隨著德國“工業(yè)4.0”的不斷推進，機器人產(chǎn)業(yè)如雨后春筍在全球范圍內(nèi)遍地開花，生產(chǎn)自動化成為了時代潮流，“機器換人”概念漸成現(xiàn)實，建設(shè)智能工廠成為大勢所趨。為了進一步貫徹落實《中國制造2025》，打破中國制造業(yè)“大而不強”的局面，讓“中國制造”走向“中國智造”，中國政企也緊跟潮流。今年4月，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、財政部等三部委聯(lián)合印發(fā)了《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》，為“十三五”期間我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展描繪了清晰的藍圖。

    當(dāng)前，“機器人革命”有望成為“第三次工業(yè)革命”的一個重要切入點和增長點，將會影響全球制造業(yè)格局，其市場前景是可期的。機器人作為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，其研發(fā)、生產(chǎn)、制造、應(yīng)用的全過程是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造水平的重要標(biāo)志。隨著我國工業(yè)自動化的不斷深入發(fā)展，機器人產(chǎn)業(yè)已形成了較為完善的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，在很多行業(yè)中都得到了快速發(fā)展，并發(fā)揮了重要作用。但與發(fā)達國家相比，我國機器人產(chǎn)業(yè)仍存在較大差距，特別是核心零部件零部件嚴重依賴進口，使得機器人成本居高不下，產(chǎn)業(yè)化更是面臨巨大挑戰(zhàn)。面對如此巨大的差異，以及核心零部件過度依賴進口的尷尬，國產(chǎn)機器人要想摘取這顆“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，出路何在？

分析原因，正視現(xiàn)狀
三大核心零部件過度依賴進口
    中國作為全球最大的機器人市場，已得到了機器人大國的稱號，但是機器人產(chǎn)業(yè)的實力離“強國”還很遙遠。相較于國外先進的機器人技術(shù)，我國機器人行業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)相對薄弱，在一些生產(chǎn)機器人的外企眼中，“中國產(chǎn)品的品質(zhì)和性能還很不夠”。主要表現(xiàn)是高端產(chǎn)品缺乏，核心零部件技術(shù)弱，產(chǎn)品穩(wěn)定性差，這些成為了制約中國機器人產(chǎn)業(yè)的主要瓶頸。“減速機、伺服電機、控制器”作為工業(yè)機器人的三大核心零部件，占到了工業(yè)機器人成本的70%，其核心技術(shù)仍然被國外所掌控。當(dāng)前，國內(nèi)企業(yè)也在努力追趕，伺服驅(qū)動成為了率先取得突破的領(lǐng)域之一。未來，在核心技術(shù)以及零部件領(lǐng)域的進一步突破成為了取勝的關(guān)鍵。

減速機
    減速器在機械傳動領(lǐng)域是連接動力源和執(zhí)行機構(gòu)之間的中間裝置，在兩者之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，傳輸更大的力矩，對機器人的精度影響很大。

    減速機可以分為兩種，安裝在機座、大臂、肩膀等重負載位置的RV減速機和安裝在小臂、腕部或手部等輕負載位置的諧波減速機。RV減速機是純機械的精密部件，材料、熱處理工藝和高精度加工機床缺一不可；諧波減速機僅有三個基本零部件，結(jié)構(gòu)相對簡單。工業(yè)和基礎(chǔ)是RV減速機的核心和難點，將200多個零部件組合在一起，而且不能出現(xiàn)過大偏差，這種苛刻的精度要求需要多年行業(yè)經(jīng)驗的積累，我國在這幾個方面長期落后。相反，國產(chǎn)諧波減速機跟國外相比差距不算大，并在國產(chǎn)機器人上面有廣泛應(yīng)用。

    機器人用精密減速器是工業(yè)機器人中最關(guān)鍵的功能部件，是機器人產(chǎn)業(yè)鏈至關(guān)重要的應(yīng)用環(huán)節(jié)，也是目前我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要突破的瓶頸。目前國際機器人所配套的減速器中，RV減速器占比70%以上，諧波減速器占比20%左右，RV減速器成為制約全球機器人發(fā)展的核心部件。目前，全球能夠提供規(guī)?；倚阅芸煽康木軠p速器生產(chǎn)企業(yè)不算多，基本被日本公司壟斷，連abb、發(fā)那科、安川、庫卡等著名的國際“工業(yè)機器人四大家族”都一直用日本的哈默納科和納博特斯克這兩家公司的減速機。據(jù)資料顯示，2015年約有75%的精密減速器由日本進口，主要供應(yīng)商是哈默納科、納博特斯克和住友公司等。

    相比國外先進技術(shù)，我國的研究較晚，技術(shù)不成熟，與國外存在較大差距，形成了精密減速器不能自給自足的局面，嚴重依賴進口，制約了我國工業(yè)機器人的發(fā)展，特別是在我國工業(yè)機器人逐漸產(chǎn)業(yè)化時期，精密減速機的關(guān)鍵技術(shù)突破顯得更加迫切。鑒于這種現(xiàn)狀，我國企業(yè)也在需求突破，開始不斷深入介入國產(chǎn)減速機產(chǎn)品的研發(fā)銷售。包括秦川機床、雙環(huán)傳動、大族激光、巨輪股份、恒豐泰、南通振康、武漢精華、正上科技等數(shù)家企業(yè)都在大力發(fā)展國產(chǎn)減速機產(chǎn)品。

伺服電機
    伺服電機是將機器人大腦發(fā)出的運動指令轉(zhuǎn)換為運動動作的部件，在機器人中用作執(zhí)行單元，作為影響機器人工作性能的主要因素，相當(dāng)于人體肌肉的作用，是工業(yè)機器人的動力系統(tǒng)，一般安裝在機器人的“關(guān)節(jié)”處，是機器人運動的“心臟”。伺服電機主要分為步進、交流和直流，機器人行業(yè)應(yīng)用最多的是交流伺服電機。

    不可否認的是伺服電機市場競爭激烈，外資企業(yè)依然優(yōu)勢明顯，國外品牌占據(jù)了中國伺服電機市場近75%的市場份額，市場主要來自日本和歐美。其中，日系產(chǎn)品以約45%的市場份額居首，包括松下、三菱電機、安川、三洋、富士等，其產(chǎn)品特點是技術(shù)和性能水平比較符合中國用戶的需求，憑借良好的產(chǎn)品性能、極具競爭力的價格和較高的可靠性獲得了穩(wěn)定且持續(xù)的客戶源，占據(jù)了大量市場份額，在中小型OEM市場上尤其具有壟斷優(yōu)勢。雖然國產(chǎn)伺服系統(tǒng)在市場上的比重比較低，但是，相對于減速器，伺服電機和驅(qū)動器市場未形成主要廠商壟斷現(xiàn)象。特別是近幾年國產(chǎn)品牌伺服系統(tǒng)的發(fā)展也很迅速，獲得了一定的市場認可，比較具有代表性的企業(yè)主要有華中數(shù)控、廣州數(shù)控等。同時還有一大批相關(guān)企業(yè)也進入到了伺服系統(tǒng)行業(yè)，比如深圳的英威騰、匯川科技，大連的安迪等。國產(chǎn)伺服系統(tǒng)在技術(shù)與性能上與國外品牌有較大的差距，并且產(chǎn)品質(zhì)量與穩(wěn)定性也不能同國外品牌同日而語，但國產(chǎn)伺服系統(tǒng)廠商為中小型制造加工企業(yè)提供了價格低廉的伺服產(chǎn)品與快捷迅速的售后服務(wù)，很好的滿足了經(jīng)濟型企業(yè)用戶的需求。目前，國內(nèi)的一些公司在伺服電機和驅(qū)動器領(lǐng)域也取得了一定的成績，我國的伺服系統(tǒng)自主配套能力不斷增強，產(chǎn)品質(zhì)量追趕國際廣商，市場份額正在逐步擴大。

    隨著國內(nèi)裝備制造業(yè)整體性的產(chǎn)業(yè)升級，其自動化、數(shù)控化、智能化的發(fā)展方向為伺服電機產(chǎn)品提供了十分廣闊的市場空間。據(jù)十三五規(guī)劃期指出，未來3-5年，機器人伺服系統(tǒng)占比將升至第一位，市場規(guī)模超16億元，未來，伺服電機前景是可期的。

控制器
    機器人控制器是根據(jù)指令以及傳感信息控制機器人完成一定的動作或作業(yè)任務(wù)的裝置，它是影響機器人性能的關(guān)鍵部分之一，并從一定程度上影響著機器人的發(fā)展，控制器作為機器人的大腦，決定了機器人性能的優(yōu)劣。控制器最為重要的是其運行的軟件模塊，通過動力學(xué)算法控制機器人的動作和響應(yīng)各種信號，進行人機交互，實現(xiàn)高精度的運動和定位。

    單從技術(shù)的角度來看，控制器國內(nèi)外差距是最小的?？刂破靼ㄓ布蛙浖刹糠郑河布褪枪I(yè)控制板卡，包括一些主控單元、信號處理部分等電路，這一方面國產(chǎn)品牌已經(jīng)掌握主動權(quán)；軟件部分主要是控制算法、二次開發(fā)等，國產(chǎn)品牌在穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、易用性等方面還存在一定的差距。由于機器人控制器“神經(jīng)中樞”的地位和門檻相對較低，不同于其他部件，它與本體一樣，成熟機器人廠商一般會自行開發(fā)控制器，用以保證機器人的穩(wěn)定性和維護技術(shù)體系，因此控制器的市場份額基本跟機器人本體一致，這也是為什么國內(nèi)專業(yè)研發(fā)控制器的企業(yè)與國外存在一定差距的原因。

    當(dāng)前，現(xiàn)有的機器人控制器封閉構(gòu)造，帶來開放性差、軟件獨立性差、容錯性差、擴展性差、缺乏網(wǎng)絡(luò)功能等缺點，已不能適應(yīng)智能化和柔性化要求。隨著市場大環(huán)境的不斷變化，開發(fā)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化機器人控制器，各個層次對用戶開放成為了機器人控制器的一個發(fā)展方向。我國863計劃也已經(jīng)立項，機器人接口統(tǒng)一是大趨勢，未來可能會出現(xiàn)提供控制器模塊的平臺型企業(yè)?？梢赃@么說，我國專業(yè)研發(fā)控制器企業(yè)的機會在于標(biāo)準(zhǔn)化和開放性。

    進入研發(fā)難度較低的控制器行業(yè)，我國企業(yè)優(yōu)勢明顯?？刂破骱退欧到y(tǒng)關(guān)聯(lián)緊密，用戶選擇的排序分別是可靠穩(wěn)定性、價格、服務(wù)，從服務(wù)和性價比入手是國內(nèi)企業(yè)突破的方向。在我國，華中數(shù)控、新松、新時達、南京埃斯頓、匯川技術(shù)、廣州數(shù)控、廣泰數(shù)控等企業(yè)多年來堅持對運動控制領(lǐng)域長期深入的研究，大量資金、人才、技術(shù)的投入，經(jīng)過市場長時間的驗證，國內(nèi)企業(yè)在控制器領(lǐng)域都已取得了長足的發(fā)展。

破局之路，任重道遠
國產(chǎn)機器人積極謀求“出路”
    近年來，在人力資本、招工難、提高生產(chǎn)效率等多重因素影響下，許多行業(yè)都在機器換人，應(yīng)用工業(yè)機器人、智能機器人等成為我國傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型的首選方案。隨著我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的不斷深入，工業(yè)機器人的應(yīng)用范圍也越來越廣。當(dāng)前，我國已成為世界上最大的機器人市場。

    在我國，機器人擁有如此巨大的市場，但國產(chǎn)機器人的技術(shù)卻跟不上市場的需求。有數(shù)據(jù)顯示，國外機器人占據(jù)了超過90%的市場份額，在機器人高端應(yīng)用市場，更是看不到國產(chǎn)機器人的蹤影，我國的工業(yè)機器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國外的相比還有很大的距離。目前，國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)無論在單體還是核心零部件上仍然落后于日、美、韓等發(fā)達國家。面對如此尷尬境地，國產(chǎn)機器人如何破局，怎樣謀求“出路”；又如何在后來居上，怎樣在競爭中完美“逆襲”；以及我國如何由機器人“大國”成為機器人產(chǎn)業(yè)的實力“強國”，這些都成為了國內(nèi)企業(yè)必須思考的問題。

“出路”之一——突破核心技術(shù)，培養(yǎng)專業(yè)人才
    機器人產(chǎn)業(yè)“破局”，首先需要攻克核心技術(shù)。2015年，工信部發(fā)布了《關(guān)于推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，強調(diào)要在核心技術(shù)及零部件上實現(xiàn)突破，為我國工業(yè)機器人企業(yè)發(fā)展指明了方向。

    目前，我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平相對較低，雖然也有一定的科研實力和人才儲備，但仍處于低端水平，真正有技術(shù)、有規(guī)模、能實現(xiàn)大批量生產(chǎn)工業(yè)機器人的企業(yè)鳳毛麟角。

    因此，國產(chǎn)機器人企業(yè)要想擺脫這一困境，加大自身核心零部件的研發(fā)投入具有重要的戰(zhàn)略意義。同時，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合是加快突破技術(shù)瓶頸的另一條途徑。我國雖然有近百家從事工業(yè)機器人研究的高校院所和企業(yè)，但是現(xiàn)行的體制造成各家研究過于獨立封閉，研究分散未能形成合力。產(chǎn)學(xué)研各自為戰(zhàn)，無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，低水平重復(fù)研究。而在基礎(chǔ)技術(shù)體系的普及、共享及高端技術(shù)的研究等方面，我國的研究力量投入還遠遠不夠。此外，工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)既需要技術(shù)人才，又需要專業(yè)性的管理、運營、產(chǎn)品人才。即培養(yǎng)掌握工業(yè)機器人應(yīng)用與維護專業(yè)基礎(chǔ)理論知識和操作技能，能獨立從事大型機電設(shè)備，工業(yè)機器人的安裝、編程、調(diào)試、維修、運行和管理等方面的工作任務(wù)，具有較好的實踐經(jīng)驗，能進行生產(chǎn)管理及創(chuàng)新精神和服務(wù)精神，適應(yīng)機器人系統(tǒng)維護和保養(yǎng)，機器人工作站安裝、調(diào)試、維修與運行管理第一線需要的高機能人才。

“出路”之二——堅持政府主導(dǎo)，企業(yè)參與創(chuàng)新
    中國有如此巨大的機器人市場，但是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新弱、產(chǎn)業(yè)相對落后、競爭能力差，成為中國機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展“瓶頸”。十八屆五中全會提出，要構(gòu)建產(chǎn)業(yè)新體系，加快建設(shè)制造強國，實施《中國制造2025》，實施智能制造工程，構(gòu)建新型制造體系，促進新一代高檔數(shù)控機床和機器人等產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大?？梢赃@么說，堅持創(chuàng)新理念既是國產(chǎn)機器人企業(yè)破解難題的方法也是其發(fā)展的目標(biāo)。

    企業(yè)的創(chuàng)新體系是伴隨著企業(yè)的發(fā)展壯大而建立起來的，對于國內(nèi)初創(chuàng)的機器人公司，堅持創(chuàng)新理念包括創(chuàng)新戰(zhàn)略、創(chuàng)新戰(zhàn)術(shù)、創(chuàng)新流程、創(chuàng)新規(guī)劃、創(chuàng)新人才、創(chuàng)新制度。國產(chǎn)機器人企業(yè)只有不斷堅持創(chuàng)新發(fā)展，靠創(chuàng)新塑造增長新動力、打造發(fā)展新引擎，才能為引領(lǐng)經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)，為企業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級提供堅實支撐和強勁動力。

    創(chuàng)新驅(qū)動促進未來機器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化進程，必須從多種途徑尋求“突圍”和趕超，從市場、企業(yè)、政府等幾方面探索機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最優(yōu)路徑。

    一是制定我國機器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。通過加強頂層設(shè)計，制定符合我國發(fā)展實際的“機器人技術(shù)路線圖”，明確技術(shù)發(fā)展的步驟、重點突破的關(guān)鍵核心技術(shù)、工藝與零部件以及產(chǎn)業(yè)化路徑。二是走中國特色的差異化機器人發(fā)展道路。相較于工業(yè)機器人，在服務(wù)機器人和新型機器人領(lǐng)域，國內(nèi)外差距較小。未來我國機器人產(chǎn)業(yè)要想實現(xiàn)“彎道超車”，最可能的途徑就是發(fā)展服務(wù)機器人。三是組織編制中國機器人產(chǎn)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖和標(biāo)準(zhǔn)明細表，用加大對機器人產(chǎn)業(yè)的資金支持力度和政策扶持等方式，扶持機器人產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

“出路”之三——瞄準(zhǔn)細分市場，尋求“差異化”突圍
    差異化發(fā)展是指企業(yè)在有限的資源條件下，為取得最大的競爭優(yōu)勢，以自己的差異化產(chǎn)品為中心，發(fā)揮自身優(yōu)勢，充分利用外部資源，對外部資源和力量進行有效整合，達到降低成本、提高競爭力的目的，這就是差異化競爭。差異化的競爭策略要求企業(yè)管理者突出強調(diào)企業(yè)的個性，要求企業(yè)在產(chǎn)品質(zhì)量、價格或者服務(wù)、促銷等一切競爭手段上選擇較少的幾項，開發(fā)具有特色的長時期利基市場。這是企業(yè)尋求競爭優(yōu)勢，構(gòu)造競爭堡壘的基礎(chǔ)。

    縱觀機器人行業(yè)，一個不爭的事實是國外企業(yè)在機器人行業(yè)起步較早，現(xiàn)如今其產(chǎn)業(yè)已形成規(guī)模化優(yōu)勢，并且在研發(fā)設(shè)計、核心零部件等領(lǐng)域都形成了標(biāo)準(zhǔn)化流程，具有較強的領(lǐng)先優(yōu)勢。相較之下，國產(chǎn)機器人企業(yè)由于起步較晚，普遍存在規(guī)模小、創(chuàng)新能力薄弱等問題。在伺服系統(tǒng)和減速器等核心零部件上，對國外的依賴程度仍然較高，就目前來看，外資企業(yè)仍然占據(jù)著產(chǎn)業(yè)鏈的主導(dǎo)地位，國產(chǎn)機器人企業(yè)在此方面毫無優(yōu)勢可言。

    “強龍難壓地頭蛇”這句話不無道理。雖然國產(chǎn)機器人企業(yè)綜合實力有限，但在中國，國產(chǎn)機器人企業(yè)優(yōu)勢更明顯，本地化屬性使國產(chǎn)機器人企業(yè)更加了解國內(nèi)應(yīng)用企業(yè)的實際需求，能夠為國內(nèi)需求企業(yè)提供量身定做的產(chǎn)品和服務(wù)，也比外資企業(yè)更“接地氣”。就當(dāng)前大形勢以及機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，國產(chǎn)機器人企業(yè)只有瞄準(zhǔn)細分市場，有針對性的地開發(fā)、提供差異化產(chǎn)品與服務(wù)，才能在夾縫中尋求突圍之道。

    產(chǎn)品要有特色、要與眾不同，這是中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展唯一的出路。其中“特色”二字是關(guān)鍵，企業(yè)必須要有自己的細分客戶群，不然很難生存下去。上升到行業(yè)的角度來講，國產(chǎn)機器人作為“后來者”，要想在工業(yè)機器人行業(yè)分一杯羹，國產(chǎn)機器人企業(yè)必須要結(jié)合市場的需求以及公司本身的狀況，找到一條適合自己公司發(fā)展的運行模式。現(xiàn)如今，企業(yè)為了在激烈的競爭中存活，必須發(fā)展與其他企業(yè)不同的生存能力，必須懂得“任何優(yōu)勢都來自于差異化競爭”這個道理，拓展并利用一切可利用的資源去填補企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)空缺，找到最能發(fā)揮自己作用的位置，從而發(fā)現(xiàn)生存和發(fā)展空間。

    例如國產(chǎn)機器人企業(yè)可以生產(chǎn)那些經(jīng)濟實用、針對細分和專業(yè)領(lǐng)域的機器人，可以很好地滿足客戶的特殊需求，依然會有廣闊的市場前景。同時，國產(chǎn)機器人可以選擇關(guān)注機器人周邊產(chǎn)品的技術(shù)集成，如工業(yè)視覺，生產(chǎn)出高技術(shù)含量高水準(zhǔn)的機器人，在集約化集成化方面有所突破。面對未來可能的價格戰(zhàn)，立足自身產(chǎn)品，找準(zhǔn)市場需求點，這些都是國產(chǎn)機器人企業(yè)在市場中立于不敗之地的理想應(yīng)對策略。

    面對機器人應(yīng)用這一廣闊空間，國家從頂層設(shè)計和政策等多方面為機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了便利，“十三五規(guī)劃”的出臺也為機器人發(fā)展指明了方向。在未來，機器人產(chǎn)業(yè)將成為中國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級下的新產(chǎn)業(yè)增長點，其發(fā)展的核心方向是人機共融,即要求機器人更加靈活，適應(yīng)更多的作業(yè)，成為更高效的設(shè)備；同時，智能硬件是發(fā)展趨勢，核心動力是發(fā)展關(guān)鍵，服務(wù)機器人市場將更廣闊。