30多歲的秦磊是哈爾濱工業大學博士,微胖的身材,隨時可以與工人打成一片。由于看好傳統制造業應用工業機器人的前景,2007年他來到佛山創業,現在其掌舵的佛山新鵬機器人公司已經初具規模,年銷售收入達到3000萬元。
“2007年時,佛山整個陶瓷衛浴行業的包裝碼垛都是人工來做,但是到如今也才五六年時間,所有的人工打包工具都已經找不到了。”秦磊告訴《中國企業家》,現在工廠招工人時,工人第一個就問你有沒有打包生產線,如果沒有他就不來了。原來靠人力一個工人一天差不多得搬好幾噸,現在只看著設備就行。
為了重獲競爭力,中國傳統制造企業引入機器人正變得越來越普遍。小到陶瓷潔具企業,大到海爾、美的、富士康等動輒擁有上百萬員工的制造巨頭。
根據國際機器人聯合會(IFR)的數據,2013年全球工業機器人總銷量的70%集中在5個國家,中國首次超越日本位居世界首位,銷量高達3.7萬臺。但是,中國工業機器人的使用密度只有23臺(每萬名工人),而日本為332臺、德國為273臺,中國也遠低于國際平均水平58臺。
過去的半年,谷歌一舉收購了8家機器人公司,展現了其進軍機器人領域的意愿。而在中國,“基本上是一周新產生一家機器人公司。”中國機器人產業聯盟理事長、新松機器人總裁曲道奎對《中國企業家》說。
在成本和轉型壓力下,珠三角、長三角的不少城市開始實施“機器換人”計劃,這為秦磊這樣的小型機器人公司提供了機會,其所提供的機器人設備已經開始讓低端制造企業發生改變。
區別于低端的制造工廠,對更先進的數字工廠來說,曲道奎認為,現在已經不是讓機器人來替代某些生產環節的問題,而是如何在新的制造模式下使用機器人,“人在數字工廠里阻礙了整個系統的鏈接,在人這里形成了一個斷點。”
掙扎
與國內工業機器人需求量巨大、市場飛速增長相比,國內機器人制造商的日子卻并不好過。
“在國內,包括那些一年出幾百臺機器人的國產機器人廠商,估計他們都是虧損的。至于他們財報上的盈利,是有別的業務拉著,機器人本體這塊絕對是虧的。”一位業內人士對《中國企業家》說,2012年國內工業機器人銷量中,排名前十的都是外國品牌,僅發那科、安川、ABB和庫卡四大國際機器人巨頭占比就高達53.8%,更有業內流傳國產機器人在高端應用領域只占有4%的市場份額。
哈爾濱工業大學機器人研究所和中科院沈陽自動化研究所是國內研究機器人的兩個“圣地”。背靠中科院的新松機器人發展迅速,但縱是如此,新松的突圍之路也非常艱辛。
新松最初盯的是汽車行業,因為在整個機器人應用的行業中,汽車是應用最多也是最早的行業,是機器人銷售的大頭。汽車行業分整車和零部件,整車的四大工藝有切割、焊接、噴涂、組裝都要用到機器人。國內汽車整車焊接這一塊市場,基本上全是國外機器人的天下。這些國外公司當初是隨著外資汽車品牌進入中國的,他們之間的合作關系也長達幾十年,進入中國后這只是他們合作關系的一種延續,但這對國產機器人來說無疑是一場噩夢。
以整車生產線上應用最廣的焊接機器人為例,新松的焊接機器人不僅無法打開外資汽車廠商的市場,就連國內品牌汽車生產線的試用機會也很難獲得。因為汽車廠商對機器人的穩定性有很高要求,如果在焊接環節出錯,意味著整個生產線的停產,而國外機器人長達上百年的產品歷史提供了寶貴的試錯經驗,沒有誰愿意冒險。
面對技術差距和外資品牌的市場占領,新松機器人轉變方向,從汽車整車轉向汽車零部件市場。汽車零部件是指那些汽車的配套部件,小到門鎖、離合器,大到電機、發動機。當初外資汽車品牌進入中國時,零部件的生產還沒有大規模使用機器人,這是一片藍海。
新松在整車市場上受挫后,看準了這片藍海。在介入零部件領域之前,浙江一家生產低壓電器的民營企業正泰集團找到新松,他們的一批產品因為是手工生產,導致精度不達標被歐洲企業退了貨。正泰決心自動化改造,由新松負責研發自動化流水線,這些流水線的核心技術都是機器人,掌握了核心技術就可以衍生出針對不同產品形態的流水線,汽車零部件的流水線也是一個原理。在低壓電器行業積累了一定經驗后,新松于2007年介入汽車零部件市場。
“我們在汽車零部件里面的很多細分領域,比如汽車消聲器焊接,我們已經占到50%多的市場份額。”新松機器人一位工作人員向《中國企業家》透露,“現在大家一說汽車都想著汽車整車,一說機器人都想著機器手臂,這其實是誤區。”
人在制造業里72%的作業靠雙手完成,所以出現了機械手來替代,而AGV自動引導運輸車則被用來代替人的腿。
早在2002年新松就開始涉足AGV,當時沈陽金杯汽車的領導去國外考察,發現國外汽車發動機后橋總裝線上,用的全是AGV。而國內還在用幾個工人抬著發動機裝上去,人不能邊走邊裝,于是整個流水線就得暫停,效率低而且定位精度不夠,于是金杯汽車的領導就把國外考察的供應商帶回國。但是機器人必須得和生產工藝相結合,單獨買機器人無法發揮作用。90年代初國外工廠的生產環境與國內是天壤之別,國外供應商的產品雖好,但是在國內的生產環境里開發不下去。由于都在沈陽,金杯的領導便找到新松,說如果你們能攻下來,后面的經費都歸你們。此時新松臨時組建研發團隊,攻關兩年拿下,后被通用汽車納入全球采購平臺。從金杯汽車開始,AGV的生產方式就在全國的汽車廠里普及開來,這是機器人改變制造業生產模式的第一個重要案例。
隨著國產機器人的實力不斷增加,原本壟斷市場的外國品牌開始感受壓力。日本的機器人公司于2010年最早開始降價,到了2013年,庫卡、ABB等國際巨頭突然掀起價格戰,將出口至中國的機器人價格調低了20%-30%。
突圍
雖然國內以“機器人”命名的企業有上千家之多,但是真正有伺服驅動、控制系統、機器人本體技術的少之又少。曲道奎說,現在最害怕的是中國機器人走了中國傳統制造業的老路,就是高技術產業的低端化。國外有很多小公司,他們只做某一個技術環節,但是做得非常好。于是有很多國內的機器人公司去世界各地購買,拿回來組裝,這一塊與機器人技術已經基本沒有關系了,只是一個怎么制造、加工、組裝的問題,但是它來錢快,所以很多人愿意做。
隨著汽車行業使用機器人日趨飽和,國產機器人突圍的第一條路就是在高端制造業里的使用,例如在半導體生產中所需要的潔凈(真空)機器人。
對于國內的半導體生產企業,如果想進口一臺國外的潔凈機器人,外國政府會嚴格考察三個月,因為潔凈機器人屬于高端設備,它需要考察是否使用在軍工領域,這就得花費三個月的時間,這個考察周期對企業非常不利。另外潔凈機器人一般都是標準型號,中國企業沒有辦法提要求,只能買這種通用機型,這對實際生產也非常不便。
2005年新松機器人承接“十一五”國家科技重大專項,主攻潔凈機器人科技攻關,經過兩年時間第一臺樣機問世。潔凈機器人的技術難度主要在于無故障運行,因為半導體生產屬于全流水線作業,一個潔凈機器人產品沒有兩年的無故障運行是沒有企業敢使用的。于是又經過兩年每天24小時的不間斷搬運測試,新松機器人開始把產品往市場上推。從2009年開始逐步替代進口,到了2012年出口臺灣地區。
從機器人產業鏈來看,上游是核心零部件,中間是機器人本體,下游是系統集成。本體供應商負責生產本體,其產品標準化程度高,可以批量化生產。而系統集成商根據下游客戶的具體需要,將單元產品組成可以實現生產的系統,起著橋梁的作用。受制于我國工業基礎落后,核心零部件如減速機等基本依賴進口。但在本體和系統集成方面,很多國內公司還是大有機會。
第二條突圍之路便是對傳統行業進行改造。秦磊說,陶瓷衛浴這個行業原本自動化程度很低,一條生產線大概需要七百多個工人,三班倒,一個班兩百多人。并且陶瓷噴釉粉塵太大,有企業出現過得矽肺病的工人去鬧,累計賠了六七千萬,平均一個人40萬,換肺的話是120萬。
由于全球制造業產業轉移,中國有很多在發達國家已經不存在的行業,比如五金建材、陶瓷衛浴,這些企業數量龐大。由于國外的機器人行業是伴隨著汽車一起長大的,對這些傳統行業并不熟悉。
“中國的傳統制造業一定要跟外國走不一樣的道路。歐美走的路是很絕的,它要求全自動化,最好工廠里根本沒人,這在中國的傳統行業里是走不通的。”秦磊向《中國企業家》解釋。
“我現在去和任何一個老板談,我都不會強調我的設備自動化程度有多高,而是說我幫著這些老板一起,就著你現在的生產狀態,和你未來三至五年的發展,我們一起想辦法讓機器和人結合的很好。一條生產線,該用人的地方用人,該用機器的地方用機器,還要保證一條生產線的柔性。”秦磊向《中國企業家》強調。
“比如焊接機器人,兩塊原材料拼在一起把縫焊上,我對機器人示教一次它就能夠記住,以后每次機器人都會按照第一次的方式來處理。但是現在很多廠商下料不標準,這個縫可能偏一點,或者張開的角度大一點。”秦磊無奈地說,“這種情況如果是人工操作那沒問題,換成機器人就有麻煩了。做自動化設備的人會想用焊縫跟蹤,或者用圖像處理,這種思路行不通,我們研究了焊縫跟蹤和圖像處理,很多時候是測不準的。”
如果想低成本解決這個問題,秦磊的做法是保留一個人,專門做一套像手槍的工具,讓人拿著它去劃這些焊縫, 把焊縫的軌跡告訴機器人,“很多客戶都認可這種方法,劃焊縫誰都可以干,不需要多高的工資。最重要的是如果用圖像處理技術,遇到識別不了的焊縫整個生產線就得停下來,這個損失就大了。人的手、眼、大腦是高度智能化的,你為什么非不用他呢?”
下一代
對于資產規模更大的家電行業,或者整個3C行業,目前使用機器人的程度比汽車低,但比傳統行業高,這是機器人市場未來第三個爆發點。但是這個市場對國產機器人來說,并不是那么容易吞下。
“相比于其他行業,家電屬于又不愿意出錢又拽的,一個機器人應用項目招標,能讓十幾家機器人企業去報價和報方案,摸底之后一般選擇最便宜的。譬如埃夫特參與競標了一個家電廠商的機器人項目,光競標周期就有好幾個月,最后其他參與競標的機器人企業都熬不住走了,留下埃夫特一家,最終500萬報價的項目方案到了決策層那里,又生生被砍到了300萬。”一位業內人士對記者說,“而且家電廠商的某些工藝相對簡單,經過小批量采購后,自己學會了就自行生產機器人。”
但是在一些高技術的生產環節里,沒有機器人技術積累的家電企業,“自產自用”并不是一條合適的道路。記者走訪了格蘭仕位于廣東中山的龐大工廠,“我們也成立了研制機器人的部門,先從生產線上的自動工裝開始,以及一些簡單的輔助機械手,而大型的通用機器人還是從外面買。”格蘭仕中山制造公司總經理李志剛對《中國企業家》說,格蘭仕的態度非常務實,只會做與自身生產工藝密切相關的機器人,現在各大品牌的通用機器人競爭激烈,行業價格也已經很透明。
國內外機器人行業比重
此前諸多制造業企業都對外宣稱要大力投入研制機器人,力度最大的是富士康。富士康在幾年前便啟動機器人計劃,并在今年7月對外宣稱要建設100萬“機器人大軍”來替代人工。但是,近期又有市場傳聞說富士康要招工十萬為即將上市的iPhone6趕工。
有業內人士透露,富士康此次可能是在拋光打磨機器人上出現了問題。拋光打磨工藝最重要的技術不是機器人而是主動力反饋,人手磨東西之所以比機器人好,是因為人有感覺,機器人磨多了磨少了很難控制精度。
盡管大型制造企業在機器人應用方面摩拳擦掌,但這距離未來真正的智能機器人仍有很長一段距離。“在國內我們談論的機器人都不是真正意義上的機器人。”曲道奎向《中國企業家》強調,真正的機器人是具有執行能力,裝有各種傳感器,甚至有交互能力的智能體。他們的共性技術是網絡、控制、傳感、智能,這些都是“軟”的,它與機械“硬”的部分共同作為兩大支柱。在曲看來,谷歌收購8家機器人公司就是為了補充自己在機械部分的設計制造能力。
“谷歌搞機器人大家一聽都覺得天方夜譚,覺得它沒有機器人基礎,其實它有虛擬部分的技術與資本,它可以通過收購來整合機械部分的資源。”曲道奎認為,谷歌的終極目標很可能是把機器人變成像智能手機一樣的通用設備。
如此說來,萬一你什么時候突然聽到阿里巴巴要搞機器人,千萬不要驚訝。