趙乃育/繪

　　我國目前已成為全球第一大機器人市場(chǎng)，但本土機器人研發(fā)制造水平在國際競爭中仍處于劣勢。其中，核心零部件關(guān)鍵技術(shù)久攻不克，嚴重阻滯我國機器人產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展，并加劇產(chǎn)業(yè)“國退洋進(jìn)”風(fēng)險。
　　國際機器人聯(lián)合會(huì )統計顯示，2013年外資企業(yè)在華銷(xiāo)售工業(yè)機器人總量超過(guò)27000臺，較上年增長(cháng)20％，占據中國市場(chǎng)70％以上的份額。

　　核心零部件短板

　　減速器、控制器和伺服電機被稱(chēng)為機器人的三大核心零部件，這三大核心零部件再加上本體，就可以成為一臺完整的工業(yè)機器人。雖然當下我國本土機器人企業(yè)眾多，但RV減速機、諧波減速器、伺服電機與驅動(dòng)、控制器等工業(yè)機器人核心零部件技術(shù)仍跟國外品牌有相當差距，不少企業(yè)依賴(lài)進(jìn)口。

　　比如，中國企業(yè)制造工業(yè)機器人所需的減速器很大部分向日本減速器生產(chǎn)商購買(mǎi)，有代表性的是日本的納博特斯克和哈默雷科，這兩家的減速器在市場(chǎng)上占有絕對主導地位。伺服電機以歐美品牌最為高端，日本安川則是世界上最大的伺服電機供應商。
　　據業(yè)內人士介紹，核心零部件之所以如此重要，是因為它跟機器人性能息息相關(guān)。以核心零部件中最關(guān)鍵的減速器為例，精密減速器使機器人伺服電機在一個(gè)合適的速度下運轉，并精確地將轉速降到工業(yè)機器人各部位需要的速度，提高機械體剛性的同時(shí)輸出更大的力矩，因此機器人關(guān)節減速器要求具有傳動(dòng)鏈短、體積小、功率大、質(zhì)量輕和易于控制等特點(diǎn)。
　　與國外產(chǎn)品相比，國產(chǎn)核心零部件仍有不少差距。中國工程院院士、哈爾濱工業(yè)大學(xué)機電控制及自動(dòng)化系教授蔡鶴皋表示，我國核心零部件，特別是減速器的壽命、性能、噪音控制等都不行�！袄�如，機械臂運動(dòng)很復雜，有快有慢有正有反，我們的減速器就達不到要求，可靠性和質(zhì)量也不行。我們減速器噪音大，人家的很安靜�！�
　　哈爾濱工業(yè)大學(xué)機器人研究所副所長(cháng)李瑞峰表示，國外機器人經(jīng)過(guò)了大量驗證，而國產(chǎn)機器人的穩定性、壽命、精度等往往達不到預期。機器人要求高性能動(dòng)態(tài)過(guò)程，只有在不斷試驗中才能對性能做測試，靜態(tài)是很難測的。
　　“人家的都經(jīng)過(guò)了大量驗證，你這個(gè)剛生產(chǎn)，能保證幾年不壞嗎？所以它必須有口碑支持，要等待示范運用�！崩钊鸱逭f(shuō)。
　　這在東莞盈動(dòng)高科自動(dòng)化有限公司的經(jīng)歷中體現得尤為明顯。該公司是國家“千人計劃”專(zhuān)家、美國堪薩斯州立大學(xué)工程學(xué)院材料科學(xué)博士莊德津及其團隊領(lǐng)銜成立的，企業(yè)進(jìn)駐廣東東莞松山湖僅數年便成功申請了6項專(zhuān)利，其中3項為發(fā)明專(zhuān)利。
　　經(jīng)過(guò)多年的潛心攻堅，莊德津及其團隊研發(fā)出達到世界領(lǐng)先水平的絕對值編碼器，這是跟伺服電機緊密相關(guān)的一個(gè)基礎核心零部件，打破了國外行業(yè)巨頭對該領(lǐng)域的壟斷局面，產(chǎn)品不僅獲得了包括來(lái)自德國等地行業(yè)權威的認可，且銷(xiāo)售價(jià)格僅為國外行業(yè)巨頭的幾十分之一。
　　然而，公司副總經(jīng)理羅日輝在將擁有自主創(chuàng )新技術(shù)的領(lǐng)先產(chǎn)品拿到東莞一家大型制造企業(yè)推廣時(shí)卻碰了壁。
　　該大型制造企業(yè)主直言，其所使用的機器人設備每臺價(jià)值數百萬(wàn)元，核心零部件全部來(lái)自國外廠(chǎng)家，而盈動(dòng)高科生產(chǎn)的編碼器沒(méi)有經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間穩定測試，企業(yè)不可能為了節省編碼器這一核心零部件的成本，冒上整套設備可能因盈動(dòng)高科提供的編碼器不匹配而損壞的風(fēng)險。該企業(yè)主提出，除非盈動(dòng)高科能夠拿出長(cháng)期測試穩定的報告，不然即便編碼器的質(zhì)量再好，價(jià)格再便宜，他們也無(wú)法使用。

　　產(chǎn)業(yè)競爭力削弱

　　目前國內機器人本體公司中只有廣州數控、南京埃斯頓、沈陽(yáng)新松機器人等少數公司在進(jìn)行控制系統、驅動(dòng)和伺服電機等核心零部件自主研發(fā)。不少?lài)鴥绕髽I(yè)只是購買(mǎi)進(jìn)口零部件后集成組裝機器人，缺乏核心技術(shù)。業(yè)內人士擔憂(yōu)，長(cháng)此以往，“核心零部件之短”將致本土企業(yè)生存空間被擠壓，“國退洋進(jìn)”風(fēng)險放大。

　　由于缺乏核心零部件技術(shù)，我國企業(yè)在采購中議價(jià)空間狹窄，導致成本居高不下，市場(chǎng)競爭力不強。
　　中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院智能仿生中心副主任、廣東省機器人與智能系統重點(diǎn)實(shí)驗室副主任吳新宇表示，在工業(yè)機器人成本中，成本占比最高的為減速機，約占35%，伺服電機約占25%，控制器約占15%，機器人本體在總成本中占比不到25%。若缺乏核心技術(shù)，本體機器人企業(yè)可掌控利潤著(zhù)實(shí)有限。南京某機器人生產(chǎn)企業(yè)，電機、控制器、減速機均從日本進(jìn)口，因成本過(guò)高入不敷出。
　　與國內機器人企業(yè)核心零部件嚴重依賴(lài)進(jìn)口形成鮮明對比，國際品牌工業(yè)機器人廠(chǎng)商很多本身就是核心部件的提供商，如日本發(fā)那科是世界上最大的專(zhuān)業(yè)數控系統生產(chǎn)廠(chǎng)商，安川和松下都是全球最大的電機制造商之一，這使得他們在成本上具有天然優(yōu)勢。此外，國外工業(yè)機器人廠(chǎng)商還通過(guò)與主要核心零部件廠(chǎng)商的長(cháng)期合作關(guān)系行成了戰略默契，因采購量大而得以拿到更加優(yōu)惠的價(jià)格。
　　“種種因素加起來(lái)，導致自主品牌工業(yè)機器人廠(chǎng)商對核心零部件的采購價(jià)通常遠高于國際品牌工業(yè)機器人廠(chǎng)商，傳遞到終端就是價(jià)格競爭力并不是很強或者只能選擇性能難以保證的自主品牌零部件�！睒I(yè)內人士稱(chēng)。
　　缺乏核心技術(shù)，本土企業(yè)難進(jìn)主流市場(chǎng)�！督�(jīng)濟參考報》記者調研發(fā)現，與國外產(chǎn)品相比，目前國產(chǎn)機器人大多為非標產(chǎn)品。
　　“核心零部件拿不下，生產(chǎn)非標只是權宜之策。雖然能適應國內中小企業(yè)復雜多變的需求，但難以量產(chǎn)，10％的市場(chǎng)份額，有100多家企業(yè)激烈競爭，很難產(chǎn)生巨頭企業(yè)�！备吖ぎa(chǎn)業(yè)研究院機器人高級分析師陳超鵬說(shuō)。
　　天津一家機器人生產(chǎn)企業(yè)的總經(jīng)理直言，囿于成本等考慮，企業(yè)退而求其次使用國產(chǎn)減速器，無(wú)論精度還是壽命都難與國外產(chǎn)品媲美，這決定了產(chǎn)品只能走中低端路線(xiàn)。
　　另外，核心零部件難以自產(chǎn)還致使后期維護受制于人。2009年，上海振華重工的迪拜自動(dòng)化碼頭某國外品牌減速器出現大面積故障，收費昂貴、維修效率低下讓企業(yè)十分被動(dòng)。工作人員何鋼說(shuō)，現在振華使用的減速器由自己生產(chǎn)，單算制造的經(jīng)濟賬確實(shí)不如全球采購實(shí)惠，但加上國外減速器高昂的售后成本來(lái)看，自己生產(chǎn)還是劃算的。
　　而在運用端，這種負面效果也顯現出來(lái)。中節能太陽(yáng)能科技（鎮江）有限公司眼下使用的30多臺機器人價(jià)值4500余萬(wàn)元，無(wú)一例外是國外品牌。該公司設備管理部副部長(cháng)徐利民說(shuō)，這些國外品牌的機械手極大節省了人力成本，提高了公司生產(chǎn)率。但是，由于技術(shù)壁壘的存在，后期維護很多時(shí)候都要尋求這些廠(chǎng)商的支持，而每一次都是收費的，這導致使用機器人成本居高不下。但是，相比較這種維護成本擔憂(yōu)，他更擔憂(yōu)的是使用穩定性未經(jīng)過(guò)驗證的國產(chǎn)機器人產(chǎn)品而出現問(wèn)題。
　　“工業(yè)機器人如果安裝在生產(chǎn)線(xiàn)上，一旦壞掉，就意味著(zhù)整條生產(chǎn)線(xiàn)都會(huì )受影響，這是我們無(wú)法承受之重。所以現在使用國外品牌機器人，也是無(wú)奈之舉�！彼�說(shuō)。
　　就在國內機器人企業(yè)處處受制的同時(shí)，外資機器人廠(chǎng)商已開(kāi)始在國內大舉“攻城略地”。目前，ABB、庫卡、發(fā)那科、安川等國際機器人龍頭企業(yè)加快在我國設立或擴大直屬工廠(chǎng)的步伐。庫卡2012年在上海開(kāi)設其在德國以外的全球首家海外工廠(chǎng)，年生產(chǎn)能力5000臺，占其全球產(chǎn)量的三分之一。

　　技術(shù)攻關(guān)竹籃打水

　　早在20世紀80年代中期國家863計劃啟動(dòng)之初，機器人就被列入重點(diǎn)攻關(guān)領(lǐng)域；“七五”以來(lái)，機器人產(chǎn)業(yè)亦始終榜上有名，“十二五”規劃中更將其列為國家戰略性新興產(chǎn)業(yè)。但近30年過(guò)去，機器人核心零部件技術(shù)卻依然攻而不克、制而不精。

　　對此，多位業(yè)內人士直言難以理解：“核心零部件搞了多輪技術(shù)攻關(guān)，錢(qián)也投了不計其數，為什么到頭來(lái)卻竹籃打水一場(chǎng)空？”
　　一名參與過(guò)863計劃機器人項目的科學(xué)家說(shuō)，863計劃在推動(dòng)機器人發(fā)展中有積極作用，不過(guò)也走了不少彎路。
　　他說(shuō)，863計劃一開(kāi)始定位是跟蹤國外先進(jìn)水平，追求高性能、高指標，對國內需要什么并沒(méi)有太多關(guān)注，后來(lái)指導思想有所轉變，提出了“要跟蹤也要沿途下蛋”�，F在的指導思想是要為國家經(jīng)濟發(fā)展重大需求服務(wù)，很多項目要以企業(yè)為主導，要產(chǎn)業(yè)化。
　　“中國一開(kāi)始搞機器人就是學(xué)外國，20世紀80年代才列入計劃，但日本80年代已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化了。過(guò)了30年，我們的產(chǎn)業(yè)化程度還沒(méi)有日本元年的程度高，我們比人家慢。有人說(shuō)2014是我們的機器人元年，我們其實(shí)起碼慢走了30年�！彼�說(shuō)。
　　除了發(fā)展方向上曾經(jīng)走過(guò)偏差外，研發(fā)和運用脫節嚴重也是長(cháng)期制約核心零部件攻關(guān)的重要原因。一位機器人廠(chǎng)商直言，對一些高校和企業(yè)而言，科研項目就是拿錢(qián)工具�！拔覀冊�與某高校合作，項目到手就開(kāi)始分錢(qián)，真正用于研發(fā)的不足一成，效果可想而知�！�
　　南京埃斯頓自動(dòng)化股份有限公司總工程師王杰高認為，研發(fā)成果“下不去實(shí)驗臺，邁不進(jìn)市場(chǎng)”現象普遍，長(cháng)期以來(lái)一些重大科技專(zhuān)項課題成果均出自高校和研究所，科研機構往往關(guān)注成果鑒定和評獎，而不是市場(chǎng)。發(fā)表一篇論文，老師評職稱(chēng)、學(xué)生得學(xué)位，唯一想不到的就是如何面向應用。
　　“研究所出來(lái)的機器人乍一看能走能動(dòng)，但真正需要它精密焊接時(shí)，卻對不準焊點(diǎn)。技術(shù)創(chuàng )新不是做個(gè)樣品，而是要制成商品，技術(shù)轉化為產(chǎn)品同樣存在‘最后一公里’，我們恰恰在這個(gè)環(huán)節差了一口氣�！崩ド饺A恒焊接股份有限公司副總經(jīng)理錢(qián)魯泓說(shuō)。
　　核心零部件技術(shù)長(cháng)期上不去，也跟整個(gè)國家工業(yè)體系基礎薄弱有關(guān)系。多名業(yè)內人士表示，機器人的發(fā)展依賴(lài)于國家裝備制造業(yè)整體的提高，這是一個(gè)系統性的問(wèn)題。即便是該領(lǐng)域的巨頭，也是在一個(gè)技術(shù)共享平臺上才能持續推進(jìn)。
　　比如，減速機和伺服電機對軸承、齒輪的精度要求非常高，國內材料也無(wú)法滿(mǎn)足機器人的要求，而齒輪的加工精度取決于高端數控機床的能力，與數控機床等設備的精度密切相關(guān)，在數控機床領(lǐng)域，中國尚處于技術(shù)追趕階段。加工工藝的差距涵蓋了基礎材料和制造工藝水平兩方面差距。
　　未來(lái)我國工業(yè)機器人對核心零部件需求巨大。受訪(fǎng)企業(yè)及專(zhuān)家認為，在創(chuàng )造良好的市場(chǎng)環(huán)境，讓機器人企業(yè)得到健康發(fā)展的同時(shí)，國家也要推動(dòng)完善多層次的研發(fā)體系，加快基礎性研究，另一方面宜盡快出臺機器人產(chǎn)業(yè)及相關(guān)技術(shù)的國家標準，助推核心技術(shù)研發(fā)攻關(guān)。

　　（本稿件由記者孫洪磊、劉巍巍、馬曉澄、孔祥鑫、賈遠琨、王瑩采寫(xiě)）