《電子技術(shù)應(yīng)用》
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工業(yè)機(jī)器人發(fā)展困局:核心零部件完全靠進(jìn)口

2015-01-04

2010年我們的制造業(yè)總量已經(jīng)超過(guò)美國(guó)。但我們是用1億工人來(lái)完成的,美國(guó)是1000萬(wàn)工人完成的

  工業(yè)機(jī)器人,如今在中國(guó)是個(gè)熱門話題。來(lái)自中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2013年中國(guó)市場(chǎng)工業(yè)機(jī)器人銷售總量比2012年增長(zhǎng)約36%。中國(guó)不僅已經(jīng)成為世界上最大的機(jī)器人市場(chǎng),也是成長(zhǎng)最快的市場(chǎng)。

  工信部賽迪研究院公布的報(bào)告亦指出,在政策扶持和人工成本倒逼下,預(yù)計(jì)中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)2012年到2022年十年間的增長(zhǎng)率為年均23%至36%,潛在市場(chǎng)規(guī)模達(dá)千億元級(jí)別。

  在中國(guó)制造業(yè)正向高端轉(zhuǎn)變、承接國(guó)際先進(jìn)制造、參與國(guó)際分工的背景下,工業(yè)機(jī)器人也被寄予厚望,期待成為推動(dòng)轉(zhuǎn)型的重要力量。

  工業(yè)機(jī)器人將如何改變中國(guó)?日前,《瞭望東方周刊》專訪了中國(guó)工程院院士蔡鶴皋。

  作為哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人研究所名譽(yù)所長(zhǎng),蔡鶴皋是國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人事業(yè)的開創(chuàng)者之一。1985年,他研制成功中國(guó)第一臺(tái)弧焊機(jī)器人。該項(xiàng)目在北京的中國(guó)軍事博物館展出時(shí),被用以與人造衛(wèi)星媲美。

  此次專訪中,蔡鶴皋再次強(qiáng)調(diào),只有解決工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展問(wèn)題,中國(guó)才有可能實(shí)現(xiàn)從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。

  1億人完成1000萬(wàn)人的工作

  《瞭望東方周刊》:工業(yè)機(jī)器人是一個(gè)什么概念?它有什么作用?

  蔡鶴皋:上世紀(jì)60年代,美國(guó)首先研制成功第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人。當(dāng)時(shí)美國(guó)工業(yè)發(fā)展很快,但勞動(dòng)力不足、勞動(dòng)力成本不斷提高。他們就考慮研究一種機(jī) 器,能夠在工廠里代替人進(jìn)行各種作業(yè),比如焊接、噴漆、搬運(yùn)、裝配……這種機(jī)器人開始看起來(lái)就像人的手臂,有大臂、有小臂、有手腕、有手,根據(jù)編程可以做 各種動(dòng)作。手里拿著焊槍就可以焊接,拿著噴槍就可以噴漆,有手爪的可以搬運(yùn)。當(dāng)時(shí)美國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展很快,機(jī)器人首先用在汽車上。

  日本在戰(zhàn)后也面臨勞動(dòng)力缺乏和勞動(dòng)力成本高的問(wèn)題,很快就引進(jìn)了這項(xiàng)技術(shù)。政府出臺(tái)扶持政策,工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)很快就發(fā)展起來(lái)。對(duì)機(jī)器人制造廠, 政府給補(bǔ)貼,以減少制造機(jī)器人的風(fēng)險(xiǎn),因此刺激了工廠的積極性。用戶購(gòu)買和使用機(jī)器人也會(huì)得到政府補(bǔ)貼,用的越多獲得的補(bǔ)貼越多。如今,日本已成為世界上 生產(chǎn)和使用工業(yè)機(jī)器人最多的國(guó)家。

  日本將1980年叫做“機(jī)器人元年”,他們?cè)谶@一年基本做到了產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用。

  工業(yè)機(jī)器人后來(lái)在歐洲也得到發(fā)展,像德國(guó)、瑞典發(fā)展得很快。瑞典的ABB公司、德國(guó)的庫(kù)卡公司,都是在這樣的歷史背景下發(fā)展起來(lái)的。

  中國(guó)在上世紀(jì)80年代初開始把機(jī)器人列入國(guó)家計(jì)劃,后來(lái)也列入“863計(jì)劃”和自然科學(xué)基金項(xiàng)目。從那時(shí)到現(xiàn)在也有30多年了,我們已經(jīng)能造工 業(yè)機(jī)器人,但產(chǎn)業(yè)還沒(méi)有發(fā)展壯大,規(guī)模也很小,只能說(shuō)還在萌芽階段。中國(guó)目前還沒(méi)有像庫(kù)卡、ABB、安川那樣大規(guī)模生產(chǎn)機(jī)器人的企業(yè)。但是這30年當(dāng)中, 我們?cè)诠I(yè)機(jī)器人方面也取得了一定成績(jī)。

  《瞭望東方周刊》:現(xiàn)在西方國(guó)家工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用到了什么程度?

  蔡鶴皋:像日本,每一萬(wàn)名工人對(duì)應(yīng)的機(jī)器人數(shù)量是300多臺(tái),中國(guó)還不到20臺(tái)。從這方面來(lái)看,中國(guó)潛在的市場(chǎng)很大。因?yàn)橹袊?guó)是一個(gè)制造大 國(guó),2010年我們的制造業(yè)總量已經(jīng)超過(guò)美國(guó)。但我們是用1億工人來(lái)完成的,美國(guó)是1000萬(wàn)工人完成的,這個(gè)數(shù)字說(shuō)明我們的生產(chǎn)效率還不到美國(guó)的十分之 一,生產(chǎn)手段還非常落后。

  2010年,我到沿海的一些企業(yè)看,雖然產(chǎn)品可以出口、產(chǎn)量很大,但都是手工作業(yè)、勞動(dòng)密集型。到車間一看,很多人在那用手工焊接、裝配、制作。

  這幾年中國(guó)也出現(xiàn)了過(guò)去西方國(guó)家、發(fā)達(dá)國(guó)家曾遇到的問(wèn)題—勞動(dòng)力短缺和勞動(dòng)力成本高。中國(guó)沒(méi)有那么多廉價(jià)勞動(dòng)力了,今后怎么發(fā)展?中國(guó)正面臨產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),要從制造大國(guó)變成制造強(qiáng)國(guó)。所以,目前已經(jīng)出現(xiàn)了一個(gè)工業(yè)機(jī)器人的需求高漲期。

  有人說(shuō),中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)將成為世界最大的需求市場(chǎng),因?yàn)橹袊?guó)制造業(yè)非常龐大,要提升到像美國(guó)、日本、德國(guó)那樣的自動(dòng)化程度,需要幾百萬(wàn)臺(tái)工業(yè)機(jī)器人。

  正因?yàn)檫@樣,外國(guó)幾家大的機(jī)器人企業(yè),像庫(kù)卡、ABB、安川都跑到中國(guó)來(lái),在上海、成都、沈陽(yáng)、北京等地建廠。他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn),必須要用廉價(jià)產(chǎn)品來(lái)和中國(guó)競(jìng)爭(zhēng),就利用中國(guó)的勞動(dòng)力就地生產(chǎn),減少遠(yuǎn)途運(yùn)輸成本。

  我們不能把中國(guó)的機(jī)器人市場(chǎng)拱手交給外國(guó)人,要發(fā)展自己的工業(yè)技術(shù)產(chǎn)業(yè),用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)機(jī)器人占領(lǐng)中國(guó)市場(chǎng)。所以現(xiàn)在國(guó)家、地方政府和企業(yè)家都積極創(chuàng)辦機(jī)器人產(chǎn)業(yè),從全國(guó)來(lái)看有數(shù)百家這樣的企業(yè)正處在萌芽階段。

  關(guān)鍵元器件必須從外國(guó)進(jìn)口

  《瞭望東方周刊》:目前中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量如何?

  蔡鶴皋:2013年有統(tǒng)計(jì),但數(shù)字不是特別準(zhǔn)確:中國(guó)新銷售的機(jī)器人總量約11萬(wàn)到12萬(wàn)臺(tái)。其中中國(guó)造的機(jī)器人可能占到十分之一,90%是進(jìn) 口的—庫(kù)卡的、ABB的、安川的。到上海汽車廠、第一汽車廠、第二汽車廠、北汽、南汽這些大汽車廠一看,機(jī)器人用得很多,基本都是外國(guó)的。

  如果中國(guó)要到達(dá)美國(guó)的生產(chǎn)效率,就得裝備300多萬(wàn)臺(tái)工業(yè)機(jī)器人,缺口還有幾百萬(wàn)臺(tái)。外國(guó)這幾大廠家生產(chǎn)不出來(lái)這么多,所以中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間很大。

  《瞭望東方周刊》:國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人在價(jià)格、性能、技術(shù)等問(wèn)題上存在挑戰(zhàn)嗎?

  蔡鶴皋:這還真是很嚴(yán)重的問(wèn)題。中國(guó)能造機(jī)器人,造出來(lái)也能用,但是造一臺(tái)6個(gè)自由度的工業(yè)機(jī)器人,就需要6臺(tái)伺服電機(jī)。伺服電機(jī)中國(guó)造不了,得進(jìn)口。另外,每一個(gè)關(guān)節(jié)上都有一個(gè)精密減速器,也得從日本進(jìn)口。進(jìn)口電機(jī)和減速器價(jià)錢很高。

  雖然我們的勞動(dòng)力便宜,但是國(guó)產(chǎn)企業(yè)想降低機(jī)器人制造成本非常困難—關(guān)鍵元器件必須從外國(guó)進(jìn)口,這個(gè)因素就使我們的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到制約。

  中國(guó)也在努力自己造伺服電機(jī)和減速器,但還沒(méi)有完全解決。我們的目標(biāo)是性能起碼能達(dá)到外國(guó)水平,價(jià)格是外國(guó)的三分之一。

  《瞭望東方周刊》:如何看現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展情況?

  蔡鶴皋:工業(yè)機(jī)器人分三代。第一代機(jī)器人是示教再現(xiàn)型,給它編程,教它干什么活,它會(huì)忠實(shí)地按程序做,一千遍、一萬(wàn)遍不走樣。但這種機(jī)器人沒(méi)有 感覺(jué)系統(tǒng),假如外界環(huán)境變了,它沒(méi)有感覺(jué),更沒(méi)有思維功能,不能規(guī)劃自己的行為。國(guó)外工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用最多的還是第一代機(jī)器人。具有感知功能的是第二代機(jī)器 人,現(xiàn)在的應(yīng)用還不如第一代機(jī)器人那樣普遍。

  第二代,也就是具有感知功能的機(jī)器人,比如說(shuō)有視覺(jué)功能,它能判斷零件的位置和運(yùn)動(dòng)的方向,甚至可以將圓形、方形、三角形等不同形狀的零件放到不同的箱子里。具有感知功能的機(jī)器人在生產(chǎn)中已經(jīng)應(yīng)用了,只是還比較少,現(xiàn)在90%都是第一代。

  發(fā)射到火星上的探測(cè)機(jī)器人是有智能的,可以自主判斷、決定自己該怎么做。完全自主的機(jī)器人還沒(méi)有出現(xiàn),這種機(jī)器人是屬于第三代智能機(jī)器人。

  工業(yè)機(jī)器人受到高層重視

  《瞭望東方周刊》:有人說(shuō),工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用給美國(guó)等帶來(lái)了很高的失業(yè)率,你如何看這種說(shuō)法?

  蔡鶴皋:整個(gè)生產(chǎn)發(fā)展的趨勢(shì)就是要讓生產(chǎn)作業(yè)走向自動(dòng)化和機(jī)械化。像美國(guó)、日本、德國(guó)這些發(fā)達(dá)國(guó)家,雖然很多都已用機(jī)器人自動(dòng)化完成,但仍有很多勞動(dòng)作業(yè)還是靠人,比如建筑、農(nóng)業(yè)、采礦。總的趨勢(shì)是體力勞動(dòng)越來(lái)越少,但是可以從事腦力勞動(dòng)。

  對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō),到底是用人好還是用機(jī)器人好?這不是說(shuō)我們想怎么做就怎么做,這與整個(gè)國(guó)家的歷史發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生產(chǎn)力發(fā)展都有密切關(guān)系。

  過(guò)去中國(guó)的勞動(dòng)力非常多、農(nóng)業(yè)人口非常多,但中國(guó)不能總是這個(gè)狀態(tài)。由于經(jīng)濟(jì)條件改善、勞動(dòng)力數(shù)量萎縮,出現(xiàn)了要用機(jī)器人替代人的新發(fā)展趨勢(shì)。

  在這種情況下,如果還要走過(guò)去的老路是走不通的,只有走自動(dòng)化的道路。這和過(guò)去的發(fā)達(dá)國(guó)家,如美國(guó)、日本、德國(guó)的歷史太像了。中國(guó)經(jīng)濟(jì)要轉(zhuǎn)型升級(jí),要從制造大國(guó)變成制造強(qiáng)國(guó),這是歷史發(fā)展階段的一個(gè)必然。想走這條路也得走,不想走也得走。

  《瞭望東方周刊》:通過(guò)工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn),你覺(jué)得中國(guó)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)還要多長(zhǎng)時(shí)間?

  蔡鶴皋:有人說(shuō)在2025年。在中國(guó)要實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的夢(mèng)想,我認(rèn)為有可能,但是很艱巨。要從上到下,從各級(jí)政府到各個(gè)企業(yè),各個(gè)科研和學(xué)校部門,大家共同努力才能解決這個(gè)轉(zhuǎn)型升級(jí),才能達(dá)到建成制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)。

  我們也要培養(yǎng)制造強(qiáng)國(guó)企業(yè)所需的高技術(shù)人才,會(huì)使用、會(huì)操作、會(huì)維修工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)人才,整個(gè)生產(chǎn)的技術(shù)隊(duì)伍和人才隊(duì)伍都要是高水平的。

  習(xí)近平總書記在院士大會(huì)上的報(bào)告中談到了機(jī)器人,國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人把機(jī)器人作為具體問(wèn)題來(lái)講,這是歷史上第一次。我聽(tīng)了這個(gè)報(bào)告非常振奮,從國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人層面都這么重視,中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人有希望了。

  現(xiàn)在各地發(fā)展勢(shì)頭都很猛,溫度很高,有點(diǎn)像雨后春筍。但最后誰(shuí)能做成?就要看誰(shuí)能做成規(guī)模生產(chǎn),必須像庫(kù)卡、ABB、安川這樣要有相當(dāng)大的產(chǎn)量、相當(dāng)多的用戶,這才叫成功。

  日本也經(jīng)過(guò)了這個(gè)階段,最初從美國(guó)引進(jìn)技術(shù),出現(xiàn)了五花八門的機(jī)器人公司,甚至每個(gè)汽車廠都造機(jī)器人,都成為機(jī)器人制造廠。發(fā)展了20多年后,現(xiàn)在就是安川等幾個(gè)大廠成功了,它們逐漸吞并了小廠,形成了大企業(yè)。

  現(xiàn)在日本的機(jī)器人企業(yè)沒(méi)那么多,但是他們更成功了,變成了世界級(jí)的企業(yè)。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中去努力,我相信在中國(guó)有幾個(gè)機(jī)器人企業(yè)會(huì)成為參天大樹。

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