走進華晨寶馬沈陽鐵西工廠,超過600臺工業(yè)機器人在快速扭轉騰挪,時而為車架焊接,時而抓取零部件快速進行組裝,多臺機器人之間在靈活快速中互相配合,一臺臺嶄新的汽車從高效的生產流水線中駛向市場。寶馬工廠有關負責人告訴中國知識產權報記者,這些工業(yè)機器人使用了核心專利技術,整車生產的自動化率達到95%以上。
工業(yè)機器人作為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要基礎,已經成為衡量一個國家制造水平和科技水平的重要標志。近年來,美國、日本、歐盟等國家和地區(qū)紛紛加快推進工業(yè)機器人發(fā)展和應用步伐,以期在新一輪工業(yè)革命中占據制高點。作為全球最大的工業(yè)機器人市場,我國一直缺少自主的大品牌企業(yè)。為此,我國于2016年出臺了《機器人產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》,鼓勵機器人產業(yè)加大研發(fā)投入,提高技術創(chuàng)新能力,培育自主品牌。如今,該規(guī)劃已經實施四年,我國在工業(yè)機器人領域競爭力如何?相關技術是否存在差距?知識產權保護意識如何?
現(xiàn)狀:自主品牌有差距
近年來,隨著勞動力人口比例逐漸減小,“機器人換人”漸成趨勢。2015年5月,富士康公司將其位于昆山的一家大型工廠內11萬名員工裁掉6萬人,代之以數(shù)千臺工業(yè)機器人。自2013年以來,我國連續(xù)多年保持工業(yè)機器人全球最大市場。根據國際機器人聯(lián)盟(IFR)數(shù)據顯示,2018年全球工業(yè)機器人市場規(guī)模為168.2億美元,其中我國工業(yè)機器人市場規(guī)模為62億美元,2013年~2018年平均增長率接近30%。 與全球工業(yè)機器人最大市場不匹配的是,我國工業(yè)機器人的自主品牌有待培育和發(fā)掘。目前,發(fā)達國家已經建立起完善的工業(yè)機器人產業(yè)體系,核心技術與產品應用均處在領先地位,并形成了少數(shù)幾個占據全球主導地位的機器人龍頭企業(yè),如以日本的發(fā)那科、安川,德國庫卡,瑞典ABB為代表的“四大家族”,占據了中國工業(yè)機器人市場份額的近60%。
相比之下,我國工業(yè)機器人在國內市場占有率明顯偏低。盡管我國機器人研發(fā)起步于20世紀70年代,但囿于技術發(fā)展較慢和市場需求不夠迫切,相關技術研發(fā)沒有取得巨大突破性進展。近年來,在一系列政策支持及市場需求的拉動下,我國機器人產業(yè)步入快速發(fā)展階段。高工產研機器人研究所(GGII)數(shù)據顯示,2015 年至2018年,國內涉及協(xié)作機器人市場共計有18起融資案例。從融資輪次來看,以天使輪、Pre-A 及A 輪為主,融資主要用于實現(xiàn)機器人的量產,擴大產品銷售渠道,提高市場占有率。
但與工業(yè)發(fā)達國家相比,我國機器人產業(yè)還存在較大差距,主要表現(xiàn)在:機器人零部件中高精度減速器、伺服電機和控制器等依賴進口;核心技術創(chuàng)新能力薄弱,高端產品質量可靠性低;企業(yè)“小散弱”問題仍然較為突出,產業(yè)競爭力缺乏。“機器人移動操作臂的抓取是多品種少批量產品柔性制造中關鍵技術,近年來已成為行業(yè)研究的熱點?!痹诮张e行的OFweek2019(第九屆)中國機器人產業(yè)大會上,上海交通大學機器人研究所常務副所長曹其新教授表示。在深圳眾為興技術股份有限公司市場總監(jiān)王亮看來,雖然在某些領域已經出現(xiàn)少數(shù)“拔尖”的國產機器人企業(yè),但“價格戰(zhàn)”依舊讓眾多機器人廠商“受傷”。
原因:專利布局偏薄弱
“究其原因,專利布局和產品的關聯(lián)度不夠緊密是制約我國工業(yè)機器人企業(yè)發(fā)展的重要因素之一?!惫枮I工業(yè)大學(深圳)教授朱曉蕊告訴本報記者,部分企業(yè)還沒有真正形成對知識產權的尊重和有效保護。
相比而言,優(yōu)傲、ABB、庫卡等國外品牌不僅擁有自己的控制器、伺服電機等關鍵零部件技術,而且每家企業(yè)在關鍵零部件方面都有核心技術優(yōu)勢,并進行了知識產權布局。以在協(xié)作機器人領域最為突出的公司優(yōu)傲為例,其最早于2006年就進行了專利布局,截至目前已經提交相關專利申請34件,涉及機器人一體化關節(jié)結構等眾多核心專利技術,專利和產品的匹配度較高。
超凡知識產權高級檢索分析師李康經過專利檢索后發(fā)現(xiàn),目前國內部分機器人公司如遨博、達明、節(jié)卡、新松從2013年開始都進行了專利布局,專利數(shù)量和質量都有所提升。但總體技術水平與國外相比,仍然存在較大差距。我國缺乏核心關鍵技術的原創(chuàng)性成果,尤其在精密減速器、伺服電機、伺服驅動器、控制器等高可靠性基礎功能部件方面的技術差距較大,導致國內企業(yè)在核心零部件方面長期依賴進口,而主要從事機器人本機的組裝以及為其他行業(yè)提供一體化解決方案等方面的工作。另外,單純從技術參數(shù)看,國產工業(yè)機器人在負載、負載重量比、重復定位精度、重量、易用性等方面,部分技術指標已經接近國外廠商水平,但在安全性、可靠性、長時間運行穩(wěn)定性方面,與國外產品相比還存在差距。
這些因素在一定程度上導致國內機器人企業(yè)議價能力較弱。業(yè)內人士指出,國內機器人生產廠商采購核心零部件的單價通常是國際巨頭的1.5到3倍,巨大價差提高了國產機器人制造成本,同時在產品性能的穩(wěn)定性上也和“四大家族”的產品存在一定差距,產品競爭力明顯不足。
突破:未來發(fā)展早部署
面對差距,國產工業(yè)機器人應如何突破?在王亮看來,唯有各家機器人企業(yè)明確自身定位,深耕細作,通過細分行業(yè)來凸顯優(yōu)勢,才能讓自身立于不敗之地。既要實現(xiàn)機器人關鍵零部件和高端產品的重大突破,又要實現(xiàn)機器人質量可靠性、市場占有率和龍頭企業(yè)競爭力的大幅提升;既要以企業(yè)為主體,又要促進產學研用協(xié)同創(chuàng)新,打造機器人全產業(yè)鏈競爭能力,形成具有中國特色的機器人產業(yè)體系,為制造強國建設打下堅實基礎。
北京航空航天大學機械學院教授贠超表示,無論是在引進的國外機器人作業(yè)系統(tǒng)上學習研究,還是國內科研機構和企業(yè)的自主合作研究,國內機器人企業(yè)仍有很多的東西要學,很長的路要走。朱曉蕊也希望有朝一日國內企業(yè)能通過擁有核心專利技術打敗同質化的競爭對手。
針對相關問題,業(yè)內專家表示,國內企業(yè)應積極跟蹤機器人未來發(fā)展趨勢,提早布局新一代機器人技術的研究:一方面加強機器人共性關鍵技術研究,另一方面提高機器人關鍵零部件及高端產品的質量可靠性,提升自主品牌核心競爭力。重點做好以下三點:首先,加強共性關鍵技術研究。針對智能制造和工業(yè)轉型升級對工業(yè)機器人的需求,重點突破制約我國機器人發(fā)展的共性關鍵技術。其次,建立健全機器人創(chuàng)新平臺。充分整合和利用現(xiàn)有科技資源和研發(fā)力量,組建面向全行業(yè)的機器人創(chuàng)新中心,打造政產學研用緊密結合的協(xié)同創(chuàng)新載體。最后,加強機器人技術創(chuàng)新、專利布局與產品之間的關聯(lián)度,構建和完善機器人產業(yè)標準體系,積極參與國際標準的制定。(本報記者陳景秋)
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