f
2017山东·青岛‘互联网+智能制造’产业发展高峰论坛
当前位置: 主页 > 快速通道 > MES > 工程机械 >

机器人行业冰火两重奏 系统集成领域空间巨大

2016-12-14 15:41 [工程机械] 来源于:OFweek工控网
导读:随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高,机器人的应用范周还在不断地扩大,已从汽车制造业推广到其他制造业,进而推广到诸如采矿机器人、建筑业机器

  有资料显示,目前我国已成为全球最大的机器人市场。2014年销售的工业机器人数量超过5.7万台,占全球销量的四分之一,而今年前8个月的销量就达4.5万台。在这种趋势下,大叔在广东流水线上保有一个岗位的希望,正在变得渺茫。

  但也有好消息送给他。有报道称,我国目前操作机器人的技工缺口或达百万。这给了他一条路径:去进行岗位培训,做给机器人编程序的员工。但显然,这条路更像是给90后的,目前全国有300所高职院校开设了机器人操作课程,要进入这些院校就需要一定的文化基础,这对于不少小学、初中毕业后外出打工的60后、70后而言,或许有一定的难度。

  此时,有人士提出“通过新旧产业融合,激活、安置好‘旧人’”的思路。但笔者与同事讨论,却始终未识其真谛:我们总不能要求企业停止、或者减缓运用人工智能、上马机器人的步伐吧?如此,既有悖市场配置资源的规律,也与双创的时代大势格格不入。

  是的,以机器人等为代表的人工智能正在造福人类,其展现给我们的是云霞初露的对岸风光。但被机器换下来的人,他有能力游到对岸绚烂处吗?对因个体差异而带来的各种结果,人们此时需要认真加以对待。如果简单地以优胜劣汰的社会达尔文主义来看待,则会让这个双创时代因为过于功利而缺少必要的温度。尽管机器冰冷,但让更多人共享创新收益,也才是创新的根本目的。

工业机器人

  一份研究报告显示,从英国1871年以来140多年的就业数据看,新技术创造的就业岗位比毁灭的要多。事实上,在深圳参加工业机器人培训的在职人员就有很多,他们在争取“机器换人”带来的新的岗位,除了指挥官、开发人员,还有维修保养等岗位人员。此外,近年来风涌的快递业,也是电商发展的一个结果,互联网+餐馆也正带来餐饮业新的业态,让快递哥瞬间塞满大街小巷。这些,对正要离开生产线的工人来说,都是重新就业的选择。另外,在不少劳务输出地,已成气候的许多传统产业正需要有流水线作业经验的员工回流。

  工业机器人发展现状

  中国已成为世界第一大的工业机器人需求国,市场发展稳定,汽车及其零部件制造仍然是工业机器人的主要应用领域,随着我国产业结构调整升级不断深入和国际制造业中心向中国的转移,我国的机器人市场会进一步加大,市场扩展的速度也会进一步提高。

  中国劳动力价格上涨推高生产成本,被认为是工业机器人快速进入生产的原因之一。自2008年1月1日,新劳动法实施以来,中国各地上调了最低工资水平,沿海地区劳动力成本不断攀升,出现民工荒,中国人口红利渐失,一些生产型企业开始外迁。并且近几年中国机器人自动化生产线已经不断出现,其中最为典型的是汽车及电子行业。随着中国工业企业自动化水平的不断提高,机器人自动化线的市场也会越来越大,并且逐渐成为自动化生产线的主要方式。

  相关研究报告显示,2015年中国工业机器人市场,其中以六轴多关节机器人为最,占总体销量的46.2%。预计未来几年将会维持30%以上的高增长率。我国机器人自动化生产线装备的市场刚刚起步,而国内装备制造业正处于由传统装备向先进制造装备转型的时期,这就给机器人自动化生产线研究开发者带来巨大商机。人工替代和产业升级被认为是推动我国工业机器人市场快速发展的驱动因素,与此同时,我国目前的机器人密度(每万名生产工人占有的机器人数量)相对较低也给未来市场的开拓提供了余地。

  我国目前应用工业机器人最广泛的产业是汽车制造业。在毛坯制造(冲压、压铸、锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等等产业环节的制造作业中,机器人都已逐步取代了人工作业。

  随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高,机器人的应用范周还在不断地扩大,已从汽车制造业推广到其他制造业,进而推广到诸如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统维护维修机器人等各种非制造行业。此外,在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域机器人的应用也越来越多,如无人侦察机(飞行器)、警备机器人、医疗机器人、家政服务机器人等均有应用实例。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。

  国内上市企业冰火两重天

  在4月份,A股上市公司相继披露2015年度报告,我们选取其中部分财务数据对比如下:

  在上一年度,机器人和新时达的主营业务有超过两位数的增长,而华中数控和埃斯顿则出现了下滑。

  从上述4家企业的净利润可以看出,机器人大幅增长超过2成,而华中数控则由盈利转为亏损,净利润跌幅超过600%,国产机器人企业的生存状况由此可略知一二,也可谓是冰火两重天。

  目前,机器人主要分为工业机器人、服务机器人和特种机器人三类。从产业链看,产业上游是零部件,包括伺服电机减速器、控制器、传感器;中游是机器人本体;下游是系统集成。工业机器人最初主要应用于汽车制造业,用于点焊和弧焊。

  “中国制造2025”将智能制造作为主攻方向,推进制造过程智能化。在重点领域试点建设智能工厂(数字化车间),加快人机智能交互、工业机器人、智能物流管理等技术和装备在生产过程中的应用,促进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制。因此,机器人领域作为高附加值的高科技产业,能够增强我国在制造业领域的竞争力。

  国内机器人企业按进入行业的阶段可以分为三类:(1)进入企业相对早,规模相对大,发展基础好;(2)行业切入点好,发展潜力大,具有自身特色在细分市场上竞争力较强;(3)进入行业时间晚,但小而灵活,把握市场需求,成长性好。现在很多中小型机器人企业在新三板挂牌,除了以上5家焊接类机器人企业外,还有沃迪装备、拓斯达、伯朗特等新三板机器人企业。

  目前,我国机器人产业依然面临缺乏核心技术的问题。作为高科技产业,机器人行业的发展还需要政府给予扶持,尽管目前国家针对机器人行业有很多补贴,但据了解,这些补贴一方面主要偏向应用机器人的企业,另一方面由于补贴申请手续繁杂,真正需要的企业难拿到,而投机取巧的却容易获得补贴。

  本土机器人还有多少机会

  国产机器人在最近几年都是国内投资的热点,也是各地政府政策与资金支持的重要产业。不少地方政府都出台了优惠的政策,例如机器人产业园可以免费用地,再加上资金补贴,每台甚至可以拿到20%的补贴。

  一位知名机器人集成商的高管透露,即使是国产机器人在性能和可靠性可以做到与国外机器人完成一样,价格也至少要低两成以上,客户才可能考虑采用。事实上,国产机器人的可靠性现在依然是最大的行业挑战,与国外ABB、KUGA或是日本松下、川崎等品牌机器人相比,大多数国产机器人在可靠性上都没有优势。“如果价格没有两成以上的差距,客户宁肯选择国外的工业机器人。”这位集成商的中国高管说。

  在目前工业机器人用量最大的汽车制造来说,采用工业机器人的市场已经接近饱和。国内汽车制造产能已经严重过剩,这是业内公开的信息。传统的汽车制造机器人市场,基本上都是国外机器人的天下。国内机器人厂商,基本上已经放弃了这一块的市场。“汽车领域,只有新能源汽车,还留给国产机器人一些机会,但是国产机器人要做进去,还是很难。”这位不愿意透露姓名的高管指。

  随着电子制造业在中国的扩张速度放缓,对于制造设备的需求增长也在放缓。LED生产行业已经开始在采用机器人,来替代一些简单重复的工作。作为塑胶、机工加工等重要零配件生产的行业,一直以来都是工业自动化加工深度最深的行业。车间空气污染、劳动强度大、噪音大、危险性大的加工制造业,一是招工难,二是人力成本猛涨,再加上劳动法执行越来越严格,企业主都一直在引进机器人,代替人力进行生产。

  “由于经济不太景气,现在采用机器人租赁的方式,更能吸引企业老板引进机器人。每台机器人代替五个人力,企业老板付两个人的工资来租赁机器人进行生产。如果是企业可以长期经营,企业主再考虑一次性买下机器人,”他指出。

  国产机器人要在市场饱和之前,把质量、功能、可靠性、操作易用性做上去,同时还要把成本降下来,这既要跟时间赛跑,还要加快资源整合。“我们的目标不再是满天麻雀一把抓,而是要盯准某个厂商的某些热销型号,尽快地推出对标产品。抓住这些产品的弱点,利用我们的成本控制优势,来攻下他们的百分之三十的市场。先赚到钱,并不断推出新的对标的机器人,这样我们才有机会。”某国产机器人公司老总如是说。

  国产机器人厂商一窝蜂地上马,感觉所有工业机器人都有机会替代,但现实却是,什么产品型号都去做,拿到客户面前则没有一个产品做得足够好。技术还没有吃透,表面上看起来能用,客户用起来却问题不断。

  工业机器人是生产线上的配套,如果不能考虑到产线上的任何一个细节,产品都有可能失败。在机器人集成商没有进入之前,国产机器人企业的单打独斗,有可能会是事倍功半。

  相比国产机器人厂商,机器人系统集成商更能了解客户的需求。他们是一个个行业,一个个企业做出来的,对于产线上的需求,机器人有哪些进入的机会,制造企业厂商能够承受的成本、甚至是客户的资本雄厚程度,他们都最为了解。

  国产机器人如何能够与集成商尽快地联手合作起来,这是一个很重要的问题。随着ABB、KUKA、松下等众多国外机器人厂商逐渐将市场主要目标放在新的增长领域,国产机器人的时间差很快就会被抹去。

  例如,湖南长沙的机器人公司,推出了应用于烟花鞭炮生产机器人之后,市场在两年内迅速占满。如何找到新的市场增长点,成为了众多机器人生产厂家的主要难题。

  “利润薄、资金弱的民营企业,他们没有资本积累甚至也没有这个勇气上高大上的机器人项目,同时更是缺少经验。行业内没有成功的案例摆上面前,他们肯定不愿意上。现在电子制造业以外的,就看国资背景的企业或是上市公司,他们是否愿意上机器人项目。但是这些项目都是大多是非标机器人应用,没有真正强大的技术,没有好的集成商介入,项目很难做成。”机器人集成商高管指出。

工业机器人

  国产机器人想在成本上与国际大厂竞争也很难。机械臂的核心零件例如减速器,都被国外厂商控制,在供应链上国产机器人没有任何优势可言。即使是同样的成本拿到货(事实上很难),只占较小部分的控制器要做到比同行低四成以上才能比同行低近两成的成本,这样既很难做到,做到也很难保障质量。

  在没有任何优势的情况下,国产机器人要打赢这场战,必须有人去真正投入做研发、有集成商愿意加盟支持国产机器人,更需要有政策上的扶持。即使如此,国产机器人还要跟时间赛跑,赶在新的市场饱和之前,将产品做出来,成功顶住国外企业的竞争,才有生存下来的机会。

  否则,这一代中国机器人创业者们的投入再打了水漂,中国机器人企业将不会再有机会重来。

  随着人口红利逐步消失,我国已成为全球最大的工业机器人市场。根据工信部消息,到2020年,我国将形成较为完整的工业机器人产业体系,高端市场占有率达到45%以上。目前,中国工业机器人的使用主要集中在汽车工业和电子电气工业、弧焊机器人、点焊机器人、搬运机器人等在生产中被大量采用。

  机器人系统集成空间巨大

  目前,在工业机器人领域,中国企业主要的竞争优势体现在系统集成方面,中国80%的机器人企业都集中在该领域,随着系统集成商围绕机器人做整线集成,机器人等专用设备和电气元件等的价格逐年下调,国内企业凭性价比和服务优势逐渐形成进口替代,市场份额稳步上升,现在已经占据了一半的市场。

  集成系统以零配件和工业机器人为基础,是未来企业提高生产效率、增加市场竞争力的主要方式。根据中投顾问产业研究中心预测,2020年机器人本体市场规模可达276亿元左右,集成系统市场规模则有望接近830亿元,未来五年年均增速可达20%。

  在补贴政策的刺激下,工业机器人应用市场扩展迅速。汽车制造产业是机器人应用体量最大的行业,占比超过40%,但是随着汽车行业增速放缓,冲压、焊装、涂装、总装等集成应用愈发普及,汽车集成系统已经逐渐走向红海市场,但是在3C、物流自动化等领域依旧是一片蓝海。

  中国与美国类似,机器人公司集中在机器人系统集成领域。在工业机器人产业化的过程中,世界形成了三种不同的发展模式:日本模式、欧洲模式和美国模式。目前中国工业机器人产业化的模式与美国接近,即本身生产的机器人较少,众多企业集中于机器人系统集成这一块。其中原因是工业机器人关键零部件的核心技术主要掌握在几家国际巨头手中,机器人本体生产成本过高。

  系统集成想从小做大规模并不容易。系统集成企业的工作模式是非标准化的,从销售人员拿订单到项目工程师根据订单要求进行方案设计,再到安装调试人员到客户现场进行安装调试,最后交给客户使用,不同行业的项目都会有其特殊性,很难完全复制。如果专注于某个领域,可以获得较高的行业壁垒,但这个壁垒也使系统集成企业很难跨行业去扩张,其规模也很难上去。

  系统集成之路如何走?

  机器人本体是机器人产业发展的基础,而下游系统集成则是机器人商业化、大规模普及的关键。只有机器人裸机是不能完成任何工作的,需要通过系统集成之后才能为终端客户所用。

  系统集成方案解决商处于机器人产业链的下游应用端,为终端客户提供应用解决方案,其负责工业机器人软件系统开发和集成,是工业机器人自动作业的重要构成。在我国,系统集成商多是从机器人品牌商购买本体,再根据不同行业或客户的需求,制定符合生产需求的解决方案。

  系统集成想从小做大规模并不容易。系统集成企业的工作模式是非标准化的,从销售人员拿订单到项目工程师根据订单要求进行方案设计,再到安装调试人员到客户现场进行安装调试,最后交给客户使用,不同行业的项目都会有其特殊性,很难完全复制。如果专注于某个领域,可以获得较高的行业壁垒,但这个壁垒也使系统集成企业很难跨行业去扩张,其规模也很难上去。

  尽管存在诸多障碍,近年来国内还是涌现一批系统集成行业的佼佼者。国际机器人系统集成企业主要有KUKA、ABB、发那科、科马、徕斯等。国内涉足下游集成应用领域的上市公司包括新松机器人、博实股份、天奇股份、广州数控、埃斯顿等,其中部分系统集成商有自己的机器人本体,也从事集成服务。新三板公司有伯朗特、林克曼、拓斯达等。还有类似富士康等其他机器人集成公司。

  机器集成产业现状

  机器人系统集成商作为中国机器人市场上的主力军,普遍规模较小,年产值不高,面临强大的竞争压力。根据数据显示,截至2016年7月,中国机器人相关企业有3800家,其中系统集成商就占95%以上,并且从相关市场数据来看,现阶段国内集成商规模都不大,销售收入1个亿以下的企业占大部分,能做到5个亿的就是行业的佼佼者,10个亿以上的全国范围屈指可数。

  一般工业是指非汽车行业。目前汽车行业的自动化程度比较高,供应商体系相对稳定。而一般工业(除汽车行业)的自动化改造需求相对旺盛。全球工业机器人集成从应用角度看“搬运”占比最高。全球工业机器人销量中,半数机器人用于搬运应用。搬运应用中又可以按照应用场景不同分为拾取装箱、注塑取件、机床上下料等。按照应用来分,占比前三的应用为搬运50%,焊接28%,组装9%。现阶段工业机器人系统集成有如下特点:

  1、不能批量复制

  系统集成项目是非标准化的,每个项目都不一样,不能100%复制,因此比较难上规模。能上规模的一般都是可以复制的,比如研发一个产品,定型之后就很少改了,每个型号产品都一样,通过生产和销售就能大量复制上规模。而且由于需要垫资,集成商通常要考虑同时实施项目的数量及规模。

  2、要熟悉相关工艺

  由于机器人集成是二次开发产品,需要熟悉下游行业的工艺,要完成重新编程、布放等工作。国内系统集成商,如果聚焦于某个领域,通常可以获得较高行业壁垒和利润率。

  3、需要专业人才

  系统集成商的核心竞争力是人才,其中,最为核心的是销售人员、项目工程师和现场安装调试人员,销售人员负责拿订单,项目工程师根据订单要求进行方案设计,安装调试人员到客户现场进行安装调试,并最终交付客户使用。几乎每个项目都是非标的,不能简单复制上量。

  系统集成商实际是轻资产的订单型工程服务商,核心资产是销售人员、项目工程师和安装调试人员,因此,系统集成商很难通过并购的方式扩张规模。

  4、需要垫付资金

  系统集成的付款通常采用“361”或“3331”的方式,即方案通过审核后,签订合同拿到30%,发货前拿到30%,安装调试完毕拿到30%,最后剩10%的质保金。按照这样一个付款流程,系统集成商通常需要垫资。

  一般来讲集成商资金压力不会太大,但是如果几个项目同时进行,或者说单个项目金额太大,就会存在资金压力,毕竟集成商很多业务也是外包,需要付给供应商货款,有的外购件是要求货到付款。

  总之,由于硬件产品价格逐年下降、利润也越来越薄,仅靠项目带动硬件产品的销售模式已经成为过去时,同时在基础应用方面,如搬运、码垛、分拣等进入门槛越来越低,竞争就更为激烈。与上下游议价能力较弱,毛利水平不高,但其市场规模要远远大于本体市场。

  系统集成商未来的方向

  1、从汽车行业向一般行业延伸

  我国在汽车行业以外的其它行业集成业务迅速增加,从机器人各个领域销量可以看到,系统集成业务分布的变化。现阶段,汽车工业是国内工业机器人最大的应用市场。随着市场对机器人产品认可度的不断提高,机器人应用正从汽车工业向一般工业延伸。我国机器人集成在一般工业中应用市场的热点和突破点主要在于3C电子、金属、食品饮料及其他细分市场。我国系统集成商也可以逐渐从易到难,把握国内机器人不同行业不同需求,完成专业的技术积累。

  2、未来机器人集成是行业细分化

  对某一行业的工艺有深入理解的标的,有机会将机器人集成模块化、功能化、进而作为标准设备来提供。既然工艺是门槛,那么同一家公司能够掌握的行业工艺,必然也就只局限于某一个或几个行业,也就是说行业必将细分化。仅苏州地区从事自动化系统集成的企业就超过200家,而4-5年前仅有不到30家。由于汽车以外的行业系统集成项目越来越多,细分领域增加会导致系统集成商数量进一步增加。可以预知,未来几年行业集中度会进一步降低。参考国外经验,未来拥有核心竞争力且能够把3C等大体量行业集成业务做精的系统集成商将脱颖而出,规模达到数十亿。

  3、标准化程度持续提高

  系统集成另外一个趋势是项目标准化程度将持续提高,将有利于集成企业上规模。如果系统集成只有机器人本体是标准的,整个项目标准化程度仅为30%-50%。现在很多集成商在推动机器人本体加工艺的标准化,未来系统集成项目的标准化程度有望达到75%左右。

  4、未来方向智慧化工厂

  智慧工厂是现代工厂信息化发展的一个新阶段,智慧工厂的核心是数字化。信息化、数字化将贯通生产的各个环节,从设计到生产制造之间的不确定性降低,从而缩短产品设计到生产的转化时间,并且提高产品的可靠性与成功率。系统集成商的业务未来向智慧工厂或数字化工厂方向发展,将来不仅仅做硬件设备的集成,更多是顶层架构设计和软件方面的集成。新松机器人近期数字化工厂订单增加,充分说明这一趋势。

  5、整合潮流难以抵挡

  普通的机器人系统集成商难以做大,营收达到1亿左右则面临发展瓶颈。未来的产业整合过程中,工艺是门槛。能够在某个行业中深入发展,掌握客户与渠道,对上游本体厂商有议价权的标的,才能够在未来的发展中成为解决方案或者标准设备的供应商。

  2017年中国机器人相关企业将达到5000家。目前低端应用的竞争尤其激烈。竞相降价造成的恶性竞争日趋激烈。预计不久即将迎来整个机器人集成产业的整合浪潮。

(编辑:admin)

推荐文章