張 鐵
(華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院,廣東廣州 510641)
近年來,我國工業(yè)機(jī)器人及智能制造領(lǐng)域得到了前所未有的關(guān)注,這是由于三個(gè)方面原因:其一是由于我國勞動者對于勞動環(huán)境要求的提高而造成的用工荒;其二是由于我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和制造業(yè)的發(fā)展,具備了實(shí)施工業(yè)機(jī)器人及智能制造產(chǎn)業(yè)化的條件;其三是由于工業(yè)機(jī)器人和智能制造體現(xiàn)了一個(gè)地方、一個(gè)國家的綜合技術(shù)水平和實(shí)力。
廣東省地處我國的南方,是我國改革開放的前沿陣地,尤其是廣東省制造業(yè)為我國的經(jīng)濟(jì)增長做出了很大的貢獻(xiàn)。改革開放以后,廣東省的制造業(yè)主要依靠的是勞動力密集型制造行業(yè)的貢獻(xiàn),但是近年來,企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新不足、技術(shù)性貿(mào)易壁壘和價(jià)格競爭優(yōu)勢喪失等問題嚴(yán)重制約著行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。因此近幾年,從事制造業(yè)生產(chǎn)的企業(yè)家說得最多的一句話就是“人工越來越高,利潤越來越少”,也就是付出越來越多,得到越來越少,有理由相信今后的人力資源將更加缺乏,成本更加貴。面對日益嚴(yán)重的缺工情況,珠三角越來越多的企業(yè)計(jì)劃淘汰原有使用人工的機(jī)器設(shè)備,以高技術(shù)自動化設(shè)備取代人工,以減少成本壓力。
現(xiàn)在廣東省各級政府和企業(yè)家都意識到要延續(xù)中國制造高速發(fā)展的優(yōu)勢,必須走智能制造的道路[1],各地都在掀起“機(jī)器換人”計(jì)劃。本文將主要討論廣東省工業(yè)機(jī)器人及智能制造的情況。
高端裝備制造業(yè)是國家“十二五”規(guī)劃提出的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)七大領(lǐng)域之一,其中工業(yè)機(jī)器人、智能制造是高端裝備制造業(yè)的重點(diǎn)方向之一。改造提升制造業(yè)、加快培育戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)是國家“十二五”規(guī)劃中明確的重要任務(wù)。實(shí)現(xiàn)由主要依靠規(guī)模增長的傳統(tǒng)工業(yè)化道路向主要依靠技術(shù)進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展的新型工業(yè)化道路轉(zhuǎn)變,調(diào)整優(yōu)化技術(shù)結(jié)構(gòu)、組織結(jié)構(gòu)、布局結(jié)構(gòu)和行業(yè)結(jié)構(gòu),成為轉(zhuǎn)變工業(yè)發(fā)展方式的核心工作。
根據(jù)《廣東省先進(jìn)制造業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》[2],“十二五”期間全省先進(jìn)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展目標(biāo)為增加值年均遞增12%,到2015年,先進(jìn)制造業(yè)增加值超過19 000億元,占規(guī)模以上工業(yè)增加值比重50%以上,其中裝備制造業(yè)、汽車工業(yè)、石化工業(yè)占規(guī)模以上工業(yè)增加值比重分別達(dá)29%、7.5%、13%。在產(chǎn)業(yè)水平方面,到2015年,主要行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平,重點(diǎn)制造企業(yè)技術(shù)裝備水平達(dá)到國際先進(jìn)水平。研究與實(shí)驗(yàn)發(fā)展經(jīng)費(fèi)(R&D)支出占先進(jìn)制造業(yè)增加值比重達(dá)到2.5%以上。企業(yè)信息化總體水平達(dá)到全國先進(jìn)水平。
規(guī)劃指出,智能制造裝備重點(diǎn)在中高檔數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、工業(yè)自動化控制系統(tǒng)及智能儀器儀表、智能專用設(shè)備等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破,培育一批細(xì)分領(lǐng)域行業(yè)龍頭企業(yè)。打造中高檔數(shù)控機(jī)床及系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈,加快發(fā)展中高檔數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè),提高機(jī)床功能部件研發(fā)和配套能力,重點(diǎn)開發(fā)數(shù)控鏜銑床、精密壓力機(jī)、數(shù)字化工具系統(tǒng)及量儀等產(chǎn)品。推進(jìn)機(jī)器人及成套系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化,重點(diǎn)發(fā)展焊接、搬運(yùn)、裝配等工業(yè)機(jī)器人及其成套系統(tǒng),加大相關(guān)基礎(chǔ)元部件研發(fā)力度,加快產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。大力發(fā)展精密和智能儀器儀表、智能專用設(shè)備、工業(yè)自動化控制系統(tǒng)裝置、智能化儀器儀表和試驗(yàn)機(jī)、專用檢測儀器設(shè)備、智能化空港設(shè)備等產(chǎn)品。到2015年,形成2~3家具有國際競爭力的骨干企業(yè)。
我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)主要分布在東北地區(qū)、長三角、珠三角。東北是我國老工業(yè)基地,主要企業(yè)有沈陽新松機(jī)器人有限公司、哈爾濱博實(shí)自動化股份有限公司等。長三角也是重要的機(jī)器人自動化公司集聚地。近年來國際機(jī)器人公司紛紛落戶長三角,如ABB、FANUC、YASKAWA,KU?KA等機(jī)器人公司[3],本土機(jī)器人企業(yè)有上海沃迪機(jī)器人有限公司、安徽埃夫特智能裝備有限公司、安徽江淮自動化設(shè)備公司等。近年來重慶在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)和智能制造領(lǐng)域同樣異軍突起,重慶市規(guī)劃了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基地,大力引進(jìn)機(jī)器人生產(chǎn)廠商,推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)和應(yīng)用。
根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)盟(IFR)資料,2012年,我國工業(yè)機(jī)器人年安裝量排名世界第三,累計(jì)安裝量超過6萬臺,2013年估計(jì)達(dá)到新安裝超過8~10萬臺。我國工業(yè)機(jī)器人及含工業(yè)機(jī)器人的自動化生產(chǎn)線相關(guān)產(chǎn)品的年產(chǎn)銷額已經(jīng)突破60億元。是日本的1/15、北美的1/7、德國的1/6,韓國的1/3,隨著我國產(chǎn)業(yè)升級的不斷推進(jìn),我國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展空間巨大。目前,國內(nèi)市場年需求量在12 000臺左右,年銷售額在90億元以上。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,中國工業(yè)機(jī)器人市場上完全國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人不到20%,其余都是從日本、美國、瑞典、德國、意大利等20多個(gè)國家引進(jìn)的。
目前,我國裝備制造業(yè)規(guī)模已超過2萬億美元,位居世界第一。美國和日本分別為1.5萬億美元和1.2萬億美元。雖然我國裝備制造業(yè)的規(guī)模已經(jīng)越過2萬億美元大關(guān),位居世界第一,但產(chǎn)業(yè)“大”而不“強(qiáng)”的問題卻十分突出。如在高端裝備領(lǐng)域,80%的集成電路芯片制造裝備、70%的汽車制造關(guān)鍵設(shè)備、40%的大型石化裝備等關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備仍需依靠進(jìn)口,所生產(chǎn)的產(chǎn)品缺乏核心競爭力。
眾所周知,工業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵零部件包括伺服電機(jī)、減速器、控制器、傳感器和機(jī)械本體,廣東省在伺服電機(jī)、控制器和傳感器領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,但是和國外發(fā)達(dá)國家的相關(guān)領(lǐng)域比較仍有很大的差距。從產(chǎn)品成本構(gòu)成分析,伺服電機(jī)產(chǎn)品占成本的20%左右,減速器占產(chǎn)品成本的25%左右,控制器占產(chǎn)品成本的27%,因此工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵問題是掌握這些關(guān)鍵部件的產(chǎn)業(yè)化。
智能制造實(shí)際是工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的延伸,不能將工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)業(yè),而應(yīng)將工業(yè)機(jī)器人作為現(xiàn)代機(jī)械裝備制造業(yè)的一個(gè)核心單元之一。實(shí)際上智能制造就是在現(xiàn)代生產(chǎn)中,集成各種高技術(shù)產(chǎn)品,包括機(jī)器人、物流系統(tǒng)、智能傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制軟件等高技術(shù),實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)代制造中將勞動者從簡單重復(fù)的勞動中解放出來的目的,實(shí)施智能制造將使得集成生產(chǎn)廠商和用戶雙方獲益。
廣東在我國的制造業(yè)具有領(lǐng)先地位,同時(shí)珠三角地區(qū)也是改革開放的前沿和窗口,是我國市場經(jīng)濟(jì)的核心地帶,毗鄰香港國際市場,又是國內(nèi)多層次資本市場建設(shè)的重心,發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)從技術(shù)引進(jìn)、產(chǎn)品銷售、企業(yè)融資、產(chǎn)業(yè)鏈整合都具有特殊的便利環(huán)境。廣東省機(jī)器人產(chǎn)業(yè)主要集中在珠江三角洲,其中深圳和東莞等地市由于在電子業(yè)、制造業(yè)具有良好的基礎(chǔ),因此在機(jī)器人控制器、伺服驅(qū)動、運(yùn)動控制等具有領(lǐng)先地位;廣州在金融、人才、制造業(yè)也具有較強(qiáng)的競爭力,廣州市的機(jī)器人整機(jī)、系統(tǒng)集成等方面具有良好的基礎(chǔ);佛山、中山、珠海等集中了大量的中小型制造業(yè)企業(yè),在智能制造及機(jī)器人集成示范應(yīng)用方面有很廣闊的前景。
當(dāng)前廣東具有一定知名度的有廣州數(shù)控設(shè)備有限公司、廣州諾信數(shù)控設(shè)備有限公司、深圳新松機(jī)器人公司、深圳眾為興科技有限公司、深圳固高科技有限公司、深圳富士康、深圳福士自動化有限公司、東莞松慶自動化設(shè)備有限公司、佛山利迅達(dá)機(jī)器人系統(tǒng)有限公司、佛山市嘉騰電子有限公司等。
當(dāng)前,國際國內(nèi)在經(jīng)過了金融危機(jī)洗禮后,廣東省制造業(yè)企業(yè)面臨的現(xiàn)狀是:面臨貼牌生產(chǎn)向自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品的轉(zhuǎn)變;傳統(tǒng)的勞動力密集型企業(yè)向資金密集型企業(yè)轉(zhuǎn)變。向資金密集型企業(yè)轉(zhuǎn)變,需要大量的資金投入,而珠三角企業(yè)大多是中小型企業(yè),難以籌集大量的資金,且中小企業(yè)沒有試錯(cuò)機(jī)會。但是由于廣東省制造業(yè)企業(yè)存在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、企業(yè)規(guī)模小和產(chǎn)品利潤空間越來越小的問題,在廣東企業(yè)加快推動機(jī)器人及智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展是十分迫切的。
(1)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理
廣東省制造業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)多為勞動密集型產(chǎn)業(yè)。產(chǎn)品的加工深度低,技術(shù)含量低,附加值低。同時(shí),出口產(chǎn)品以低利潤率的產(chǎn)品為主,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一,對市場影響比較敏感。此外,行業(yè)門檻較低,常以價(jià)格競爭為主,損害企業(yè)市場拓展、科研開發(fā)積極性。
(2)企業(yè)規(guī)模較小
廣東省制造業(yè)企業(yè)多為中小民營企業(yè),企業(yè)規(guī)模偏小,未能形成一批占有較大市場份額、代表行業(yè)水平、具有國際競爭力的大型企業(yè)和企業(yè)集團(tuán),未能形成一大批產(chǎn)品有特色并按規(guī)模經(jīng)濟(jì)組織聲場的專業(yè)化協(xié)作配套廠。同時(shí),由于缺乏統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)和專業(yè)市場規(guī)劃,市場秩序不規(guī)范,產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,產(chǎn)業(yè)化程度低。
(3)利潤空間越來越小
受原材料成本上漲、招工難、勞動力成本上漲、土地資源稀缺等因素影響,廣東制造業(yè)成本不斷上升。
面對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊、產(chǎn)業(yè)化程度低、利潤空間減少等問題,廣東省制造業(yè)實(shí)施智能制造升級轉(zhuǎn)型刻不容緩。
機(jī)器人及智能制造是廣東省裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵,智能制造能大大提高廣東省傳統(tǒng)制造業(yè)水平,如通過推動機(jī)器人減速器的產(chǎn)業(yè)化可以促進(jìn)精密制造技術(shù),促進(jìn)機(jī)器人控制系統(tǒng)系統(tǒng)和傳感器產(chǎn)業(yè)化、加強(qiáng)智能制造系統(tǒng)的應(yīng)用,將有利于廣東省高技術(shù)發(fā)展,同時(shí)也能緩解工人短缺的問題,將勞動者從惡劣工作環(huán)境中解脫出來。
[1]廣東省人民政府.廣東省國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要[EB/OL].http://zwgk.gd.gov.cn/006939748/201105/t20110513_86534.html.
[2]廣東省人民政府.廣東省先進(jìn)制造業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃[EB/OL].http://zwgk.gd.gov.cn/006939748/201211/t20121108_353036.html.
[3]鄭芳華.工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)或迎爆發(fā)期[EB/OL].http://www.cinn.cn/wzgk/wy/289524.shtml.