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國產智慧裝備正在崛起 電機企業需充電應戰

前段時間, 格力電器董事長董明珠不點名地嘲諷美的是“小偷”, 讓本來普普通通的產品發佈會變成了一場輿論大戰, 這場發佈會也讓美的和格力的戰場從家電轉向了智慧裝備。 這使人們不禁開始思考, 國產智慧裝備是否將要崛起?電機企業又該如何滿足智慧裝備的高要求?

美的格力 兩種不同的智慧裝備之路

隨著自動化設備技術水準不斷提高, 以及愈演愈烈的“用工荒”、“用工貴”, 智慧裝備得到了越來越多的關注。 《中國製造2025》、“互聯網+”行動也在重點部署智慧製造。 另外, 國務院《智慧製造裝備產業“十二五”發展規劃》中明確指出, 至2020 年我國將建立完善的智慧製造裝備產業體系, 產業銷售收入超過3 萬億元, 實現裝備的智慧化及製造過程的自動化, 使產業生產效率、產品技術水準和品質得到顯著提高。

無論是國家政策還是市場空間, 都誘惑著許多中國企業投身智慧裝備這篇藍海。

而美的和格力其中跨度較大的代表。

3月4日下午, 格力在北京國家會議中心舉辦了格力智慧裝備發佈會。 發佈會上, 董明珠及參會嘉賓的發言及論壇討論中多次強調自主創新, 並多次不點名談到其他企業收購海外機器人公司。 董明珠宣稱, 我不否定別人去買, 對還是不對。 我只是堅守自己的路線, 那就是堅持自主創新。

而美的, 剛好符合“收購海外機器人公司”的定語:繼去年收購德國工業機器人公司庫卡之後, 今年美的已與以色列機器人運動控制系統解決方案提供商Servotronix達成戰略合作交易。 值得注意的是, 美的集團旗下還有一家前些年收購的上市公司威靈電機, 主要生產伺服電機。

相比之下, 美的和格力的兩種截然不同的智能裝備之路, 孰優孰劣?

上海新紀元機器人有限公司常務副總經理陳養彬對此講到:“這兩種路徑選擇, 和兩家公司的背景有關係, 體現出兩家公司的企業文化和發展理念的差異。

格力本身就是做空調變頻器驅動技術、就是造電機以及驅動器出身的, 所以格力在伺服驅動這一塊是掌握了一定的核心技術的。 而且, 格力選擇走自己的路, 是因為其遵循的一個原則——一定要自主智慧財產權。 而美的選擇的是一種快速成長的方式, 更偏向於做產業鏈的整合以打造優勢。 不過收購了庫卡, 並不等於把庫卡的技術吸收了, 這是兩個概念。

但是智慧財產權這個問題, 往開一扒,

就不好說了。 說是自主創新, 但不一定禁得住往深處扒, 真正打智慧財產權戰的時候, 誰輸誰贏並不好說。 所以我比較傾向於美的這種通過並購來快速擴張的方式, 因為會佔據更多的智慧財產權的優勢, 也容易真正做大做強、形成規模效應。

舉例來說, Google收購摩托羅拉的時候, 其實並不在乎摩托羅拉這個公司市值多少錢。 後來把摩托羅拉低價賣給聯想的時候, Google已經把很多專利拿走了。 所以智慧財產權的價值可能比我們想像的還要重要。 格力肯定也會去收購一些廠, 不過沒有高調宣佈罷了。 有些東西不一定都是自己做, 適當的收購也是可行的。 但是我們畢竟是企業家, 我們也要自己發奮圖強。 ”

瀋陽新松機器人自動化股份有限公司中央研究院軟體工程師譚波悅談道:“我覺得從商業角度來講,

兩者並沒有太大差別, 因為他們最終想要實現的目標都是一致的, 只是走的方式不一樣。 格力較為獨立自主, 而美的的收購模式, 可以大大降低其時間成本, 讓美的在短時間內與國際領先企業看齊。 ”

“孰優孰劣, 還是要看市場應用, 因為這兩家企業的最終目的是讓更多的公司用上智慧裝備。 只要能提供解決方案和滿足終端使用者需求, 就是好的。 ”譚波悅說道。

核心零件可自造?

在格力智慧裝備發佈會上, 還有一點格外引人注目, 即董明珠在發佈會同時舉辦的論壇上表示, 機器人裡所有的核心部件都是格力自己研發的。 在發佈會現場, 格力專門展出了其生產的電機、伺服驅動器、控制器、減速器等機器人產品的主要核心部件。

那麼,工業機器人核心部件已經可以實現自主生產了嗎?製造水準又是怎樣的?

陳養彬:“這個不能一概而論,最多只能說格力自己用的那部分核心部件可以自己生產了,因為這裡面牽扯到很多。工業機器人的核心部件無非是這麼幾塊,第一個是伺服電機驅動器,第二個是減速器,第三塊就是控制系統和軟體,還有一塊很重要的就是感測器。

我不好去評論格力的情況,因為我不是很瞭解,也沒有解剖它的系統。但是目前,工信部出臺的一些檔和官方檔都顯示,我們在工業機器人的核心部件方面已經有部分解決了,比如像有些伺服驅動器和減速器。但不能說都已經完全解決了,因為機器人分很多種類,也有不同的負載,比如5公斤、 15公斤。”

據瞭解,格力在其發佈會上展示的減速器以RV減速器為主。機器人所用減速器一般分為RV減速器與諧波減速器,其中RV減速器主要應用在機器人力矩較大的關節,也是目前國內產品與國外差距更大的品類。現場人員介紹:“格力的減速器都是自己生產的,只是目前生產減速器的機床還是以海外廠商為主。”

上海新時達機器人有限公司研發中心主管張敏梁說道:“雖然國內有一些企業可以做核心部件。但零部件這塊主要還是進口,特別是減速器、控制器、驅動器,還有伺服電機這樣一些核心的零部件,因為性能、可靠性方面都會更有保障。”

譚波悅同樣認為,有不等於優:“我不太清楚是不是能夠全部自主製造,但是核心部件這一塊還是依靠進口。”

國產智慧裝備正在崛起

雖然中國企業在智慧裝備領域的表現並不夠搶眼,但陳養彬表示,國產智慧裝備產業正在崛起。

“像焊接機器人、移動機器人(AGV)這些國內都有在做。AGV這一塊比較火熱,坦率來說,做的也是蠻好的,都有廣泛應用。應該說基本上跟上了國際的一些水準。但整體來說,還是比不上國際先進水準。可以看到,在‘機器換人’的時候,用國產機器人的公司是不多的。因為很多企業考慮的是安全穩定可靠的運行,所以會選擇進口裝備,畢竟人家做了那麼多年,系統的穩定性、可靠性是確認的,自由度也更高。但是近兩年國產機器人的應用是在增加的,所以我覺得,國產智慧裝備的崛起是正在進行時。”陳養彬如此說道。

譚波悅也認為正在崛起:“不過國內智慧裝備的發展可能更‘著急’一些,因為市場不等人,行情在那兒呢。但還是受一些技術瓶頸的制約。而且市場培育做的也不是特別好,應用不是很普及,在南方可能比北方要更適用一些。”

昆山佰奧智慧裝備股份有限公司技術部經理孫少毅認為:“在國家產業升級政策支持下,我國智慧裝備產業得到了迅速發展。但仍存在突出問題,比如:技術創新能力薄弱,新型傳感、先進控制等核心技術受制於人;產業規模小,基礎薄弱,高檔和特種感測器、智慧型儀器器儀錶、自動控制系統、高檔數控系統、機器人市占率不足5%。我們還需要惡補基礎技術,加速我國由‘製造大國’向‘智造大國’轉型。”

對於目前智慧裝備的應用現狀,陳養彬說道:“需要認識到,機器人現在還在發展的階段。所以機器換人不是替代人所有的工作,只是把一些又重又髒又累的活攬過去了,讓人去做一些更多的需要人的工作。我認為,人機協作是現在目前機器換人最重要的一種方式。”

“談人工智慧,還有點遠。但目前‘機器人+大資料’這樣的模式是一個方向。機器人不只是做簡單的判斷,用大資料給機器人戴上‘大腦’,使其能夠執行一些更複雜的任務。另外,人機協作也是機器人發展的趨勢。”陳養彬繼續講道。

孫少毅認為,智慧裝備的技術發展趨勢,應該是往智慧化、柔性化、定制化、資訊化的方向發展:“柔性智慧裝備是具有感知、分析、推理、決策、控制功能的製造裝備,它是先進製造技術、資訊技術和智慧技術的集成和深度融合,且能適應生產場地、製造物件、生產模式的改變而改變的能力。”

電機廠商任重道遠

伺服系統是集電機、電力電子、微電子、單片機、通訊與介面等多學科、多領域的技術於一體的快速回應的執行機構,是工業自動化、機器人、數控機床等行業的核心控制部件。

那麼,日漸崛起的智慧裝備產業對核心部件電機提出哪些要求?

陳養彬認為,對工業機器人關節驅動的電動機,要求有最大功率品質比和扭矩慣量比、高起動轉矩、低慣量和較寬廣且平滑的調速範圍。

而對於機器人末端執行器(手爪)應採用體積、品質盡可能小的電動機,尤其是要求快速回應時,伺服電動機必須具有較高的可靠性和穩定性,並且具有較大的短時超載能力。這是伺服電動機在工業機器人中應用的先決條件。

張敏梁認為國產伺服電機的可靠性還有待提高。因為伺服電機要能經受得起苛刻的運行條件,可進行十分頻繁的正反向和加減速運行,並能在短時間內承受超載,所以可靠性很重要。

譚波悅補充道:“核心部件像伺服電機和驅動器之類,還要做到體積小、品質小、精度高、軸向尺寸短。”

雖然智慧裝備屬於高端產業,對電機等核心部件要求甚高,但陳養彬對此很樂觀:“雖然我們現在做得不是那麼好,但所有東西都跟改革開放一樣,要先引進,再吸收。我認為,在機器人成為潮流以後,才能有更好的發展機會。把市場做起來之後,會有更多公司會投入到這裡面來。然後,一些研發實力強的廠家或供應商再合力把核心部件做起來。相信在逐步增強的市場牽引力下,國產的核心器件的進步也會很快。”

格力專門展出了其生產的電機、伺服驅動器、控制器、減速器等機器人產品的主要核心部件。

那麼,工業機器人核心部件已經可以實現自主生產了嗎?製造水準又是怎樣的?

陳養彬:“這個不能一概而論,最多只能說格力自己用的那部分核心部件可以自己生產了,因為這裡面牽扯到很多。工業機器人的核心部件無非是這麼幾塊,第一個是伺服電機驅動器,第二個是減速器,第三塊就是控制系統和軟體,還有一塊很重要的就是感測器。

我不好去評論格力的情況,因為我不是很瞭解,也沒有解剖它的系統。但是目前,工信部出臺的一些檔和官方檔都顯示,我們在工業機器人的核心部件方面已經有部分解決了,比如像有些伺服驅動器和減速器。但不能說都已經完全解決了,因為機器人分很多種類,也有不同的負載,比如5公斤、 15公斤。”

據瞭解,格力在其發佈會上展示的減速器以RV減速器為主。機器人所用減速器一般分為RV減速器與諧波減速器,其中RV減速器主要應用在機器人力矩較大的關節,也是目前國內產品與國外差距更大的品類。現場人員介紹:“格力的減速器都是自己生產的,只是目前生產減速器的機床還是以海外廠商為主。”

上海新時達機器人有限公司研發中心主管張敏梁說道:“雖然國內有一些企業可以做核心部件。但零部件這塊主要還是進口,特別是減速器、控制器、驅動器,還有伺服電機這樣一些核心的零部件,因為性能、可靠性方面都會更有保障。”

譚波悅同樣認為,有不等於優:“我不太清楚是不是能夠全部自主製造,但是核心部件這一塊還是依靠進口。”

國產智慧裝備正在崛起

雖然中國企業在智慧裝備領域的表現並不夠搶眼,但陳養彬表示,國產智慧裝備產業正在崛起。

“像焊接機器人、移動機器人(AGV)這些國內都有在做。AGV這一塊比較火熱,坦率來說,做的也是蠻好的,都有廣泛應用。應該說基本上跟上了國際的一些水準。但整體來說,還是比不上國際先進水準。可以看到,在‘機器換人’的時候,用國產機器人的公司是不多的。因為很多企業考慮的是安全穩定可靠的運行,所以會選擇進口裝備,畢竟人家做了那麼多年,系統的穩定性、可靠性是確認的,自由度也更高。但是近兩年國產機器人的應用是在增加的,所以我覺得,國產智慧裝備的崛起是正在進行時。”陳養彬如此說道。

譚波悅也認為正在崛起:“不過國內智慧裝備的發展可能更‘著急’一些,因為市場不等人,行情在那兒呢。但還是受一些技術瓶頸的制約。而且市場培育做的也不是特別好,應用不是很普及,在南方可能比北方要更適用一些。”

昆山佰奧智慧裝備股份有限公司技術部經理孫少毅認為:“在國家產業升級政策支持下,我國智慧裝備產業得到了迅速發展。但仍存在突出問題,比如:技術創新能力薄弱,新型傳感、先進控制等核心技術受制於人;產業規模小,基礎薄弱,高檔和特種感測器、智慧型儀器器儀錶、自動控制系統、高檔數控系統、機器人市占率不足5%。我們還需要惡補基礎技術,加速我國由‘製造大國’向‘智造大國’轉型。”

對於目前智慧裝備的應用現狀,陳養彬說道:“需要認識到,機器人現在還在發展的階段。所以機器換人不是替代人所有的工作,只是把一些又重又髒又累的活攬過去了,讓人去做一些更多的需要人的工作。我認為,人機協作是現在目前機器換人最重要的一種方式。”

“談人工智慧,還有點遠。但目前‘機器人+大資料’這樣的模式是一個方向。機器人不只是做簡單的判斷,用大資料給機器人戴上‘大腦’,使其能夠執行一些更複雜的任務。另外,人機協作也是機器人發展的趨勢。”陳養彬繼續講道。

孫少毅認為,智慧裝備的技術發展趨勢,應該是往智慧化、柔性化、定制化、資訊化的方向發展:“柔性智慧裝備是具有感知、分析、推理、決策、控制功能的製造裝備,它是先進製造技術、資訊技術和智慧技術的集成和深度融合,且能適應生產場地、製造物件、生產模式的改變而改變的能力。”

電機廠商任重道遠

伺服系統是集電機、電力電子、微電子、單片機、通訊與介面等多學科、多領域的技術於一體的快速回應的執行機構,是工業自動化、機器人、數控機床等行業的核心控制部件。

那麼,日漸崛起的智慧裝備產業對核心部件電機提出哪些要求?

陳養彬認為,對工業機器人關節驅動的電動機,要求有最大功率品質比和扭矩慣量比、高起動轉矩、低慣量和較寬廣且平滑的調速範圍。

而對於機器人末端執行器(手爪)應採用體積、品質盡可能小的電動機,尤其是要求快速回應時,伺服電動機必須具有較高的可靠性和穩定性,並且具有較大的短時超載能力。這是伺服電動機在工業機器人中應用的先決條件。

張敏梁認為國產伺服電機的可靠性還有待提高。因為伺服電機要能經受得起苛刻的運行條件,可進行十分頻繁的正反向和加減速運行,並能在短時間內承受超載,所以可靠性很重要。

譚波悅補充道:“核心部件像伺服電機和驅動器之類,還要做到體積小、品質小、精度高、軸向尺寸短。”

雖然智慧裝備屬於高端產業,對電機等核心部件要求甚高,但陳養彬對此很樂觀:“雖然我們現在做得不是那麼好,但所有東西都跟改革開放一樣,要先引進,再吸收。我認為,在機器人成為潮流以後,才能有更好的發展機會。把市場做起來之後,會有更多公司會投入到這裡面來。然後,一些研發實力強的廠家或供應商再合力把核心部件做起來。相信在逐步增強的市場牽引力下,國產的核心器件的進步也會很快。”

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