我國國產機器人和進口機器人對比差距有多大

雖然中國機器人市場需求量很大，機器人市場也非?；鸨?，但是由于高端技術的缺失，很多需求商寧愿從庫卡、ABB等外國機器人生產商處進口二手機器人，而非采購國產工業(yè)機器人來投入到生產線當中。這究竟是怎么一回事呢？國產機器人和國外機器人差距到底有多大？
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工業(yè)機器人市場被國外占據大半

由于人形機器人的雙足平衡技術相對于履帶式、輪式機器人更加復雜，必然帶來相當高昂的成本，而且在可靠性方面還不如履帶式、輪式機器人。因此，相對于大家在電影中見到的終結者T800這種人形機器人，現在機器人市場上占主流的卻是“奇形怪狀”的工業(yè)機器人。

早在2013年，中國就已成為世界第一大工業(yè)機器人市場。2014年銷量達到5.7萬臺，同比增長56%，占全球銷量的1/4，同比增長55%，保有量增長至19萬臺。

然而，就在機器人市場持續(xù)火爆的情況下，ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA占據全球工業(yè)機器人絕大部分市場份額。國內機器人企業(yè)和國外ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA四大巨頭差距較大。

2014年，自主品牌工業(yè)機器人銷量為1.7萬臺，占全球工業(yè)機器人總銷量的7.45%；2015年，自主品牌工業(yè)機器人銷量為2.2萬臺，國內市場份額依舊不足20%，在全球工業(yè)機器人市場中的份額依舊不足兩位數。2016年，國外品牌占據了中國工業(yè)機器人市場60％以上的份額，在相對高端的六軸以上的多關節(jié)機器人方面，國外品牌占據的市場份額超過了80％。

由于國家對機器人產業(yè)的大力扶持，國內企業(yè)中也不乏借著政策渾水摸魚的企業(yè)。不少企業(yè)玩概念上市融資或者套取政策，真正有核心技術的相對較少。而且整個產業(yè)還存在小而散的問題，中國工業(yè)機器人相關企業(yè)數量達到1000余家，但超過90%的機器人公司年產值在1億元以下，很多廠家每年銷量都不超過1000臺（只有年產量破千才能初步形成規(guī)模效應），即便是像沈陽新松這樣的國內機器人龍頭企業(yè)，2015年營業(yè)收入也只有16.9億元，2016年1季度實現營業(yè)收入3.54億元，與國外巨頭動輒上百億元的營業(yè)收入相比差距明顯（2016年日本FANUC公司的凈現金流量就有6866億日元，約為415億人民幣）。

核心技術和國外差距較大

機器人的核心技術有人機交互技術、控制技術、環(huán)境感知和傳感技術、材料技術、人工智能等方面，關鍵的零部件有精密減速機、控制器、伺服電機以及高性能驅動器等，而上述關鍵零部件很大程度依賴進口，以占機器人硬件成本比例最高的減速器為例：

精密減速器可以分為諧波齒輪減速器、擺線針輪行星減速器、RV減速器、精密行星減速器和濾波齒輪減速器等等，是工業(yè)機器人的核心零部件，占機器人整機成本的35%左右。

目前，全球精密減速器市場大半被日本企業(yè)占據，日本Harmonic是諧波減速器領域的領軍者，占據了約全球15%的市場份額，日本Nabtesco是全球最大的RV減速器和擺線針輪減速器制造商，在RV減速器領域的全球市場份額約為60%……

雖然在中國著力于精密減速器國產化研究后，涌現出一些單位或企業(yè)，并可以在高精度擺線針輪減速器和諧波減速器領域局部替換國外產品，但在2015年，依舊有75%精密減速器從日本進口。

控制器相當于機器人的大腦，用來發(fā)布和傳遞動作指令，包括硬件和軟件兩部分：

硬件就是工業(yè)控制板卡，包括一些主控單元、信號處理部分等電路。雖然不少自主品牌已經掌握了控制器的相關技術，并研發(fā)出基于CPU、DSP和FPGA的工業(yè)機器人控制器，但所采用的CPU大多是ARM，所采用DSP和FPGA不少是源自美國德州儀器和賽靈思，雖然有基于龍芯的機器人控制器，但由于產品推出時間較短，目前還鮮有廠商采購。

軟件部分主要是控制算法、二次開發(fā)等，自主品牌已經解決了有無的問題，但在穩(wěn)定性、響應速度、易用性等方面和國外還有差距。

另外，在伺服電機方面，日系公司約占全球市場份額的40%，西門子、博世、施耐德等德系品牌占據全球市場份額的30%左右。而國內公司整體份額大約占10%左右。在驅動器方面，國內80%的驅動器從歐美和日本進口。

運用領域和國外機器人的差距

由于之前提到的技術差距方面的原因，國外機器人在技術先進性和成熟度上優(yōu)于國產機器人，在相對較復雜的多關節(jié)機器人市場，國外公司占據國內市場的90%以上，諸如汽車制造、焊接等高端行業(yè)領域的六軸或以上高端工業(yè)機器人市場主要被日本和歐美企業(yè)占據，國產六軸工業(yè)機器人占全國工業(yè)機器人新裝機量不足10%。

相比之下，國產工業(yè)機器人多集中于低端應用領域，比如搬運、碼垛等低端機器人，應用領域多在家電、基礎制造領域，附加值偏低。進而導致近些年，雖然中國機器人市場需求和國內機器人企業(yè)產品銷量雙雙增長，但不少機器人企業(yè)卻處于虧損狀態(tài)。

成本控制存在一定問題

之前提到，由于很多國產機器人的關鍵零部件依賴進口，這導致很多國內企業(yè)要以高出國外本土廠商的價格去購買減速器和伺服電機等零部件。而且國內企業(yè)采購國外減速器的價格一度曾經是國外本土廠商采購價的3倍，采購國外伺服電機的價格一度是國外本土廠商的2倍……由于減速器、伺服電機、控制器分別占機器人整機成本的35%、25%、15%左右，導致中國機器人企業(yè)生產成本控制的難度相當高。

相比之下，國外工業(yè)機器人廠商很多本身就是核心部件的提供商——日本發(fā)那科是世界上最大的專業(yè)數控系統(tǒng)生產廠商，安川和松下都是全球最大的電機制造商之一，這使得國外機器人廠商在成本上具有天然優(yōu)勢。

另外，國外機器人廠商還能以巨大的采購量和簽署排他性協議獲得比較優(yōu)惠的采購價格。這些因素共同導致中國機器人企業(yè)如果要和國外同類產品保證相同的產品質量，在價格上就很難與國外企業(yè)競爭。

差距的歷史原因

對于機器人產業(yè)和國外的差距，大家應該拿平常心來對待，切不可以局部落后否定整個中國制造業(yè)。在機器人產業(yè)上落后于人一方面是歷史原因造成的，也有長期以來在資源投入方面和西方國家存在差距的因素。

現代工業(yè)機器人的發(fā)展開始于20世紀中期，最初的直接發(fā)展動力之一是為了在核輻射環(huán)境下作業(yè)。1947年美國阿爾貢研究所研發(fā)了可以在核輻射環(huán)境下作業(yè)的遙控操作機械手。1948年，又研制出機械式主從機械手。

1954年，美國的戴沃爾設計出第一臺電子可編程序的工業(yè)機器人。1965年，美國麻省理工大學成功研制出一種具有視覺傳感器并能對簡單積木進行識別、定位的機器人系統(tǒng)。1967年，日本川崎重工業(yè)公司從美國引進機器人及技術，建立生產廠房，并于1968年試制出第一臺日本產通用機械手機器人，隨后在各個領域中推廣機器人。

至80年代，工業(yè)機器人開始在全球汽車制造業(yè)廣泛應用。至90年代，由于采用工業(yè)機器人可以避免工人身體攜帶的塵埃污染車間環(huán)境，進而在半導體產業(yè)等對車間環(huán)境要求較高領域得到應用。

正是經過數十年如一日的技術積累，國外機器人企業(yè)積累了豐富的行業(yè)經驗和技術，這是其在當今國際機器人市場叱咤風云的原因所在。相比之下，國內在機器人產業(yè)上的發(fā)展就要晚很多，在20世紀70年代初期才起步，自然在技術上和國外存在一定差距。

另外，在早些年國家對機器人產業(yè)的資金投入相對于西方國家在同時期的投入而言也相對偏少。就以日本為例，日本在引進美國機器人技術后，曾不惜血本發(fā)展和推廣，而歐盟則耗費巨資支持機器人新研究項目，覆蓋從技術研發(fā)到產品部署的完整價值鏈，并與產業(yè)界和學術界達成戰(zhàn)略合作。

國產機器人的許多問題并不是機器人制造企業(yè)本身的問題，而是我國工業(yè)基礎薄弱的問題。何況機器人是綜合了計算機、機械工程、電子、信息傳感器、控制理論、材料、人工智能、仿生等諸多學科而形成的高新技術，作為工業(yè)后發(fā)國，在當下這個時間節(jié)點上，中國民用機器人相對于歐美和日本處于劣勢，其根源在于過去數十年的人力、物力、財力投入差距，以及中國和西方在工業(yè)基礎上的差距，國人不必因暫時的落后自怨自艾。

能否重復從模仿到超越的歷程

在官方《機器人產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020 年） 》中指出，要重點攻克高精密減速器、高性能機器人專用伺服電機和驅動器、高速高性能控制器、傳感器、末端執(zhí)行器等核心零部件，最終實現核心零件的國產化替代。

該規(guī)劃強調，要突破弧焊機器人、真空（潔凈）機器人、全自主編程智能工業(yè)機器人、人機協作機器人、雙臂機器人、重載AGV、消防救援機器人、手術機器人、智能型公共服務機器人、智能護理機器人十大標志性產品。

那么，和國外的技術差距擺在這里，具體有哪些措施呢？

針對現在國內不少所謂機器人企業(yè)并非真心實意的在做技術，反而頗有從政策和股市中套利的情況，應當加強審核力度，減少各地借政策的東風一窩蜂的上項目，避免資源的分散和浪費，實現好鋼用在刀刃上，實現資源整合優(yōu)化。

另外，現在整個機器人產業(yè)存在一個問題，那就是機器人需求商更愿意采購國外巨頭的二手機器人而非國產機器人。同樣，國內機器人整機廠商在價格合適的情況下，更愿意采購國外核心零部件而非國產零部件（不少國內零部件價格也不便宜）……進而使國內做精密減速機、控制器、伺服電機以及高性能驅動器的公司很難在市場上立足。因此，政府應該加強宏觀統(tǒng)籌協調，通過資金和政策扶持，引導整個產業(yè)鏈從局部開始逐步嘗試從核心零部件到機器人整機，再到整條生產線的全面國產化替代。

政府還可以出臺優(yōu)惠財稅政策，比如利用科技扶持資金，或者給予稅收優(yōu)惠，給國內真正做技術的機器人企業(yè)有充足的資金用于技術研發(fā)。同時，政府可以拓寬投融資渠道，引導民間資本進入該行業(yè)，支持符合條件的機器人企業(yè)直接融資和并購。

最后，機器人行業(yè)落后于西方的關鍵是在于基礎工業(yè)，而基礎工業(yè)要進步就必須有賴于鼓勵國有企業(yè)自主研發(fā)，并結合民營企業(yè)做大做強。韓國和日本由于本國市場狹小，企業(yè)稍微做大一點就必須開拓國際市場，直面國際競爭，因此有比較高的積極性致力于向國際產業(yè)分工的上游拓展。而中國市場大，商業(yè)市場縱深大，線下模式破碎。人力資源和礦產資源豐富而且相對西方便宜，政治安定政策連續(xù)，盡管經濟全球化浪潮早已來臨，民營企業(yè)生存依然相對容易，受外來沖擊不強。加上機器人產業(yè)民營企業(yè)存在小而散的問題，大多數民營企業(yè)在研發(fā)基礎核心的技術方面無論在意愿上，還是能力上相對而言都存在先天不足的問題。相比之下，國有企業(yè)既面臨國際競爭，又有市場經驗，還集中了科技人才，可以放心大力鼓勵和培育它們進行創(chuàng)新，這些國有企業(yè)能夠提升中國的基礎工業(yè)技術水平，通過技術轉讓，形成國有企業(yè)做強，民營企業(yè)做大的格局。

由于中國坐擁全球最大的機器人市場，而且隨著人工成本逐年上漲和人口老齡化的大趨勢，用工荒的問題會越來越顯著，機器人市場潛力巨大，國家以政策、資金扶持，加上去年美的收購德國庫卡，有實現局部技術轉移的可能性。筆者祝愿，隨著時間的沉淀和技術積累，中國機器人產業(yè)也能復制中國白色家電、通信產業(yè)、電子產品整機制造等行業(yè)從模仿到超越的歷程。