四、國產(chǎn)機(jī)器人本體未來發(fā)展路徑

　　現(xiàn)階段國內(nèi)機(jī)器人廠商在高端領(lǐng)域不能直接與國外企業(yè)競爭，國內(nèi)機(jī)器人的成功之道在于打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈，生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型機(jī)器人本體，尤其要突破減速機(jī)等關(guān)鍵零部件。

　　1.國產(chǎn)機(jī)器人本體成功路徑--打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈

　　國產(chǎn)機(jī)器人本體的“成功五要素”：國內(nèi)機(jī)器人本體要發(fā)展的好，在“伺服系統(tǒng)”、“控制器”、“核心算法”、“精密減速器”，以及“應(yīng)用和集成技術(shù)”這五大領(lǐng)域至少要有2-3個(gè)是擅長的。 

　　這五大核心技術(shù)被稱為機(jī)器人本體的“成功五要素”。國產(chǎn)機(jī)器人本體要發(fā)展的好，在這五大領(lǐng)域至少要有2-3個(gè)是擅長的。首先伺服系統(tǒng)和控制器這兩塊要吃透，然后在核心算法方面需要做到比較好。高精度機(jī)械傳動(dòng)(即減速機(jī))可以采用外購。應(yīng)用和集成可以本體企業(yè)自己實(shí)施，也可以給集成商來完成。

　　2.打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈--“核心零部件”

　　(1)國內(nèi)機(jī)器人各核心零部件現(xiàn)狀

　　現(xiàn)階段雖然核心零部件國內(nèi)有企業(yè)研制出來，但是技術(shù)方面與國外有差距，還需要突破，特別是減速機(jī)。

　　伺服電機(jī)歐美品牌最高端，日本企業(yè)的質(zhì)量也很好，整體來講國外供應(yīng)商可選擇比較多，議價(jià)能力相對弱一些。國內(nèi)伺服電機(jī)進(jìn)步最大的是埃斯頓、廣數(shù)和匯川技術(shù)。

　　控制器是國內(nèi)企業(yè)比較拿手的，目前國內(nèi)做得比較好的企業(yè)有固高、眾為興、埃斯頓、廣數(shù)等企業(yè)，也有哈工大、北航等科研院所。

　　國外機(jī)器人企業(yè)和納博、Harmonic兩家主要減速機(jī)企業(yè)，有長期戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，而且它們需要的采購量也大，可以以較低的成本采購減速機(jī)。國內(nèi)企業(yè)議價(jià)能力弱，采購成本比國外通常貴3-5倍。三大關(guān)鍵零部件當(dāng)中，減速機(jī)利潤空間最大，因此實(shí)現(xiàn)減速機(jī)國產(chǎn)化是國內(nèi)機(jī)器人企業(yè)降低本體成本，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)機(jī)器人本體銷售放量增長的關(guān)鍵。

　　需要重點(diǎn)講下貝加萊和KEBA，因?yàn)檫@兩家企業(yè)不僅僅可以提供伺服系統(tǒng)和控制器，還可以提供整套機(jī)器人系統(tǒng)解決方案，國內(nèi)很多機(jī)器人本體企業(yè)剛開始就是依靠貝加萊和KEBA。

　　(2)在所有關(guān)鍵零部件中，減速機(jī)國產(chǎn)化是重中之重。

　　全球減速機(jī)市場容量估計(jì)100多億，RV減速機(jī)和諧波減速機(jī)按數(shù)量看，兩者是6：4，RV減速機(jī)主要用于20公斤以上的機(jī)器人關(guān)節(jié)，諧波用在20公斤以下機(jī)器人關(guān)節(jié)，RV減速機(jī)由于組成零件更復(fù)雜，承載強(qiáng)度更高，難度要比諧波減速機(jī)大，而且RV減速機(jī)生產(chǎn)線投資規(guī)模遠(yuǎn)大于諧波減速機(jī)。世界范圍內(nèi)RV減速機(jī)企業(yè)主要包括納博特斯克、Spinea和住友，以納博特斯克為主；諧波主要是Harmonic。

　　國內(nèi)正在研制減速機(jī)，或者打算研制減速機(jī)的企業(yè)很多，RV減速機(jī)企業(yè)包括南通振康、秦川發(fā)展、山東帥克等，諧波減速機(jī)企業(yè)包括江蘇綠的和中技克美。目前看諧波減速機(jī)可能比較快實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，RV減速機(jī)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)可能還需要一些時(shí)間。如果諧波減速機(jī)能夠較快突破，可以配合國內(nèi)機(jī)器人本體企業(yè)，滿足國內(nèi)3C等行業(yè)對20公斤以下小型通用六軸機(jī)器人強(qiáng)勁需求，推動(dòng)機(jī)器人本體國產(chǎn)化的進(jìn)程。

　　考慮到國內(nèi)工藝水平以及企業(yè)經(jīng)驗(yàn)欠缺，估計(jì)未來減速機(jī)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化之后，在使用壽命和精度方面仍然會(huì)與國際一流產(chǎn)品有一定差距。

　　(3)國內(nèi)機(jī)器人本體企業(yè)突破關(guān)鍵零部件有兩種思路。

　　思路一：走關(guān)鍵零部件自主研發(fā)路線，國內(nèi)南京埃斯頓、廣州數(shù)控等企業(yè)利用原來在機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)方面的經(jīng)驗(yàn)，自主研發(fā)機(jī)器人控制器和伺服系統(tǒng)。

　　思路二：走深度合作路線，即打通機(jī)器人產(chǎn)業(yè)上下游。埃夫特等企業(yè)，聯(lián)合上游關(guān)鍵零部件廠商，如固高、南通振康等，共同突破減速機(jī)等關(guān)鍵零部件。

　　3.打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈--“機(jī)器人本體”

　　與國外類似，國內(nèi)許多機(jī)器人廠商起源于上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)，且大多在近5年內(nèi)進(jìn)入機(jī)器人行業(yè)。另外，與國外不同的是，新松機(jī)器人和博實(shí)股份起源于科研院所轉(zhuǎn)型，是我國進(jìn)入機(jī)器人行業(yè)較早的企業(yè)。

　　(1)國內(nèi)外機(jī)器人企業(yè)關(guān)注點(diǎn)不同

　　中外機(jī)器人企業(yè)關(guān)注點(diǎn)不同：國外企業(yè)更關(guān)注前沿技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)企業(yè)關(guān)注核心零部件的突破以及在低端產(chǎn)能行業(yè)中尋求規(guī)模突破。

　　國外機(jī)器人在國內(nèi)市場也已經(jīng)占據(jù)了穩(wěn)固的地位，但是因?yàn)閲鴥?nèi)外對機(jī)器人的要求不一樣，國內(nèi)機(jī)器人企業(yè)也是有機(jī)會(huì)的。國外要求機(jī)器人可以運(yùn)營10-15年，但成本很高，國內(nèi)客戶的可能注重要求在兩年內(nèi)就可以把成本收回來了。所以中國的機(jī)器人市場可能就是對壽命的要求不高，但是對成本收回期要求高。要求把人減下來的同時(shí)，回收期越短越好。

　　(2)經(jīng)濟(jì)型本體是主要發(fā)展方向

　　在國內(nèi)外對機(jī)器人行業(yè)的關(guān)注點(diǎn)不同的情況下，經(jīng)濟(jì)型本體是國產(chǎn)機(jī)器人本體現(xiàn)階段發(fā)展方向，包括低成本的六軸通用機(jī)器人和三、四軸專用機(jī)器人。從廣義上來講，可以自由編程的自動(dòng)化設(shè)備都算機(jī)器人，可以很好地實(shí)現(xiàn)人工替代。

　　由于國外機(jī)器人行業(yè)伴隨汽車行業(yè)的成長，而且汽車行業(yè)對機(jī)器人精度、效率和穩(wěn)定性要求都非常高。在汽車領(lǐng)域，國內(nèi)企業(yè)短期不能和國外企業(yè)競爭。因此，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)側(cè)重開發(fā)應(yīng)用于汽車產(chǎn)業(yè)以外一般制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)型機(jī)器人。

　　所謂經(jīng)濟(jì)型本體分為兩類：一是國產(chǎn)核心零部件可以突破，國內(nèi)機(jī)器人企業(yè)可以批量化生產(chǎn)降低成本的通用六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人；二是應(yīng)用于某一領(lǐng)域的專用機(jī)器人。比如，用于電子行業(yè)的SCARA機(jī)器人、桌面機(jī)器人就屬于經(jīng)濟(jì)型本體中的專機(jī)。另外，用于機(jī)床上下料的桁架機(jī)器人也是專機(jī)。這類專用機(jī)器人通常三、四軸，國外通常稱為機(jī)械手。

　　桁架機(jī)器人、桌面機(jī)器人的等專用機(jī)器人，通常可以避開關(guān)節(jié)零部件受制于國外企業(yè)的弊病。例如，桁架機(jī)器人關(guān)節(jié)是并聯(lián)，每個(gè)關(guān)節(jié)的誤差不會(huì)累計(jì)，不像六軸通用機(jī)器人那樣關(guān)節(jié)是串聯(lián)的，對每個(gè)關(guān)節(jié)精度要求都很高，每個(gè)關(guān)節(jié)誤差會(huì)累計(jì)，會(huì)導(dǎo)致終端作業(yè)誤差很大。因此，專機(jī)可以采用精度較低的傳動(dòng)裝置。

　　(3)可自由編程的自動(dòng)化設(shè)備

　　從廣義上來講，可以自由編程的自動(dòng)化設(shè)備都算機(jī)器人，可以很好地實(shí)現(xiàn)人工替代。以AGV為例，一臺普通標(biāo)配的AGV可以抵三個(gè)搬運(yùn)工和一個(gè)司機(jī)加一臺運(yùn)輸車，人工替代效果明顯。從2010年開始，國內(nèi)AGV市場需求成倍增長，預(yù)計(jì)2014年國內(nèi)AGV的需求量將達(dá)到5萬臺，是2010年的10倍，總裝機(jī)量將達(dá)到25萬臺，成為全球AGV第一大消費(fèi)國。目前AGV應(yīng)用最多的是汽車行業(yè)，其次是3C行業(yè)。

　　新松機(jī)器人的優(yōu)勢不僅僅在系統(tǒng)集成比較強(qiáng)，而且在嘗試各種類型的自動(dòng)化設(shè)備，新松的AGV已經(jīng)是拳頭產(chǎn)品，未來可以把其它專用機(jī)器人和可編程的自動(dòng)化設(shè)備發(fā)展起來，比如真空清潔機(jī)械手，以及自動(dòng)碼垛設(shè)備等。