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【行業熱點】國外研究中國機器人市場,竟然被這三個原因折服

在很多人的心目中,北方工業機器人相比南方的機器人少或者沒有南方發達,但其實,國產機器人在國內正式面向大眾可追溯到2010年前后,機器人作為一個新興產業,從前期的模仿到后期的結構優化,核心部件的發展,再到現在整機市場各種各樣的國產機器人應用百花齊放,我國才用了10年左右的時間,就走了發達國家幾十年的路程,不可謂不快,雖然其中偶有故障率高,精度差等問題,但核心部件的工藝需要時間去摸索、改進,需要市場的反饋。

因此,其實無論對于國內外,相較成熟的機床等行業,工業機器人都算是全新的領域,在中國國內,南方北方本身在一個起跑線。但因為當地的產業結構及政府支持力度,導致了南北地區發展的快慢、持久性與競爭力出現差異,南方機器人也在市場上逐漸取得更廣泛的市場地位。

但近來,行內不少從業者透露,國內外企業不少高管都開始趕往北方進行調研,寶雞這個城市更是得到了非常多的關注。原因是據稱有臂長600負載6公斤,但價格只賣到1.98萬元的水平關節工業機器人,出現在北方的一個工業城市-寶雞,這讓很多外銷代理機構紛紛前來洽談外貿合作事宜,國外研究人員還對此專門分析了這家企業的模式,并整理成文章和采訪資料供國外企業學習,當消息在圈內傳開時,很多人都覺得有些不可思議。

其實北方的代表性城市——寶雞的工業機器人相關產業結構發展,就和政府扶持有很大關系,在2015年寶雞市政府就通過調研發現,作為一個北方重工業城市,寶雞優勢在于擁有機床工具、精密數控加工、熱處理,伺服控制等相關行業,涌現出了思邁龍、秦川發展、寶成、七零二、捷泰智能等數十家從事機器人核心零部件的研發企業,且許多核心部件并沒有走仿制國外的路線,都擁有自己的專利技術,于是寶雞推出1553行動計劃,打出了中國機器人核心零部件基地在寶雞的口號,先后成立了陜西省機器人關鍵零部件先進制造與評估省市共建實驗室、寶雞市機器人試驗檢測工程技術研究中心,為核心零部件的高質量發展“保駕護航”,使得寶雞這座城市逐漸成為北方工業崛起的象征。

圖源:Miko Of Southeast Asia Robot Industry Research Institute

從世界角度來看,中國崛起目前已經成為國外公認的事實,國外資本雖然想盡辦法還在妄圖阻擋中國的蓬勃發展態勢,但民間在市場應用上已經被中國折服,之前抖音視頻里就有介紹了中國速度,講的是工程建筑,就被國外網友轉載到YouTube,不斷引起國外網友震驚轉載。而回到中國工業機器人市場,近年來也是日新月異,變化萬千,中國持續7年時間一直作為全球最大的工業機器人市場。就在今年10月,在繼南方機器人市場在國內外開疆拓土之際,北方市場出現了1.98萬元的機器人產品,吸引了非常多國內外人士考察了解。據了解,這是工業機器人領域全行業本體企業,與擁有多年技術積累的中國實力核心零部件企業戰略合作的“作品”,國外曾對此進行了深度調研,希望學習寶雞模式改變國外企業現狀。

據其公開資料稱,目前被國外企業反復研究的寶雞企業案例產品,是售價1.98萬元型號為SPR-4Z的水平關節機器人上下料應用單元,被認為中國機器人行業內一企業創新技術的成功嘗試。網友在文章中曾疑惑,這種低價,到底意味著北方機器人本體企業的逆襲還是又一個行業攪局者出現?帶著這些疑慮,他們找到了這次引起國外企業紛紛討論的始作俑者——寶雞思邁龍精密傳動有限公司總經理劉朝龍,并對他做了采訪調研。國外產業研究機構就價格、應用場景、設計等幾個方面,考察了這個北方企業的模式,幾個發展原因讓他們頗為震驚。

圖源:寶雞思邁龍精密傳動有限公司官方網站

場景落地,深耕核心

據介紹,該產品區別于其他SCARA機器人,最大的不同之處在于應用場景的深化落地,該機器人將運用場景進行了落地優化,將核心聚焦在智能制造零部件生產車間,其臂長及負載都是針對工業品生產車間,而傳統的SCARA機器人一般應用于3C、食品等輕工業。據稱,為此該公司在設計上進行了系統優化,將升降機構的重心后置、末端重量減輕,同樣的臂長把承載力增加30%,同時由于升降機構后置,前臂空間避障能力加強,亦帶來更多的集成優化空間。例如通過搭載只有垂直關節機器人常用的交換末端執行器,大大節約了機器人的運行時間,而且從外觀、結構、核心部件都形成自己專利技術,同時據稱該公司推出了核心零部件可延保等服務。

要知道,在核心零部件上,中國經過多年發展,國產工業機器人的控制系統已經很成熟了,包括各種機器人結構的算法,函數的應用,工業細分行業的應用軟件包,如焊接、碼垛、折彎等,伺服電機都取得了長足進步,而作為工業母機的國產數控機床使用了二十年左右的伺服電機技術,已基本滿足在工業機器人上的使用。目前中國需要解決的最核心、占成本比例最高的是關節減速機技術,也是目前中國比較難突破的關鍵零部件,而這點南方機器人更多采用進口,北方則花費更多時間在研究,例如在關節減速機上,中國北方很多公司在成立時就抱著突破核心零部件的心態,開始研發工業機器人減速機,很多企業時間前前后后試制了幾十上百個版本,期間付出過程足夠寫一本書,國外曾對此表示不能理解:為什么中國能在70年時間趕上外國200多年的工業積累,就像他們不能理解中國人為什么能十年如一日堅持做一件事情,深度打磨產品,這或許也是北方機器人有別于南方,能夠厚積薄發逆風崛起的關鍵。

據了解到,因為工業機器人每一個關節都是懸臂狀態的受力,所以減速機輸出盤軸承支撐至關重要,這會直接影響到減速機的壽命及機器人的精度,可以形象的把它比喻成機床行業的導軌、主軸軸承。傳統的機器人減速機采用角接觸軸承與交叉滾子軸承,而這家公司在國外的研究報告上顯示,率先采用的是YRT軸承支撐結構,因此承載力是傳統支撐結構的兩倍以上,而且壽命更長,對于機器人諧波減速機柔輪他們也進行了優化,可以在發生撞機事故時,用其緩沖裝置吸收50%的作用力,這能夠大大延長了減速機的壽命,也是讓國外很多工程師震驚于中國人的思路原因。據稱,這個被國外網友研究的北方公司,也是經過7年反復研究,前年才最終定型減速機新結構,其在去年的時候才優化工藝,選出現在使用的最理想減速機結構,且已經申請中國的專利。

圖源:Miko Of Southeast Asia Robot Industry Research Institute

在性能測試方面,這家公司產品在中國國內公布的測試報告上顯示,其沒有像別的公司以小時時間為單位,考慮到機器人減速機減速比大的原因,可以在幾轉甚至更低的范圍內運轉,就算時間很久也可能實際傳動機構嚙合齒數是高速運轉的幾十分之一,他們使用的高速運轉測試更能帶來疲勞強度的性能體現。讓國外不能理解的是,這個北方企業1.98萬機器人使用的減速機,其在行業內的測試平臺測試中,用帶負載每分鐘近40轉的速度進行了40萬次的連續正反運動測試,但精度還能幾乎保持不變。

下注中小企業未來

這款機器人在設計上被國外大力稱贊,因為其結構簡單節省利用面積,在國內同樣,隨著經濟的發展,土地價格高漲,企業用地壓力劇增,很多企業對于工廠的使用面積產生顧慮,讓國外企業贊不絕口的是這款機器人在整體結構方面推陳出新,軌跡優化后的機器人可在半徑約400mm內移動,占地面積小且無需改變車間布局,能輕松實現對接,安裝后也不影響機床調試工作;氣路及輸入輸出IO點等線纜內置于機器人底座中,避免運行中的掛扯隱患,可輕松應對惡劣環境。不僅如此,為了降低對用戶的技術要求,國外技術人員發現,此款機器人通過對底層程序的二次開發,用戶在使用過程中始終不用編程,只需要根據工件修改參數即可,其操作簡單、性能穩定,可以幫助用戶省心省力完成生產,這點在國外企業眼里簡直就是福音,也是被國內外企業注重的原因。

這個理念下,不少有識之士認為機器人行業轉型升級的下一個風口一定在中小企業!而國外因為資本、成本等因素,卻缺乏這種中小企業,或者大多轉移到中國。很多汽車生產線、重點項目等在建廠初期就規劃好了使用進口機器人,部分規上企業局部也已經用上機器人,但經調查發現,效果未必都那么好,因為維護費用高,讓許多領導放棄了機器人的后期使用。而無論中外,現在的中小企業都在經歷招工難,人工成本高,轉型升級等問題,中國在經歷了國產機器人的成長期后,技術穩定、成熟,競爭出現,在價格上也逐漸沒有過多水分,集成商越來越多的一個大的環境已經出現,最受益的就是中小企業。

厲害的用戶自我維護DIY機器人

據了解,國內北方這家企業一直秉承“造中小企業用的起的機器人”理念,這讓國外非常多中小制造型企業也異常興奮。但和國內非常多企業顧慮的一樣,國外企業也擔心可以買的起,但往往維護費用卻很高,跨國維護費用更是夸張,這家企業負責人對外表示,維護費用和國內一樣,絕對一樣是中小企業能夠承擔起。

因為傳統機器人內部結構極其復雜,每一家的機器人甚至不同款結構都沒有借鑒之處,與成熟的傳統機床行業不太一樣(數控機床行業結構大同小異), 比如機器人維護市場,用戶想找除了廠家的維修人員維護或者排除故障,可能性幾乎不大,就是有也是摸索狀態維修,都有可能治聾時治啞,回頭還得高價請廠家人過來。而一旦質保期過后,就是其他廠家收割利潤期的到來,這在國外非常多企業中應用頗多。與數控機床行業一樣,機器人的維修核心是精密傳動部件-減速機,而控制系統及伺服電機的壽命一般都比較長,但思邁龍這款機器人讓國外不少企業放心的是用戶可自主維護機器人,所以一款結構簡單、后期維護成本低,可自主維護的機器人才是中小企業用戶的首選,這是讓中小企業頗為心動的關鍵因素。

除卻使用成本低、維護簡便外,令很多工程師稱贊的是,該企業也考慮到用戶的多重需求,其應用范圍廣泛,不僅可應用于數控機床、銑床、加工中心、臺鉆、攻絲機、激光打標機、沖床等機床上下料還可以用于產線的物料抓取,超強的通用性能使得用戶在后期的自動化布局調整中得心應手,實現了機器人的價值持續應用,為喜好DIY的國外用戶省卻了一大筆費用。很多人逐漸認為,未來5年80%中小企業都會用上工業機器人,說是第四次工業革命一點不為過,在國外目前已經逐漸形成如果有一個加工企業沒有用上機器人,周圍的人都會覺得這個企業是行業另類,但成本一直是國外中小企業難以維持的原因,中國國內的低價商品反倒是彌補了國外市場的不足。

縱觀國內市場,細分領域集成商百花齊放這個現象現在已經開始出現了,仔細觀察不難發現市場已經有許多細分領域的集成商比較活躍。他們都在各自擅長領域異軍突起,從總部及周邊地區向全國區域輻射。因降低成本節省人力是每一個制造業企業主最大的訴求,促使許許多多的細分領域集成商未來幾年將會爆發式的增長,他們穿梭在每一個城市的制造行業,成為新技術新工業模式的傳播者,而國外因為沒有較為低成本的本體企業,集成商整體價格較高,導致很多國外企業開始在中國尋找機會和爆發點。

無論國外還是行業內有觀點指出,機器人市場未來一定是能夠平民化的,這也就導致市場需要低價商品,就整個機器人行業來看,未來一定是模塊化的組裝市場。而價格便宜使得以后將會出現有實力的加工單位,能夠實現自己做單機自動化單元。無論是企業還是個人,自己具有設計工裝夾具能力,有機床電器人員,組建一個改造小組,再加上本體廠家的技術支持,一般不難做出來,只需要在用的過程再稍做改進就可以了,畢竟現在多是iO點與設備連接、反饋,操作比較簡單。

據了解,無論國內外,機器人行業內前幾年一些工廠采購的進口機器人,客戶過保修期后目前都停止使用了,因為維護的費用不如讓工人去工作。而考慮到這個因素,國內北方這家企業的機器人的減速機在研發之初考慮的就是怎樣最簡單跟機器人本體對接,其中一個特點讓國外和國內許多從業者贊不絕口,其減速機直連技術能使用戶可以將有故障的關節10分鐘內完成拆卸,自行維護安裝,故障排除耗時少,且不會影響生產進度,至于這種配件成本,也讓許多國外網友感動到哭,以某國的貨幣價格直接按箱進的。

低成本如何贏利?

有趣的是,國外產業研究人員對此在采訪中直接問道:這么便宜的機器人你們靠什么盈利?還會有類似新的機器人出現嗎?這家企業回答讓人震驚其運營思路,和目前靠機器人價格差盈利不同,他們認為靠服務盈利模式才是主流!以下是國外采訪摘錄內容:

“這款機器人本體利潤確實不高,但龐大的市場體量是我們看重的重點。機器人本體只是我們引流的一種策略,如果只是賣一次機器人本體就賺足自己想要的利潤,這無疑是一次性的,機器人本體只是一個具有自由度的執行機構,而真正的使用必須要配置末端執行器、料庫、輔助裝置等,我們有成熟的機器人末端裝置及料庫,其中柔性夾持是我們在國內甚至世界范圍內都領先的黑科技,讓用戶幾分鐘內就可以換不同批次的零部件而不用動手換卡爪,調整結構,這些技術會為客戶省去半天時間或更久。柔性料庫也一樣,只需要輸入參數就可以。我們還花一年多時間對送料系統的底層算法進行開發,一種專用機器人甚至不用編程,輸入料的外徑長度,夾持的深度就可以,機器人會自動找到料的位置,而不需要再次示教編程。這些都是用戶急需解決的問題。其次隨著生產批量化加大,我們的成本大多數都會有所下調。 ” 劉朝龍繼續說,“當然了,我們根據市場需求,及時推出了一款給集成商配置好的焊接機器人,六自由度的機器人本體,臂長1200,負載6公斤。標配焊機、焊槍、送絲機等配置。售價只有3.98萬,對焊機有指定品牌的也可以,價格會適當的調整。當一個機器人的價格便宜到2萬元以內的時候,它就像一個銼刀,一個虎鉗,或者一個臺鉆,沒有它感覺真不方便,一旦使用的時候確實很給力。”

圖源:Southeast Asia Robot Industry Research Institute

國外網友評論的一段話,可以很好表達他們的心理:我再也不相信什么《貨幣陰謀》之類的玄學了,2008年至今的金融危機已經證明,所謂金融能夠劫持世界的說法,不過是一些庸俗經濟學家的臆語而已。美國的金融業的確發達,但由于它的制造業日漸衰退,一年僅對華貿易就產生千億美元以上的逆差。持續逆差的結果,就是美國國債評級下降,國內失業率不斷上升,經濟低迷,直至引發種種的社會矛盾。實踐表明,工業,唯有工業,才是稱霸世界的支柱。沒有實業支撐的金融只能成為一種數字游戲,而無法產生出任何競爭優勢。30年篳路藍縷,中國制造的商品才能橫掃六合,中國工人用汗水鑄就了一個工業帝國,迎來了一個屬于中華民族的新世紀。中國制造憑借他們的價格,生生在資本市場中沖擊出了他們的一片天。

但雖說國外網友對此評價甚高,但我們中國企業也不能夜郎自大,該公司作為北方企業的崛起得到了國內外一定程度的關注,但深度分析可以看到,其實南北的機器人企業在政策扶持力度的調整后,差距逐漸拉小,北方的零部件企業優勢,逐漸能夠更好地用于轉化給北方的企業,進行成本、質量上的優化,這也直接導致了價格上不斷地降低,以及相關配件的不斷優化。


說到底,所有產品到最后還是需要中國企業沉下心,在政府和資金的支持下,堅持在核心技術潛心研究,不斷取得突破,利用獨特的產品優勢進行競爭。中國近幾年的發展也正驗證了機器人研究中心的負責人李亮博士的一句話:“一個地區工業機器人長遠的發展一定是得益于前期基礎建設的穩固扎實。”就像是寶雞思邁龍精密傳動有限公司總經理劉朝龍提到的:“正是因為寶雞有這樣的工業基礎及政府支持,所以思邁龍在經濟下行的周期才能推出有競爭力價格的機器人產品。”

在經濟下行周期,市場競爭加劇的當下,反觀以拼裝為主,不注重研發的機器人企業,在雙重壓力下大多已經息鼓偃旗,活下來的還是在核心技術上得到突破,并成功將其轉化為企業生產力的企業,在政策的支持下,也許這次我國北方機器人真的可以借著中小企業轉型升級的風口異軍突起,相信有這些在技術方面堅持探索的企業,中國機器人未來值得期待。

來源:ups科技網



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