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我国的工业机器人真的那么差吗?差距有在哪?——由一次讲座引发的思考

2018年5月底,有幸聆听了南京航空航天大学刘晓鸣教授所做的关于《Ⅰ、浅谈智能制造与工业4.0,Ⅱ、工业机器人在打磨加工中的应用》报告。刘晓鸣博士,国家“千人计划”的特聘专家,863项目专家评审组成员,美国精密制造协会(ASPE)和美国制造协会(SME)会员,长期致力于机器人系统和自动化设备的研发。



在麦肯锡全球研究所(McKinsey Global Institute)的《12项可能改变生活、企业与全球经济的颠覆性技术》报告里,移动互联网、知识工作自动化、物联网、云、先进机器人、自动汽车、下一代基因学、储能技术、3D打印、先进汽油勘探及开采、先进材料和可再生能源技术有望在2025年带来14万亿至33万亿美元的经济效益,而机器人的占比就高达1.5万亿至4.5万亿美元。在2013年,我国就已成为全世界最大的机器人市场,每年需要新增工业机器人装机量约为13-24万台机器人的时代已经到来。未来工厂,机器人将大量取代人力劳动,可谓是前景光明。



有关数据统计表明在2014年国内机器人销量约为4.5万台,其中国产工业机器人销售总量才刚刚达到12000台,产值约140亿元,相关配套产值450-500亿元。华丽的数据背后,我们不能也不应该忽略这样的现实,国产工业机器人在2014年的销量占比不及三分之一,高端机器人仍然依赖进口。在刘教授开发的打磨机器人系统中也全部都是采用发那科、ABB、安川、库卡“四大家族”的工业机器人,当我们提出质疑时,刘教授说了这样一句话“你可以去问问蒋新松用不用自家的机器人”。众所周知沈阳的新松机器人自动化股份有限公司是国际上机器人产品线最全厂商之一,也是国内机器人产业的领导企业。或许刘教授的话有些夸张,但是这恰恰表明了我国的机器人与国外相比差的不是一星半点,我国的多数企业“宁买二手进口机器人,也不愿用国产机器人”。那末我国的机器人到底差在哪里?下面从软硬件两方面进行分析。



先说下硬件吧!减速器作为工业机器人最为关键的核心零部件,在全球的减速器市场上,日系垄断了85%的份额。日本纳博特斯克在RV减速器领域处垄断地位,日本哈默纳科则在谐波减速器领域处垄断地位,两家合计占全球市场的75%左右,另外一家日本厂商住友则占据了10%。业内流传着这么一句话,日本说跪,全球机器人没几个能站着,可见日本在精密减速器市场上的绝对霸主地位。由于紧密减速器存在投资大、技术难度高,存在很高的技术壁垒,国内潜心研究减速器的机器人企业寥寥无几。如果能够在这方面取得突破,将极大提高我国工业机器人的竞争力。



说完硬件,咱们再聊聊软件。业内一直都把稳定性和精确性作为衡量机器人性能的两个重要指标。控制器就好比人类的当脑,是实现机器人稳定运行的关键部件,而软件就是机器人的语言,把控制器的想法传递给执行机构。如何讲好这门“语言”,就需要底层的核心算法。就是因为国内的核心算法与四大家族差距过大,才导致国产机器人稳定性不佳,故障率居高不下。而四大家族牢牢把握着核心算法,虽然我们可以买他们的伺服系统、减速器、编码器等零部件,但是我们买不来核心算法,因此导致我国机器人一直无法在高端市场取得突破性进展。不掌握核心算法,生产精度需求不高的产品还勉强可以应用,但倘若应用到航天航空、军工、汽车制造等高端领域,就只能依赖进口工业机器人了。



存在差距不可怕,可怕的是不愿意承认有差距。只要能够潜行研究,我们也能像高铁、C919大飞机、FAST、蛟龙号潜水器一样拥有自己的高端工业机器人。



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