[在2014年,中國已成為全球最大的工業機器人消費國,預計到2015年,中國機器人市場需求量將達3.5萬臺,將近占全球總量的20%。今天我們就走進機器人的世界。]
1921年在布拉格國家大劇院里,上演著一部科幻劇,劇里有一種名叫羅素姆的機器人,這是機器人第一次出現在人類的文學作品中,它能夠勝任兩個半普通工人的工作量,人們把工作都交給羅素姆,自己則無憂無慮地享受生活。而在2014年,中國已成為全球最大的工業機器人消費國,預計到2015年,中國機器人市場需求量將達3.5萬臺,將近占全球總量的20%。
中國機器人團隊勇于開拓 不斷試水國際市場
這是在安微埃夫特智能裝備有限公司的廠房里,這家來自以色列的公司的高層正在饒有興趣地參觀埃夫特的最新產品,他們將和埃夫特公司在自動運動控制技術上展開合作,這是機器人生產中的關鍵技術之一。
高創傳動科技開發有限公司市場營銷副總裁Markus Erlich:埃夫特擁有巨大的潛力,成為全球領先的機器人生產廠家,我們在這兒所看到的技術,已經是處于世界一流的。而通過我們的合作,他們將會在世界上更具競爭力。
而在沈陽新松機器人自動化股份有限公司的生產車間里,工人們正在緊張地工作,他們所裝配的這些移動機器人,將會發往世界各地。
新松智能移動事業部總經理張雷:這是給某跨國企業,它是一個大型的國際化的拖拉機制造,像前面那批黃色的,那是我們給通用汽車提供的,像這邊有的是給日產的,那邊還有給福特的等等,我們可以說是這個領域的主要供貨商。
實際上,新松已經成為通用、寶馬、福特、米其林等一批世界級企業的全球采購供應商。
新松機器人自動化股份有限公司總裁曲道奎:新松一旦推向市場跟國外來比,在技術上什么,絲毫不差,很多還有我們自己的一些特點。
機器人被譽為“制造業皇冠頂端的明珠”,其研發、制造、應用是衡量一個國家科技創新和高端制造業水平的重要標志,被視為第三次工業革命的切入點和重要增長點。而中國的機器人制造企業,在這一輪變革中,在國際舞臺上閃亮登場,它們奮起直追,打破了本土市場洋品牌的壟斷局面;它們勇于開拓,不斷試水國際市場,助力中國從制造大國向制造強國的轉型升級。
這是上世紀80年代末,90年代初,由我國研發出來的機器人。作為國家863計劃的重要成果,它的研發者就是有著中國機器人之父之稱的中國工程院院士蔣新松。盡管這一產品標志著我國在這一領域的研究已比肩同期世界先進水平,但在當時,它并沒有在工業生產中散發出應有的光彩。
中國機器人產業聯盟執行理事長宋曉剛:就是我們國家無論是從市場的需求,從工業的基礎來講,那么80年代到90年代這一階段,都沒有具備這個快速推廣應用機器人自動化系統這么一個條件。
當時,中國剛剛處于改革開放初期,大批成本低廉的勞動力涌進工廠,受惠于空前的人口紅利,幾乎沒有企業會考慮花錢為工業機器人買單。但是當時走出國門的研究者中,已經有人注意到歐洲發達國家工業機器人的普遍使用和機器人產業的快速發展。
曲道奎:到它那兒一看,幾乎就是一個機器化,所以看完是非常震撼的。這時候才知道機器人我們過去老是在實驗室里面搞,但是沒想到機器人還會有這么大一個作用,并且在國外已經是大批量在工業中,在大批量應用的,所以那時候震撼還是非常大的。
曲道奎是蔣新松的學生,也是我國機器人專業首批研究生。最終,在導師的召喚下,對機器人產業滿懷信心的曲道奎回到中國,組建了一個30人左右的團隊,致力于機器人的產業化。
對機器人產業滿懷信心的曲道奎回到中國致力于機器人的產業化
曲道奎:無論是在資金上,在品牌上,在企業管理的經驗上,在市場上,包括怎么去做產品,這可能對我們來講都是空白。
正當團隊在為市場而迷茫時,一個客戶找上了門。
張雷:當時沈陽金杯汽車廠規劃的一條生產線,但是這個生產線其它環節都規劃完畢以后,招標的時候發現在底盤合裝這個環節上,由于原定的國外的供貨商對我們國內實行禁運,就是不賣給我們。
合同也簽了,款也付了大部分,但是卻因為美方的技術封鎖,整條生產線安裝到半路就繼續不下去了,企業被移動機器人的技卡住了脖子。
張雷:用戶可以說是在沒有辦法的情況下找到我們的,他們只是想來試一試,當時這個合同的話,其實項目額也不是非常大,相當于給國外公司預定的當時的尾款的一個數額。
雖然錢少,任務重,但是張雷和他的同事們當時毫不猶豫地接了這個單。
張雷:我們通過這個突破口,就有可能把我們原來積累的高技術,真正在工業里面得到普遍的應用。
但是團隊里大多數成員,連機器人生產線都沒有見過。加上國外的技術封鎖,相關資料的獲取費盡波折。
張雷:我們當時是去科技情報所來反復地搜索,四五十本可能上百本資料,才能獲得這么樣一張照片。然后我們要根據這個來推測所使用的技術,或者它的應用環境會是什么樣的。
但照片只是一個靜止的畫面,但機器人卻要移動起來,一靜一動之間,大有玄機。
張雷:一方面要能夠按他設定的虛擬軌道運行,另一方面還要跟安裝的車身進行同步。如何協調這兩者之間的同步,包括很好的適應性是一個很大的難題。
對這群做研究出身的知識份子來說,要完成項目,技術并不是唯一難題。他們當時甚至沒想到打聽配件廠家的信息。
張雷:剛開始那個車輪的話,其實現在知道很多車輪我們是從專業的廠家采購。當時我們沒有這個渠道,不知道這個貨源,可以說完全是自己加工,自己做起來的,完全是從頭來做。很多環節都是這樣,就是沒有原來的工業基礎,也沒有原始的信息,都得靠自己從頭摸索。
啃骨頭,走彎路,這一單生意花了整個團隊兩年半的時間,最終他們攻克下了移動機器人的核心技術,讓客戶的汽車生產線終于順利開動起來。
張雷:很緊張,也很興奮,就是我們頭一次看到自己研制的移動機器人,在我們國家的生產線上真正應用于工業工程,很高興。
中科院沈陽自動化所機器人研究開發部攻克了汽車生產線移動機器人技術的消息不脛而走,很快,韓國三星公司找上門來,花了幾十萬美元購買他們的這項技術專利。
曲道奎:我們認識已經不單單具備了我們的技術高度這么一種能力,同時我們也有能力,完全有能力,利用自己的技術,怎么來推出產品,怎么來企業進行應用,這個對我們很大的一個信心的提升作用。
1999年,國務院發布了《關于加強技術創新,發展高科技,實現產業化的決定》,這一文件的出臺,最終促成了中國第一家專門從事機器人和先進裝備高技術企業的建立。但翻閱這一年的歷史數據,聯合國歐洲經濟委員與國際機器人聯發布的統計報告顯示,從1994-1999年,美國通用工業機器人的年銷售量幾乎翻了一番,達到15,000臺,僅1999年一年就增長了38%。歐盟1999年通用工業機器人的銷售量增長16%,達到25,000臺,但在中國,1999年的裝機量僅為550臺,而且幾乎為幾大國際巨頭所壟斷,新松要在市場上打開局面,幾乎就是虎口奪食。
1999年聯合國歐洲經濟委員與國際機器人聯發布的統計報告數據
曲道奎:中國那時候一年才幾百臺,所以這時候給我們整個想象的這個市場空間還是落差比較大的,這是一個方面,那么另一方面,就是技術這么小的市場,那時候也已經全部國外在壟斷,所以我們說直接踏向市場的第一步,直接面對的就是一個國際化的競爭。
在曲道奎看來,新松做為后來者,要在這場國際化的競爭中取得立足之地,最有力的武器就是一支脫胎于中科院,根植于本土的的研發團隊,他們一懂機器人的各種型號和種類,二懂中國制造企業的需求和工作原理。
曲道奎:就是企業有什么難題的,去找新松吧,企業有什么瓶頸,因為我們做了很多并不需要企業付錢的事。就我可以幫著你來進行前期的一些規劃,幫著一些問題的解決,但是這時候我可以分文不取。
通過跟企業建立這種伙伴關系,新松團隊的技術和服務逐漸在業內贏得了口碑,也一點點贏得了市場。
曲道奎:在這種高技術產品力量,技術還是一個關鍵的一個技術要素,首先是看你的技術,能否滿足我的要求,你的功能,性能可靠性,是否給我的整個需求匹配,在這個前提下,看你的價格,看你的成本,否則的話你就是白送給他們使用他都不敢用,為什么,會影響他的整個生產。
當曲道奎和他的團隊正在市場上艱難地啃骨頭的時候,胡國棟也在為企業所引進的國外機器人而頭疼。當時他在奇瑞汽車任設備部負責維修工作。
埃夫特公司副總工程師胡國棟:當時在使用德國杜爾公司噴頭機器人的時候,當時有一個設備故障,也是我們第一次碰到的故障,就是設備它報警,一個報警號,我們查資料的話,他寫的很簡單,沒有說明這個故障的原因是什么。
這個報警號意味著什么?繼續運轉下去,是否會影響生產安全?在這些問題沒有答案之前,胡國棟只有一個選擇:關停整條生產線。
胡國棟:壓力非常大,我們公司一個規定當時,停臺五分鐘,必須報到車間主任,15分鐘必須報告到我們的廠長,30分鐘必須報告到我們公司的總經理,何況我們不止30分鐘,而是停下來一天了,
對于企業來說,時間就是金錢。既便現在回憶起來,胡國棟也覺得這是自己生命中最難熬的一天
胡國棟:當時我們找到老外的時候,老外第一個他資料不全,他也不愿意給我們太多的資料;第二個,在中國的它的技術專家,技術水平也是有限的,他不能夠提供這方面的更多的支持,只能靠我們自己來解決,
為了盡量減少損失,技術團隊決定一面使用人工操作的方法部分恢復生產,一面繼續排查。當時剛剛大學畢業的胡國棟身上有鼓初生牛犢不怕虎的倔強勁兒,愣是兩天兩夜守在機器旁邊,不眠不休,把問題解決了。
胡國棟:后來杜爾的很多工程師,在他們其他項目當中調試遇到問題就打電話給我們,讓我們來給他們提供一些技術方面的支持,后來我們這個維修團隊,在整個我們奇瑞公司甚至在我們這個噴頭行業,都是還是小有名氣。
胡國棟的這個團隊算是一戰成名,年青氣盛的他冒出了一個想法:自己制造機器人。
胡國棟:我就找到我的領導,也就是我們公司現在的總經理許總,當時跟他說我說許總,我在維修,在現場維修這么多年了,我也積累了不少經驗,我想以后有機會的時候,如果我們部門從事裝備開發的話,能不能給我一次機會。
安徽埃夫特智能裝備有限公司總經理許禮進:我說可以考慮。當時這樣我就鼓勵他,我說你先好好掌握吧,等到有機會的時候,我們說不定會真會造機器人。
許禮進雖然沒有當場應允,但實際上這個想法在他心里也是由來已久。做為企業設備部的負責人,公司為進口機器人付出的高昂代價一直都困擾著他。
許禮進:升級改造的時候,我們就是請了這個進口的機器人廠商,來為我們服務。就是從國外這個上飛機開始,一直回到他們國內下飛機,一直回到他們下飛機為止,按小時收費,幾百歐元一個小時。
最后,外國專家只是簡單地修改了一下程序,企業就花了近一百萬元。這錢雖然不是許禮進自己掏腰包,但是還是覺得心疼。
許禮進:就覺得技不如人,就永遠這個受制于人,永遠這個被動挨打。這個事情更是加深了我們一定要掌握核心技術,一定要有自己的機器人這樣的一個想法。
許禮進的這個想法在2007成為現實。這一年,他在母公司的支持下,組建了安徽埃夫特智能裝備有限公司。躍躍欲試的胡國棟自然被招至許禮進的麾下,他接到的第一個任務是:擬一份生產機器人的可行性報告。一提筆,這個年青人才發現,自己當初似乎太沖動,修機器人和造機器人,畢竟還是兩回事。
胡國棟:維修只能接觸到設備的應用層面,當我們去開發設備的時候我們必須了解到設備的最底層,它的原理是什么,它的電路是什么,它的機器結構是什么,我怎么樣把這個項目開發完,你怎么開發,你的技術路線是什么。
央視財經《經濟半小時》記者:蒙了。
胡國棟:對,當時我們就不知道從哪里寫。
但這并沒有難倒不服輸的胡國棟,他和幾個年青骨干決定到哈爾濱工業大學取經。
胡國棟:元月16日我們過去的。因為過年之后,因為考慮到一個路比較遠,從北方到南方來比較遠,另外我們還想在那邊學點東西,利用放假期間學點東西,還有項目壓力比較大,我們去年幾個人沒回來,每天就在實驗室里面來看資料,來學程序。
幾個月的惡補之后,這群年青人開始和哈爾濱工業大學合作制造樣機2009年3月,埃夫特自主研發的第一臺點焊機器人在奇瑞的汽車生產車間投入使用。
央視財經《經濟半小時》記者:當第一天開的時候,你心里邊有底嗎?
胡國棟:心里面沒底。
記者:為什么?
胡國棟:因為我們的產品第一次用于工業生產,外面的說法很多,當時我們這個產品用的時候很多人是反對的。他說你這個產品,第一個假設你這個壞了,你會影響我的生產;第二個,假設你的產品出現一些異常情況,比如飛車,會出現安全事故,打到我們的人怎么辦?
這樣的質疑并非沒有道理,畢竟是第一臺樣機,上線以后狀態百出。
許禮進:比如我們這個機器人機械臂斷了,漏油啊,噪音啊,甚至還發生過安全事故。機器在運行過程中突然失控,失控扎到我們一個員工的一個安全帽上,當時把帽子都扎破了。我們公司安全管理部門,生產管理部門,包括車間,當時都很反對,要拒絕用這個機器人。
當時的許禮進頂著巨大的壓力
回想起那樣的日子,許禮進依然感覺不堪回首。
許禮進:最焦躁就是每次開生產會,我親自到這個會上去解釋,這個問題發生的是什么原因,我們怎么改進的,保證以后不能再犯,不能再出現這個問題。所以是頂著這樣一個壓力。
央視財經《經濟半小時》記者:當時您怕去參加那個會嗎?
許禮進:那肯定怕。
許禮進覺得,能熬過那段日子,靠的是整個團隊的信念和奇瑞公司的支持。
許禮進:要用自主品牌的機器人,來造自主品牌的汽車。
上世紀中葉,第一臺工業機器人在美國誕生。而如今,機器人在工業、家庭服務、醫療、教育、應急救援、軍事等領域大顯神通。可以說,人和機器人,正在改變世界。在機器人市場,外國機器人巨頭處于明顯的壟斷地位。雖然我國機器人產業面臨自主品牌薄弱、核心零部件研發滯后、產品認知度與附加值低、低端產能過剩等一系列突出問題,但中國的技術人員并沒有氣餒。
中國工業機器人嶄露頭角 打破國外壟斷市場
許禮進:大概到2009年年底,我們基本上,我覺得我們故障率,慢慢地降下來了。
2009年,對于剛剛成立的埃夫特來說,無疑是艱難而又充滿希望的一年。
胡國棟:逐步地,在很多行業開始有人找我們,比如說在衛浴行業,在家電行業,還有汽車行業,汽車行業是我們最早做的一個行業。
光是在奇瑞的這一個生產車間,就使用了68臺埃夫特的機器人,如果滿負荷運行,它們每年的產能達到10萬輛。
奇瑞第五焊裝車間設備主管張金能:我們這邊主要有焊接,有涂膠,有螺柱焊,有搬運四個功能。現在埃夫特這個機器人能夠完全達到這種國際大品牌的水平,從控制的精度上來講,像庫卡也就是世界上比較頂級的機器人,他的控制精度,就像210公斤的機器人,庫卡是正負0.2,我們現在是正負0.3,像400公斤的是正負0.5,我們現在也達到正負0.5。
就在埃夫特逐漸打開市場的時候,曲道奎卻接到了通用公司取消一筆訂單的電話。
曲道奎:這當時他們都要跟我們簽合同了,后來它一個副總裁,就是全球的采購副總裁跟我們談,后來這個可能做不了了。
原來早在2007年,新松移動機器人就被成功納入通用汽車的全球采購平臺,成功改寫的機器人只有進口而沒有出口的歷史。這筆訂單的移動機器人原本是通用底特底總部采購的。但沒想到金融危機一來,通用公司難以為繼,只能由美國政府向公司注資。
曲道奎:因為他那個錢那個投資是因為國家,政府給他的錢,他有一個要求,就是要采購(美國)國內的設備
看來這張訂單是沒有指望了,曲道奎甚至擔心和通用公司在其它國家的合作,畢竟這算是自己的一家大客戶。但沒想到,三個月后,通用公司又找到了他。
曲道奎:他境內找了很多家做這個的,后來可能都滿足不了他的要求,最后還是跟我們簽的合同。
央視財經《經濟半小時》記者:那企業這邊,事實的說服了政府是吧?
曲道奎:沒錯相當于是讓我采購,但是國內沒有,沒有哪個要求的,那我還得去采購國外的設備,從這個地方,反面證明我們產品的競爭力。
2009年,對于整個世界經濟都留下了甚至到今天都還難以磨滅的痕跡。這一年,一場始于華爾街的金融危機肆虐全球,中國則成為引領全球經濟復蘇的主力。
宋曉剛:就是我們國家30多年,尤其是過去10年,這種快速的發展,整個的工業基礎,還有經濟實力,都在逐步地,逐漸地提高。
中國機器人市場的快速增長與中國經濟的逆勢上揚相輔相承。2009年10月30日,新松公司股票在深交所創業板正式掛牌交易,成為中國“機器人”第一股,標志著新松公司以資本為杠桿的國際化運營序幕正式開啟。
曲道奎:上市對新松的發展可能是一個新的轉折點,我們現在也進入了一個我們叫做內涵加外延,一種雙輪的新的發展方式。同時我們通過資本這個杠桿作用,在外面進行并購,兼并,采取這個措施,快速資源的整合,把新松來發展起來,壯大起來。
據國際機器人聯合會(IFR)統計:2005年至2012年,中國工業機器人銷量以年均25%以上的速度高速增長,已成為全球增長最快的市場之一;這一增速自2008年之后進一步加快,2008年到2013年,中國工業機器人銷售量年均增長36%。這些增長數據背后,不再是國際品牌的天下,而是出現了越來越多像新松、埃夫特等自主品牌機器人的身影。
2005年至2012年國際機器人聯合會(IFR)的統計數據
曲道奎:涉及到目前為止,新松的產品可能一半多,差不多三分之二,還是在外企里面廣泛應用,那么我們現在出口國外的是14個國家。
許禮進:我們早期機器人跟著奇瑞汽車到國外建廠,到過巴西,到過伊朗,到過這個國外的一些國家,我們也有我們的這個機器人。我們今年自己出口到韓國,馬上也有幾臺可能出口到歐洲。
在安徽蕪湖的機器人產業園,一座年產能達到1萬臺的廠房已經封頂,它寄托的是一個國產機器人企業對未來的夢想。
埃夫特智能裝備有限公司副總經理曾輝:我們埃夫特在2012年大概賣到將近300臺機器人,去年是500臺,今年會達成1000臺,明年會達到2000臺,所以最近幾年增長的速度也是很快的,我們判斷中國市場的容量和增長速度都是非常快的,我覺得產量是能達到設計產能的。
記者:不愁賣?
曾輝:不愁賣。
創新是發展的不竭動力。隨著人工智能技術日益成熟,機器人革有望成為新工業的切入點和重要增長點。各國紛紛把機器人視為“制造業皇冠頂端的明珠”。我國機器人技術、產業起步較晚。經過多年的追趕,我國研制出用于南極科考、深海調查的機器人。成功登月的“玉兔”號月球車實際是一臺高級機器人。中國機器人產業聯盟發布的工業機器人市場統計數據顯示:2013年中國市場銷售工業機器人近3.7萬臺,超過日本,居全球第一。看似亮麗的成績單背后,是嚴峻的挑戰。
中國機器人產業正在由制造業向高端訂制的服務制造業轉型升級
蕪湖哈特機器人產業技術研究院副院長高云峰:我們現在這個激光標定方法,只是一個初步的標定方法,適合于一般的比較小的企業,投資不太大。
曾輝:因為目前從國外采購激光定位儀,一個是硬件采購成本比較高,另外一方面的話還收一些費用,所以現在目前我們研發方向,也可以考慮開發國產的激光定位儀,包括從硬件和軟件方面來降低我們的采購成本。
埃夫特智能裝備有限公司副總經理曾輝是哈特機器人產業技術研究院的常客,這個研究院今年7月剛剛成立,是一個以哈工大的人才和技術優勢為依托,產學研結合的公共產業技術研發平臺。
高云峰:我們在埃夫特機器人本體的基礎上跟埃夫特共同合作,我們再進一步的進行研發,使得機器人的智能化程度更高,應用范圍更廣。
鄒鳳山是新松公司研究院的副院長,他最近正在跟進的,是這項為臺灣客戶訂制的芯片安裝生產線整體方案。
新松機器人自動化股份有限公司研究院副院長鄒鳳山:這個設備是個集成設備,它包括整個前面的艙體,里面的大氣機械手,然后還有預對準裝置,然后這個設備還可以跟后面的真空腔室相連,每個腔室跟工藝模塊相連,形成一個集成的操作系統。
在這套全自動的芯片制造生產線中,潔凈機器人是最為關鍵部件。由于芯片制造對設備的潔凈度、精度和可靠性要求十分苛刻,普通設備根本無法達到。
鄒鳳山:它的難度在于一個它的高真空度,第二個是它的平穩運行,因為它拖的硅片走,它在真空環境沒有吸,也不允許把卡住,再有一個就是它的安全技術。
新松公司經過三年攻關,打破了長期以來同類產品依賴進口的局面,真正實現了半導體行業真空環境下搬運機器人的國產化。而眼下的這套生產線,已不再是單一的潔凈機器手,它所體現的,正是新松下一步的市場目標:為客戶提供整體解決方案。
曲道奎:由過去的單機的機器人產品,逐漸發展到這種物流、倉儲,后來又發展到生產線,成套裝備,現在直接我們可以跟用戶提供完整的數字化解決方案,就包括數字化工廠,指揮工廠這么一種概念。
以本土團隊和科研力量為依托,中國機器人產業正在實現由制造業向高端訂制的服務制造業的轉型升級。它的高速發展,一方面可以彌補我國人口紅利下降帶來的缺口,一方面也孕育著中國制造業彎道超車的希望。
宋曉剛:我覺得我們國產機器人競爭潛力最大的實際上,就等于對市場的熟悉,或者叫對應用行業的熟悉,我們要盡量把我剛才講的產業化產品的質量,還有包括下一代的機器人技術,像人機交互機器人技術,要能夠利用這一輪市場起來,這個機會把他進行盡快提高,來滿足市場需求服務。
半小時觀察:
2013年我國已成為全球最大的機器人市場,新增裝機量占全球新增裝機量的約五分之一,預計未來5年之內還將以每年25%的比例增長。除此之外,汽車行業將不再是工業機器人最大需求行業,電子制造行業、食品藥品行業等多個行業將成為工業機器人需求的領跑者,呈現出沿海高于內地需求,民企高于國企需求,中低端高于高端高性能機器人需求的趨勢。機器人正在成為新工業革命的一個切入點和重要增長點,將影響全球制造業格局,其研發、制造、應用已經成為衡量一個國家科技創新和高端制造業水平的重要標志。