國產(chǎn)機(jī)器人如何攻破汽車產(chǎn)業(yè)壁壘

[ 2021年，國產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人在中國的占有率超過90%。 ]

　　在汽車制造業(yè)，“國產(chǎn)的協(xié)作機(jī)器人正在完成對(duì)于國際品牌的替代，這是競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果。”上海節(jié)卡機(jī)器人科技有限公司副總裁常莉?qū)Φ谝回?cái)經(jīng)記者表示。

　　汽車制造業(yè)是工業(yè)機(jī)器人主要的應(yīng)用市場(chǎng)，不過該領(lǐng)域的國產(chǎn)機(jī)器人占有率較低，目前不足10%。這背后的原因在于，相較于家電等產(chǎn)業(yè)，汽車制造業(yè)對(duì)機(jī)器人的技術(shù)和穩(wěn)定性有更高的要求，且國外企業(yè)發(fā)展更早而占得先機(jī)。

　　協(xié)作機(jī)器人是機(jī)器人的一個(gè)細(xì)分品類。有別于大功率、高成本、需要物理圍欄的傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人，協(xié)作機(jī)器人被設(shè)計(jì)成可以在協(xié)作區(qū)域內(nèi)與人直接進(jìn)行近距離交互，有著部署成本低、易于上手等優(yōu)點(diǎn)。改變從邊緣開始，國產(chǎn)的協(xié)作機(jī)器人從汽車制造業(yè)的部分環(huán)節(jié)，率先撕開了一個(gè)口子。

　　邊緣突破

　　李進(jìn)是一家傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人廠商相關(guān)負(fù)責(zé)人，主要服務(wù)于汽車客戶。

　　汽車行業(yè)客戶通過招標(biāo)方式尋求系統(tǒng)集成供應(yīng)商進(jìn)行合作，這將導(dǎo)致：一方面，客戶對(duì)工業(yè)機(jī)器人有高標(biāo)準(zhǔn)要求，可以指定機(jī)器人品牌，指定品牌大多為國外機(jī)器人品牌；另一方面，招投標(biāo)的方式讓系統(tǒng)集成商更加“內(nèi)卷”，都希望拿出高性價(jià)比方案，因而大多采用國際機(jī)器人產(chǎn)品。

　　“對(duì)于產(chǎn)線應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的選擇，部分情況是客戶指定采購，部分情況是公司依據(jù)客戶生產(chǎn)要求自行采購。”李進(jìn)告訴第一財(cái)經(jīng)記者，在采購方面，公司采用“以產(chǎn)定購”模式，確定所需原材料，包括螺柱焊機(jī)、工業(yè)機(jī)器人本體、焊槍、涂膠設(shè)備等標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。

　　汽車產(chǎn)業(yè)是最早應(yīng)用自動(dòng)化和部署機(jī)器人的行業(yè)。在中國市場(chǎng)，本土的機(jī)器人還沒有能力實(shí)現(xiàn)對(duì)整車企業(yè)的正面突破?！?021中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》顯示，國產(chǎn)機(jī)器人在不同行業(yè)的占比情況中，汽車制造業(yè)用工業(yè)機(jī)器人的國產(chǎn)占有率最低，不足10%。

　　目前國內(nèi)的協(xié)作機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)的是應(yīng)用于汽車生產(chǎn)的部分環(huán)節(jié)，比如總裝。

　　一輛汽車生產(chǎn)出來大致需要經(jīng)過5個(gè)車間：沖壓、焊接、噴涂、總裝、動(dòng)力總成。前三個(gè)車間對(duì)于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的使用量較大；后兩個(gè)車間可以用到協(xié)作機(jī)器人。

　　“前三個(gè)車間（沖壓、焊接、噴涂）由于是產(chǎn)線式的生產(chǎn)方式，對(duì)于機(jī)器人本身的技術(shù)、汽車整車的制造工藝要求較高，基本已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。”常莉表示，上述三個(gè)車間國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的占有率是比較低的，更多的是以國際品牌的第一陣列（比如發(fā)那科、ABB、安川、庫卡）為主。

　　后兩個(gè)車間（總裝、動(dòng)力總成）工序較靈活，引入?yún)f(xié)作機(jī)器人和工人并肩工作，提高工廠整體的生產(chǎn)效率。

　　汽車零部件行業(yè)發(fā)展緊跟汽車工業(yè)，汽車零部件因其所適配的車型不同，產(chǎn)品材質(zhì)、形狀、大小、重量等各異。大部分廠商選擇使用協(xié)作機(jī)器人提升質(zhì)量和生產(chǎn)柔性，以滿足用戶的需求。協(xié)作機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于汽車零部件的浸涂、上下料、裝配等工序。

　　國產(chǎn)的協(xié)作機(jī)器人已經(jīng)可以打入跨國大廠的制造環(huán)節(jié)。豐田汽車目前唯一的協(xié)作機(jī)器人供應(yīng)商是上海的節(jié)卡機(jī)器人。

　　“在工業(yè)4.0時(shí)代，豐田需要建立一個(gè)銷售驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)，即獲取更多的經(jīng)營數(shù)據(jù)、經(jīng)營定制化，進(jìn)而推動(dòng)后端的生產(chǎn)。豐田對(duì)汽車生產(chǎn)場(chǎng)景也做了一個(gè)變革，比如派單、生產(chǎn)、物流、銷售網(wǎng)絡(luò)等環(huán)節(jié)。”常莉表示，基于生產(chǎn)模式的變革，豐田認(rèn)為協(xié)作機(jī)器人能夠更好地適應(yīng)柔性、智能的生產(chǎn)場(chǎng)景。

　　當(dāng)前，節(jié)卡機(jī)器人主要應(yīng)用于豐田設(shè)立在中國、日本等地的工廠，運(yùn)行于動(dòng)力總成、總裝、汽車零部件制造等車間。

　　《2022年中國協(xié)作機(jī)器人技術(shù)發(fā)展報(bào)告》顯示，2021年，國產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人在中國的占有率超過90%。2021年國產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人銷量達(dá)15300臺(tái)，同比增長45.7%，實(shí)現(xiàn)銷售額突破15億元。

　　新能源車帶來的機(jī)會(huì)

　　新能源汽車的大發(fā)展，給機(jī)器人的應(yīng)用帶來一些變化。

　　比如，以特斯拉為代表的部分車企開始用一些大型的鑄造機(jī)器來做一體化的車身。這一工藝使得汽車車身上的焊接點(diǎn)更少，焊接用工業(yè)機(jī)器人的使用也相應(yīng)地減少了。

　　“生產(chǎn)工藝大體類似，不同點(diǎn)在于一些工藝點(diǎn)的改造上面，比如新能源車的車身輕量化、從點(diǎn)焊變成了激光焊接。隨著工藝流程的改變，焊接環(huán)節(jié)的機(jī)器人數(shù)量會(huì)減少，這是必然的。”常莉表示。

　　李進(jìn)所在的公司目前主要目標(biāo)是推進(jìn)在新能源領(lǐng)域應(yīng)用突破的項(xiàng)目。

　　“由于終端用戶對(duì)新能源汽車的需求標(biāo)準(zhǔn)不斷提升，新能源汽車的制造工藝因車身材料、安全性、穩(wěn)定性、節(jié)能性等要求而提升制造工藝標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)工業(yè)機(jī)器人的品質(zhì)，即：精度、速度、剛度等提出更高要求，倒逼國產(chǎn)機(jī)器人不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量。”李進(jìn)表示，新能源屬于近期熱門新興行業(yè)，自動(dòng)化需求旺盛且個(gè)性化明顯，需持續(xù)開發(fā)新的機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)與制造工藝。

　　新能源汽車的關(guān)鍵部件是電池，后者的自動(dòng)化提升過程也將為國產(chǎn)機(jī)器人帶來機(jī)會(huì)。

　　根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，2021年全國氫燃料電池汽車產(chǎn)銷數(shù)據(jù)分別為1777輛和1586輛，同比增加48.2%和34.7%。2015年至2021年，全國氫燃料電池汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)量和銷量分別是9237輛和8938輛。

　　燃料電池業(yè)內(nèi)人士陳芳對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示，雖然很多燃料電池企業(yè)規(guī)劃了較大的產(chǎn)能規(guī)模，也投入了產(chǎn)線，但從成本和實(shí)際需求出發(fā)，一些環(huán)節(jié)的自動(dòng)化程度當(dāng)前并不太高。

　　陳芳表示，燃料電池汽車目前主要發(fā)力在商用車領(lǐng)域，在相關(guān)補(bǔ)貼政策推動(dòng)和國家雙碳戰(zhàn)略落實(shí)的背景下，該行業(yè)規(guī)?；捎脵C(jī)器人自動(dòng)化產(chǎn)線，只是時(shí)間問題。

　　新的領(lǐng)域?yàn)閲a(chǎn)機(jī)器人開拓出新的市場(chǎng)可能，尤其是協(xié)作機(jī)器人。在常莉看來，協(xié)作機(jī)器人不存在傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人那么大的技術(shù)瓶頸。

　　“影響中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)瓶頸的主要是傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人；對(duì)于協(xié)作機(jī)器人，只有10年左右的歷史，中國的工廠擁有大量應(yīng)用的場(chǎng)景，與國外企業(yè)相比不存在需要突破的瓶頸。”常莉認(rèn)為。據(jù)她介紹，節(jié)卡機(jī)器人的核心部件，比如減速器，使用的是國內(nèi)企業(yè)綠的諧波（688017.SH）的產(chǎn)品。

　　向誰借鑒

　　就傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人而言，“關(guān)鍵零部件占據(jù)工業(yè)機(jī)器人本體70%的生產(chǎn)成本，國產(chǎn)機(jī)器人品牌的核心零部件依賴進(jìn)口，國產(chǎn)核心零部件目前在質(zhì)量穩(wěn)定性、可靠性等方面還不能滿足高性能需求。”李進(jìn)表示，他所在公司機(jī)器人本體的核心零部件還是從國外引進(jìn)的。

　　常莉認(rèn)為“打鐵還需自身硬”，國內(nèi)的機(jī)器人企業(yè)首先要做好產(chǎn)品的打磨，同時(shí)要重視機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈、生態(tài)的共商共建。

　　“協(xié)作機(jī)器人需要具備力傳感技術(shù)、視覺識(shí)別、控制系統(tǒng)、機(jī)器人末端執(zhí)行器等多種產(chǎn)品、應(yīng)用技術(shù)。”常莉分析說，“更重要的是需要將技術(shù)結(jié)合更多的生態(tài)，包括終端客戶的工藝部門、自動(dòng)化部門一起進(jìn)行場(chǎng)景的突破和打造。”

去年，工信部等十五部門聯(lián)合發(fā)布《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中提到，機(jī)器人行業(yè)要“補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)發(fā)展短板。推動(dòng)用產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，補(bǔ)齊專用材料、核心元器件、加工工藝等短板，提升機(jī)器人關(guān)鍵零部件的功能、性能和可靠性；開發(fā)機(jī)器人控制軟件、核心算法等，提高機(jī)器人控制系統(tǒng)的功能和智能化水平。”

　　要想完成國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人升級(jí)，李進(jìn)認(rèn)為，還需要持續(xù)攻堅(jiān)在減速器、控制器及伺服系統(tǒng)等領(lǐng)域的核心技術(shù)，提升工業(yè)機(jī)器人核心零部件的自制率；健全人才保障體系，支持高校和科研院所培養(yǎng)高端人才，從而推進(jìn)機(jī)器人應(yīng)用與機(jī)器人自主研發(fā)；深化國際交流，鼓勵(lì)國外企業(yè)在華設(shè)立研發(fā)機(jī)構(gòu)，推進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)品和解決方案“走出去”。

　　“日本是機(jī)器人大國，汽車、電子、自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)比較發(fā)達(dá)，在亞洲，乃至世界范圍都是典型的市場(chǎng)。德國作為工業(yè)4.0的標(biāo)桿，自動(dòng)化技術(shù)、工業(yè)巨頭來源于此，比如施耐德、西門子。我們希望能夠去到產(chǎn)業(yè)最發(fā)達(dá)的地方，利用當(dāng)?shù)氐娜藛T、扎根下去，服務(wù)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)、客戶。”常莉表示，節(jié)卡的日本、德國公司的技術(shù)人員占比約為60%。