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国产工业机器人如何冲出重围
发布时间:2019/7/11 14:57:02来源:中国知识产权报/国家知识产权战略网分享到

  走进华晨宝马沈阳铁西工厂,超过600台工业机器人在快速扭转腾挪,时而为车架焊接,时而抓取零部件快速进行组装,多台机器人之间在灵活快速中互相配合,一台台崭新的汽车从高效的生产流水线中驶向市场。宝马工厂有关负责人告诉中国知识产权报记者,这些工业机器人使用了核心专利技术,整车生产的自动化率达到95%以上。

  工业机器人作为现代工业发展的重要基础,已经成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。近年来,美国、日本、欧盟等国家和地区纷纷加快推进工业机器人发展和应用步伐,以期在新一轮工业革命中占据制高点。作为全球最大的工业机器人市场,我国一直缺少自主的大品牌企业。为此,我国于2016年出台了《机器人产业发展规划(2016-2020年)》,鼓励机器人产业加大研发投入,提高技术创新能力,培育自主品牌。如今,该规划已经实施四年,我国在工业机器人领域竞争力如何?相关技术是否存在差距?知识产权保护意识如何?

  现状——自主品牌有差距

  近年来,随着劳动力人口比例逐渐减小,“机器人换人”渐成趋势。2015年5月,富士康公司将其位于昆山的一家大型工厂内11万名员工裁掉6万人,代之以数千台工业机器人。自2013年以来,我国连续多年保持工业机器人全球最大市场。根据国际机器人联盟(IFR)数据显示,2018年全球工业机器人市场规模为168.2亿美元,其中我国工业机器人市场规模为62亿美元,2013年~2018年平均增长率接近30%。

  与全球工业机器人最大市场不匹配的是,我国工业机器人的自主品牌有待培育和发掘。目前,发达国家已经建立起完善的工业机器人产业体系,核心技术与产品应用均处在领先地位,并形成了少数几个占据全球主导地位的机器人龙头企业,如以日本的发那科、安川,德国库卡,瑞典ABB为代表的“四大家族”,占据了中国工业机器人市场份额的近60%。

  相比之下,我国工业机器人在国内市场占有率明显偏低。尽管我国机器人研发起步于20世纪70年代,但囿于技术发展较慢和市场需求不够迫切,相关技术研发没有取得巨大突破性进展。近年来,在一系列政策支持及市场需求的拉动下,我国机器人产业步入快速发展阶段。高工产研机器人研究所(GGII)数据显示,2015 年至2018年,国内涉及协作机器人市场共计有18起融资案例。从融资轮次来看,以天使轮、Pre-A 及A 轮为主,融资主要用于实现机器人的量产,扩大产品销售渠道,提高市场占有率。

  但与工业发达国家相比,我国机器人产业还存在较大差距,主要表现在:机器人零部件中高精度减速器、伺服电机和控制器等依赖进口;核心技术创新能力薄弱,高端产品质量可靠性低;企业“小散弱”问题仍然较为突出,产业竞争力缺乏。

  “机器人移动操作臂的抓取是多品种少批量产品柔性制造中关键技术,近年来已成为行业研究的热点。”在近日举行的OFweek2019(第九届)中国机器人产业大会上,上海交通大学机器人研究所常务副所长曹其新教授表示。在深圳众为兴技术股份有限公司市场总监王亮看来,虽然在某些领域已经出现少数“拔尖”的国产机器人企业,但“价格战”依旧让众多机器人厂商“受伤”。

  原因——专利布局偏薄弱

  “究其原因,专利布局和产品的关联度不够紧密是制约我国工业机器人企业发展的重要因素之一。”哈尔滨工业大学(深圳)教授朱晓蕊告诉本报记者,部分企业还没有真正形成对知识产权的尊重和有效保护。

  相比而言,优傲、ABB、库卡等国外品牌不仅拥有自己的控制器、伺服电机等关键零部件技术,而且每家企业在关键零部件方面都有核心技术优势,并进行了知识产权布局。以在协作机器人领域最为突出的公司优傲为例,其最早于2006年就进行了专利布局,截至目前已经提交相关专利申请34件,涉及机器人一体化关节结构等众多核心专利技术,专利和产品的匹配度较高。

  超凡知识产权高级检索分析师李康经过专利检索后发现,目前国内部分机器人公司如遨博、达明、节卡、新松从2013年开始都进行了专利布局,专利数量和质量都有所提升。但总体技术水平与国外相比,仍然存在较大差距。我国缺乏核心关键技术的原创性成果,尤其在精密减速器、伺服电机、伺服驱动器、控制器等高可靠性基础功能部件方面的技术差距较大,导致国内企业在核心零部件方面长期依赖进口,而主要从事机器人本机的组装以及为其他行业提供一体化解决方案等方面的工作。另外,单纯从技术参数看,国产工业机器人在负载、负载重量比、重复定位精度、重量、易用性等方面,部分技术指标已经接近国外厂商水平,但在安全性、可靠性、长时间运行稳定性方面,与国外产品相比还存在差距。

  这些因素在一定程度上导致国内机器人企业议价能力较弱。业内人士指出,国内机器人生产厂商采购核心零部件的单价通常是国际巨头的1.5到3倍,巨大价差提高了国产机器人制造成本,同时在产品性能的稳定性上也和“四大家族”的产品存在一定差距,产品竞争力明显不足。

  突破——未来发展早部署

  面对差距,国产工业机器人应如何突破?在王亮看来,唯有各家机器人企业明确自身定位,深耕细作,通过细分行业来凸显优势,才能让自身立于不败之地。既要实现机器人关键零部件和高端产品的重大突破,又要实现机器人质量可靠性、市场占有率和龙头企业竞争力的大幅提升;既要以企业为主体,又要促进产学研用协同创新,打造机器人全产业链竞争能力,形成具有中国特色的机器人产业体系,为制造强国建设打下坚实基础。

  北京航空航天大学机械学院教授贠超表示,无论是在引进的国外机器人作业系统上学习研究,还是国内科研机构和企业的自主合作研究,国内机器人企业仍有很多的东西要学,很长的路要走。朱晓蕊也希望有朝一日国内企业能通过拥有核心专利技术打败同质化的竞争对手。

  针对相关问题,业内专家表示,国内企业应积极跟踪机器人未来发展趋势,提早布局新一代机器人技术的研究:一方面加强机器人共性关键技术研究,另一方面提高机器人关键零部件及高端产品的质量可靠性,提升自主品牌核心竞争力。重点做好以下三点:首先,加强共性关键技术研究。针对智能制造和工业转型升级对工业机器人的需求,重点突破制约我国机器人发展的共性关键技术。其次,建立健全机器人创新平台。充分整合和利用现有科技资源和研发力量,组建面向全行业的机器人创新中心,打造政产学研用紧密结合的协同创新载体。最后,加强机器人技术创新、专利布局与产品之间的关联度,构建和完善机器人产业标准体系,积极参与国际标准的制定。(记者 陈景秋)

  

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