追求高端突破,国产机器人产业和应用的未来都可能遭遇困境。结果,只能是‘别人吃肉’,我们‘喝汤’。”中国机器人产业联盟理事长曲道奎说。 抢“风口”更要攻“关口” 机器人被认为是“制造业皇冠顶端的明珠”,自然为各国所青睐。美国提出“制造业回归”,大力发展人工智能和机器人技术;欧盟提出“新工业革命”,大力推进机器人、数字技术等新兴产业;日本、韩国也将机器人列为未来战略新兴技术。 工业和信息化部装备工业司司长李东提醒,发展机器人产业,不是要追“风口”,而是要攻“关口”,选准产业的瓶颈进行突破。尽管机器人产业很热,但地方在发展时一定要保持冷静的头脑。 如何遏制低水平重复建设的苗头,推进机器人产业迈向中高端?工业和信息化部副部长辛国斌表示,下一步将进一步整合产业的创新资源,推动建立机器人创新中心,重点支持关键零部件质量及可靠性能的提升,同时开展机器人试点示范、推广应用和人才培育。而防止无序扩张、规范行业发展,则将从加强规划引领、提高准入门槛、制定行业标准等方面着手。 如何冲出“关口”?利迅达创始人霍锦添感触最深的就是研发和人才的重要。目前公司团队中70%是研发人员,此前人才主要依赖聘请行业内有经验的工程师加盟,他希望今后能通过和高校联合培训的方式补充人才。 机器人产业是典型的“三高”——高技术、高人才、高投入。资金也是技术攻关的重要保障。以广州数控为例,去年研发经费达1.5亿元,超过企业销售收入10%,连续10多年研发经费投入占销售总收入比例5%以上。 企业投入的同时,财政资金发挥的“四两拨千斤”作用也不可小觑。目前,不少地方政府对实施机器换人和智能装备升级都给予财政资金补贴。虽然有利于降低企业升级的高成本,推动机器人产业发展步伐,但机器人行业企业认为,有限的财政资源应投向基础性领域,建议政府推动有实力的企业和科研院所一起,选择若干核心技术进行协同攻关,支持国产机器人企业在国内外进行商标注册、专利申报,以及参与制定行业和产品标准,提高在机器人行业的话语权。
  • 《如何将工业机器人与数控机床融合应用?》

    • 来源专题:数控机床与工业机器人
    • 编译者:杨芳
    • 发布时间:2018-06-21
    • 机器人产业正迎来黄金发展机遇期,如何推动工业机器人产业和机床工具产业的融合发展,如何做到工业机器人与数控机床的互为集成应用,已成为当前现代装备制造业产业升级的重要话题。   随着我国装备制造业转型升级,在市场需求和技术进步双重作用下,近几年来工业机器人与数控机床集成应用发展很快,应用的形式不断扩展,对当前机床智能化潮流带来新的促动,对我国机床工具行业的转型升级也必将起到有益的推动作用。   鉴于机器人研制以及与机床集成应用的发展现状,相关企业应如何建立有效的组织联络机制,以加强沟通与合作,两个行业融合发展该建立怎样的技术规范与标准,以充分做到资源共享与优势互补,并形成产业发展的合力!   机器人产业正迎来黄金发展机遇期,如何推动工业机器人产业和机床工具产业的融合发展,如何做到工业机器人与数控机床的互为集成应用,已成为当前现代装备制造业产业升级的重要话题。      机床制造过程中许多岗位主要依赖工人的体力和技能,生产效率低、劳动强度大、缺少熟练技工人才,难以保障产品稳定性和一致性,促使机床行业越来越多地采用工业机器人及智能制造技术来改造传统工艺流程。以往,昂贵的进口机器人和生产线主要在汽车等少数行业使用,在机床行业等装备制造业领域应用比例偏低,很大程度上制约着国内机床行业自动化程度的提高。   1 两大产业现状   经过“十一五”、“十二五”两个五年计划,十年磨一剑,中国数控机床产业发展已进入中档规模产业化、高档小批量生产的阶段,产业整体水平基本具备国际竞争力。数控系统作为数控机床的控制大脑,国产数控系统厂家已经掌握了五轴联动、小线段插补、动态误差补偿等控制技术,也研制出高性能、大功率伺服驱动装置,自主研发促进技术创新与进步,也萌生了工业机器人产业的雏形,催长产业发展。   当前,数控系统研制企业、机床整机企业、自动化应用集成商,甚至房地产资本大鳄们,都在尝试进入机器人领域,掀起了一股机器人产业投资热。让人担虑的是,政策过度引导带来的“圈地套惠”、产业过度投资带来的产能过剩、缺乏创新驱动带来的低端同质化竞争等,都将把机器人产业带入无序发展。值得思考的是,什么样的企业最适合研制工业机器人?      如何提升机器人产业的整体质量?总的来说,具有数控系统的基础,控制系统、伺服电机、伺服控制系统都能够批量生产的企业具有一定优势。日本FUNAC公司的产业推进路线,就是一个成功的典型案例,值得借鉴与参考。   国内已有几家数控系统企业纷纷进入工业机器人产业,走在最先的广州数控,自2006年起规划研制工业机器人产业,已走过8个年头。借助自身控制器、伺服驱动、伺服电机产品生产积累的经验,已完成工业机器人系列化的全自主开发,产品覆盖了3~200kg,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。   随着用工成本上涨、技能人才缺少、高危环保、高强度作业等问题的凸显,工业机器人参与生产制造已被广泛认知和不断使用,成为社会关注的焦点。政府更是借此促进产业转型升级,企业用其开展技术改造,转变生产方式,提高作业效能。然而,中国的机器人保有量不大,民族品牌尚在培育中,综合竞争力有待提升。那么,机器人行业将以什么样的模式向前发展?笔者认为,现阶段更需要机器人整机企业、机器人关键部件供应商、机器人集成商产业链的协同发展。      2 机器人与数控机床融合的集成方式   在数控机床加工应用领域,本土机床上下料机器人与数控机床的融合应用已在先端发展之列。从行业应用层次来看,也发生较大改变:   (1)工作岛:单对单联动机加、单对多联机加工。   (2)柔性制造系统(FMS):基于网络控制的柔性机加线,应用PLC控制平台,通过工业以太网总线方式,将多台机器人、多台数控机床及其辅助设备进行联网组线,按节拍进行有序自动生产。   (3)数字化车间:借助CADCAMCAPPSMES辅助生产工具、物流技术及传感技术,具备生产过程监控、在线故障实时反馈、加工工艺数据管理、刀具信息管理、设备维护数据管理、产品信息记录等功能,满足无人化加工需求,实现加工系统的生产计划、作业协调集成与优化运行。   (4)智慧工厂:借助智能化车间布局和ERP信息化管理系统,将最大限度地给传统生产方式带来革新。信息管理系统的数据库可以通过网关与各种外部的信息系统进行接口,将车间接入ERP系统,查询车间生产状态,实现企业资源的高效配置;借助其短信平台、邮件平台,可以向管理员进行设备故障、生产进度等信息的实时汇报。      3 工业机器人与数控机床融合发展的途径   1.加工制造方面   机器人参与机床结构件加工制造以实现自动化,专用机床服务于机器人专用减速机的精密加工,提升加工工艺质量及批量生产效率等等,具有很大的融合发展空间。借助双方企业的战略合作,机器人企业可借助机床厂家的制造与工艺技术能力实现以下目标:   (1)面向机器人的本体铸件、减速机结构件,共同研究形成批量精密制造技术,提高机器人批量化生产能力和工艺水平,攻克可靠性、一致性技术,实现高效、稳定、精密的节拍生产。   (2)面向机器人工装、夹具,机加生产线的集成能力,借助各大机床厂的广大终端客户渠道资源,委托推广应用机器人。   (3)研发面向机床单机及生产线上下料和零部件搬运、铲刮、倒角、抛磨、焊接、喷涂(粉)等自动化、柔性化生产急需的工业机器人,机床企业与工业机器人企业共同研制,实现整机零部件的自动加工,推动机床生产制造技术水平提升。   (4)工业机器人机械本体的关键零部件,如转盘、大臂、箱体、支撑套、小臂、腕体等,尺寸精度和形位公差均要求较高,对机械加工设备、工装夹具、量检具等都有很高的要求;机器人减速器的摆线齿壳、行星针轮、偏心轴及行星架等关键零件的结构优化和加工,目前国内的加工设备、装配工艺、精度检测等还难以达到。但立足使用国产数控机床及工具设备完成相关加工,则有助于提高我国高端精密机械零部件设计及加工水平,促进国产数控装置与国产数控机床的应用和发展。      2.在集成应用方面   机床上下料机器人实现机加柔性生产线将是便捷有效的推广方式。国内数控机床保有量约200万台,机器人企业首推应用机床上下料柔性机加生产线,将会有很大的市场需求,并且也有利于助推机床制造、机器人等机械零部件走向自动化、数字化、网络化的生产方式,可实现过程智能控制、信息化管理,能提高生产效率与产品质量,提高工艺管理水平,直至推动装备制造业的整体水平提升。例如,广州数控与大连机床、宝鸡机床等机床厂家形成战略合作关系,共同研发机器人专用加工机床、加工工艺技术应用、机器人机加自动柔性生产应用等项目,促进了双方互相融入各自产业应用。   国产机器人和机床工具行业与国际先进水平存在差距,尤其作为新兴产业的工业机器人,起步晚于国内机床产业,无论制造工艺水平、控制系统,还是集成应用经验;无论技术标准成熟度,还是专业人才拥有程度,都制约当前的发展速度,尚需在摸索中寻求进步。但我们相信,两者的深度融合,对于提高中国装备制造业的综合竞争力具有重大意义。