中國工業機器(qì)人(rén)應用盤點 預測未來(lái)趨勢樂(yuè)觀
當今世界正處在金(jīn)融危機後的深刻變革和調整階段，移動互聯網、物聯網、大數據等新(xīn)生(shēng)代技術交流和碰撞日益頻繁，各主要工業發達國家将目光重新(xīn)投向制造業，中國在面對國内外諸多壓力下(xià)選擇發展智能(néng)制造這(zhè)一(yī)新(xīn)興産業，是完成工業發展轉型升級，助推工業化(huà)和信息化(huà)高層次深度結合的一(yī)條最理(lǐ)性的發展道路(lù)。
從長遠(yuǎn)來(lái)看，全自動碼垛包裝流水線大規模代替傳統廉價勞動力進行生(shēng)産活動是大勢所趨，不僅在于勞動力成本上(shàng)漲導緻人(rén)口紅(hóng)利消失，也(yě)在于高端精密智能(néng)化(huà)制造方式的内在要求，同時(shí)還背負着将人(rén)類從繁重、危險、重複性勞動中解放(fàng)出來(lái)的曆史使命。
現(xiàn)在面臨的問題就(jiù)在于我們是否已經在市(shì)場(chǎng)基礎、管理(lǐ)理(lǐ)念、商(shāng)業模式、社會結構等各方面做好(hǎo)(hǎo)準備迎接工業機器(qì)人(rén)時(shí)代的到來(lái)？機器(qì)換人(rén)的大潮何時(shí)可以開始又何時(shí)結束？全智能(néng)化(huà)生(shēng)産後将會對我國乃至世界經濟、社會、生(shēng)活方式産生(shēng)怎樣的影響？
首先從全球來(lái)看，近年來(lái)世界纏繞包裝機流水線安裝量快(kuài)速增長，其原因一(yī)方面主要是發達國家吸取美國次貸危機引發的全球金(jīn)融危機、歐洲主權債務(wù)危機教訓，實施再工業化(huà)戰略，确保制造業制高點；另一(yī)方面則是得益于中國工業機器(qì)人(rén)市(shì)場(chǎng)需求的高速增長。
目前全球各國對智能(néng)制造均表現(xiàn)出強烈的興趣，各種政策措施相繼出台。重要原因在于三年來(lái)全球範圍内的制造業持續走低(dī)，市(shì)場(chǎng)、就(jiù)業等因素施加在各國經濟上(shàng)的壓力逐步增大。歐美日等傳統發達國家期望利用智能(néng)制造來(lái)應對國内疲軟的經濟形勢，夯實經濟基礎，并對抗制造業向新(xīn)興市(shì)場(chǎng)國家轉移的大趨勢。發展中國家和地區則希望利用智能(néng)制造進行産業結構調整，提高綜合競争力。德國提出标志性的“工業4.0”即是智能(néng)制造發展的長遠(yuǎn)目标，而智能(néng)制造裝備又以工業機器(qì)人(rén)為(wèi)标志。
2014年全球工業機器(qì)人(rén)安裝量創下(xià)新(xīn)高，達到20.5萬台，同比增長15.2%，較2012年安裝量增長4.6萬台，增長的主要動力來(lái)源于汽車行業需求的穩定增加。全球機器(qì)人(rén)産業在保持着良好(hǎo)(hǎo)增長勢頭的同時(shí)，随着電子(zǐ)産品及新(xīn)型産業不斷增長的需求，以及自動化(huà)生(shēng)産的需要，工業機器(qì)人(rén)在下(xià)遊行業的應用主要集中在汽車、電子(zǐ)電氣、橡膠塑料、金(jīn)屬和機械領域。汽車領域應用最廣，占工業機器(qì)人(rén)應用總數的39.0%；其次是電子(zǐ)電氣領域，占比20.3%；食品飲料和藥品化(huà)妝品領域相對較少，占比分(fēn)别為(wèi)3.5%和1.1%。
回看國内，近兩年随着國家戰略性新(xīn)興産業的提出，兩化(huà)融合的穩步推進，中國智能(néng)制造裝備領域得到了(le)全社會範圍的廣泛關(guān)注。随着産品性能(néng)提升的内在需求增加和中國勞動力價格上(shàng)漲，産業轉型升級的壓力不斷加大。工業機器(qì)人(rén)作(zuò)為(wèi)智能(néng)制造領域的代表，在産業轉型升級的過程中正發揮着越來(lái)越重要的作(zuò)用。
目前中國工業機器(qì)人(rén)産業具備較強的政策優勢，由于制造業轉型與升級，政府扶持力度不斷加碼。國内外經濟環境的變化(huà)倒逼産業轉型升級，制造業向高端發展是必經之路(lù)。為(wèi)了(le)更好(hǎo)(hǎo)地适應市(shì)場(chǎng)經濟的發展，需要利用機器(qì)人(rén)技術提升我國工業發展水平，完成從制造業大國向制造業強國的轉變。
在産業政策的激勵和市(shì)場(chǎng)需求的帶動下(xià)，近年來(lái)中國工業機器(qì)人(rén)産業實現(xiàn)快(kuài)速增長，業内領軍企業産業化(huà)能(néng)力不斷提升，與此同時(shí)越來(lái)越多的新(xīn)企業也(yě)積極投身(shēn)于機器(qì)人(rén)産業當中。2014年中國工業機器(qì)人(rén)産量12050台，同比增長26.2%，而2012至2014年的複合增長率則高達44.6%。
中國工業機器(qì)人(rén)産業蓬勃發展的背後是産業環境的不斷完善。2014年1月(yuè)(yuè)，工信部發布了(le)《關(guān)于推進工業機器(qì)人(rén)産業發展的指導意見》，明确提出了(le)中國工業機器(qì)人(rén)發展目标，即開發滿足用戶需求的工業機器(qì)人(rén)系統集成技術、主機設計技術及關(guān)鍵零部件制造技術，突破一(yī)批核心技術和關(guān)鍵零部件，提升量大面廣主流産品的可靠性和穩定性指标，在重要工業制造領域推進工業機器(qì)人(rén)的規模化(huà)示範應用。除了(le)國家對工業機器(qì)人(rén)産業的總體(tǐ)指導外，各地對工業機器(qì)人(rén)産業也(yě)制定了(le)相關(guān)政策，予以支持與鼓勵。
與工業發展相類似，中國工業機器(qì)人(rén)市(shì)場(chǎng)也(yě)面臨區域分(fēn)布不均勻的問題。制造業及發展較好(hǎo)(hǎo)的地區是中國工業機器(qì)人(rén)應用的主戰場(chǎng)，也(yě)是拉動工業機器(qì)人(rén)發展的驅動力，中國工業機器(qì)人(rén)市(shì)場(chǎng)主要分(fēn)布在華東和華南(nán)區域。我國工業機器(qì)人(rén)的使用主要集中在廣東、江蘇、上(shàng)海、北京等地，其工業機器(qì)人(rén)擁有量占全國的一(yī)半以上(shàng)。珠江三角洲地區和長江三角洲地區是我國經濟最發達的兩個(gè)地區，其中長江三角洲地區在制造業中所占的比例越來(lái)越大。企業資金(jīn)與技術實力雄厚、對産品質量和勞動生(shēng)産率要求高，這(zhè)促使企業使用較多工業機器(qì)人(rén)需求越來(lái)越強。
從工業機器(qì)人(rén)生(shēng)産研發等産業的角度來(lái)看，目前我國工業機器(qì)人(rén)産業主要在東北、長三角和京津冀地區發展較好(hǎo)(hǎo)。東北是國内老工業基地，是最早從事(shì)于工業機器(qì)人(rén)生(shēng)産的地區，主要企業包括沈陽新(xīn)松機器(qì)人(rén)公司、哈爾濱博時(shí)自動化(huà)設備、海爾哈工大機器(qì)人(rén)技術公司等。長三角地區是中國汽車制造業、電子(zǐ)制造企業集中地，也(yě)是重要的機器(qì)人(rén)自動化(huà)公司集聚地，主要企業有上(shàng)海富安工廠自動化(huà)、上(shàng)海機電一(yī)體(tǐ)化(huà)工程中心、上(shàng)海廣茂達夥伴機器(qì)人(rén)、安徽江淮自動化(huà)設備公司等。京津冀地區因其技術優勢，機器(qì)人(rén)産業也(yě)有所發展，代表企業包括北京紫光、艾捷默、遠(yuǎn)大超人(rén)、拓博爾等，覆蓋領域包括工業機器(qì)人(rén)及其自動化(huà)生(shēng)産線、工業機器(qì)人(rén)集成應用、工業機器(qì)人(rén)技術咨詢等産品和服務(wù)。
從應用行業統計數據來(lái)看，汽車、電子(zǐ)工業是國内工業機器(qì)人(rén)的主要應用領域。其中汽車工業是工業機器(qì)人(rén)最大的應用行業，占比達到38%，與國際對應比例相近；而電子(zǐ)工業領域占比達到18.1%。其他應用行業包括橡膠塑料、軍工、航空制造、食品工業、醫(yī)藥設備、金(jīn)屬制品等領域。
受國家宏觀政策調控及居民(mín)消費水平提高的影響，我國汽車業進入高速增長期，整個(gè)行業增産擴能(néng)增加了(le)對工業機器(qì)人(rén)的需求，汽車工業的發展是近幾年我國工業機器(qì)人(rén)增長的主要原動力之一(yī)。另一(yī)方面，一(yī)些(xiē)新(xīn)興的中低(dī)端市(shì)場(chǎng)也(yě)迅速擴大，如(rú)工程機械領域，甚至一(yī)些(xiē)過去傳統的勞動密集型企業如(rú)石化(huà)、糧食、建材、化(huà)肥、飼料等領域市(shì)場(chǎng)需求也(yě)迅速發展起來(lái)。
近年來(lái)，通過拓展下(xià)遊應用服務(wù)，開拓傳統市(shì)場(chǎng)接納新(xīn)興生(shēng)産方式，家電、軌道交通、船舶等領域是機器(qì)人(rén)未來(lái)應用的主戰場(chǎng)。在一(yī)般工業應用的新(xīn)領域，如(rú)光伏産業、動力電池制造業，包括酒類、飲料、乳業、糖等在内的食品工業，以及化(huà)纖、玻璃纖維、磚瓦制造、五金(jīn)打磨、冶金(jīn)澆鑄、醫(yī)藥等行業，都有工業機器(qì)人(rén)替代人(rén)工的環節和空間(jiān)。
中國在工業機器(qì)人(rén)應用企業類型方面也(yě)顯示出一(yī)些(xiē)特點。采用工業機器(qì)人(rén)較多的企業，一(yī)般對産品的質量要求較高，企業在市(shì)場(chǎng)上(shàng)具有更高的影響力。外商(shāng)獨資或中外合資企業自動化(huà)程度一(yī)般比較高，也(yě)導緻工業機器(qì)人(rén)的需求量較大。如(rú)近年來(lái)，随着國内消費電子(zǐ)産業的快(kuài)速發展，大量的日本、台灣、香港企業進入内地建立加工廠，從事(shì)與IT、電器(qì)、個(gè)人(rén)數碼産品相關(guān)的部件生(shēng)産，帶動了(le)内地工業機器(qì)人(rén)市(shì)場(chǎng)的快(kuài)速增長。
預計未來(lái)至少在10到20年内，工業機器(qì)人(rén)的市(shì)場(chǎng)潛力和産業規模都将持續增長。促進發展的有利因素有很多，一(yī)是中國工業結構升級加快(kuài)步伐，且國家政策重點支持。科技部先後從工業機器(qì)人(rén)高附加關(guān)鍵功能(néng)部件進行部署，對經濟型工業機器(qì)人(rén)成套産品産業化(huà)進行了(le)布局，工信部重點扶持以工業機器(qì)人(rén)為(wèi)代表的智能(néng)制造等；二是其所生(shēng)産的批量産品質量穩定，生(shēng)産效率明顯提升，且今後應用企業将對生(shēng)産線提出更多的柔性和敏捷性要求，而工業機器(qì)人(rén)的大規模應用正好(hǎo)(hǎo)可以滿足要求；三是我國工業機器(qì)人(rén)理(lǐ)論研究積累深厚，裝備生(shēng)産初具規模，中國經過二十多年的努力已經形成了(le)一(yī)些(xiē)具有競争力的工業機器(qì)人(rén)研究機構和企業，已基本掌握了(le)機器(qì)人(rén)操作(zuò)機的設計制造技術、控制系統硬件和軟件設計技術、運動學和軌迹規劃技術等，開發出了(le)一(yī)系列高技術含量的産品及零部件；四是應用範圍逐漸擴大，目前已覆蓋到工程機械、軌道交通、低(dī)壓電器(qì)、電力、IC裝備、軍工、煙(yān)草、金(jīn)融、醫(yī)藥、冶金(jīn)及印刷出版等衆多行業，發展潛力無限。
我們還可從短期和長期兩個(gè)時(shí)間(jiān)維度上(shàng)看出工業機器(qì)人(rén)的普遍應用一(yī)定是大勢所趨。短期來(lái)看，中國工業經濟增速放(fàng)緩，新(xīn)型工業化(huà)道路(lù)大趨勢逐漸清晰，原先廉價的勞動力成本上(shàng)漲導緻中國人(rén)口紅(hóng)利不在，産品制造要求逐漸提高，如(rú)果繼續堅持走原先的粗曠型發展道路(lù)已經越來(lái)越不劃算(suàn)了(le)。
長期來(lái)看，工業4.0穩步推進，兩化(huà)融合逐漸實現(xiàn)，隻能(néng)采用以工業機器(qì)人(rén)為(wèi)代表的智能(néng)制造裝備，人(rén)類勞動力完全無法滿足要求；另外，工業機器(qì)人(rén)自發明之初即擔負的曆史使命也(yě)促使人(rén)類大規模應用，工業機器(qì)人(rén)可實現(xiàn)人(rén)所不及或精密可靠産品生(shēng)産的要求，完成“超越人(rén)”使命；可應用于對人(rén)類存在較大風(fēng)險的危險、惡劣環境中，完成“代替人(rén)”使命；可将人(rén)類從簡單、重複、繁重的體(tǐ)力勞動中解放(fàng)出來(lái)，促使人(rén)類從事(shì)更高級腦力勞動的工作(zuò)，或者幹脆不工作(zuò)，完成“解放(fàng)人(rén)”的最終使命。所以說(shuō)工業機器(qì)人(rén)大趨勢一(yī)定會到來(lái)，隻是時(shí)間(jiān)早晚。
未來(lái)中國工業機器(qì)人(rén)産業及應用前景較為(wèi)樂(yuè)觀。短期來(lái)看，由于中國産業結構調整的大方針不斷被落實，工業機器(qì)人(rén)的安裝量将保持一(yī)個(gè)穩定的增長，并借助其在汽車領域中的良好(hǎo)(hǎo)應用逐步拓展到其他行業。預計2015年中國工業機器(qì)人(rén)産量将增長到15140台，增速為(wèi)25.6%，2017年産量預計達到23620台，複合增長率在25.2%左右。從區域結構變化(huà)趨勢來(lái)看，預計2015-2017年，華東與華南(nán)區域應用工業機器(qì)人(rén)數量仍占據較高比例，而東北、華北區域在各地方政府的逐漸重視(shì)下(xià)，應用數量占比将逐漸增高。從行業結構變化(huà)趨勢來(lái)看，預計2015-2017年，汽車、電子(zǐ)工業仍是國内工業機器(qì)人(rén)的主要應用領域，工業機器(qì)人(rén)在軍工、航空制造、食品工業、醫(yī)藥設備等領域的占比将增加。
既然機器(qì)換人(rén)這(zhè)一(yī)趨勢必将到來(lái)，那麽我們面對的問題是需要多長時(shí)間(jiān)才可以實現(xiàn)？當前世界的技術革新(xīn)、資本流動、經營模式等方方面面日新(xīn)月(yuè)(yuè)異，在這(zhè)樣一(yī)個(gè)個(gè)别創業者或新(xīn)技術就(jiù)可以改變整個(gè)世界的時(shí)代，面對工業這(zhè)樣一(yī)個(gè)各種影響因素作(zuò)用下(xià)極端複雜的大系統，對工業機器(qì)人(rén)普及時(shí)間(jiān)做預測将變得十分(fēn)困難。但(dàn)我們可以嘗試将世界工業機器(qì)人(rén)強國發展曆程做一(yī)個(gè)分(fēn)析和總結，并考慮我國實際情況與其他國家的優勢與不足，立足當前發展速度對我國全面采用工業機器(qì)人(rén)的時(shí)間(jiān)進行粗略測算(suàn)。
機器(qì)人(rén)密度是評價一(yī)個(gè)國家工業機器(qì)人(rén)普及率和自動化(huà)發展水平的重要指标。目前國際機器(qì)人(rén)聯合會(IFR)發布數據稱2017年中國工廠使用的機器(qì)人(rén)數量将超過任何其它國家，但(dàn)在機器(qì)人(rén)密度方面卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落後于其他工業化(huà)程度更深的國家。在中國制造行業中，每萬名工人(rén)僅對應30台機器(qì)人(rén)，而韓國、日本、德國和美國在這(zhè)一(yī)領域的數字為(wèi)437台、323台、282台和152台。
上(shàng)世紀60年代，美國首先研制成功第一(yī)台工業機器(qì)人(rén)，也(yě)是勞動力成本不斷提高催生(shēng)出的産物，機器(qì)人(rén)首先用在發展很快(kuài)的汽車工業上(shàng)。美國工業機器(qì)人(rén)發展算(suàn)是一(yī)個(gè)自由市(shì)場(chǎng)經濟條件下(xià)自然生(shēng)長的過程，相較于日韓等國，政府影響較小，當前機器(qì)人(rén)密度低(dī)于日韓和德國。日本在戰後也(yě)面臨勞動力缺乏和勞動力成本高的問題，迅速引進技術。同時(shí)政府出台扶持政策，工業機器(qì)人(rén)産業很快(kuài)就(jiù)發展起來(lái)。對機器(qì)人(rén)制造商(shāng)，日本政府給補貼，以減少制造機器(qì)人(rén)的風(fēng)險，因此刺激了(le)工廠的積極性。用戶購(gòu)買和使用機器(qì)人(rén)也(yě)會得到政府補貼，用的越多獲得的補貼越多。促使日本已成為(wèi)當前世界上(shàng)生(shēng)産和使用工業機器(qì)人(rén)最多的國家。韓國工業機器(qì)人(rén)産業起步較晚，于20世紀80年代末開始大力發展工業機器(qì)人(rén)技術，在政府的資助和引導下(xià)，由現(xiàn)代重工集團牽頭，到20世紀90年代末用了(le)10年的時(shí)間(jiān)形成自己的工業機器(qì)人(rén)體(tǐ)系，目前韓國近幾年來(lái)已跻身(shēn)機器(qì)人(rén)強國之列，其機器(qì)人(rén)的生(shēng)産能(néng)力僅次于日本、美國和德國，排名世界第4名，且其機器(qì)人(rén)密度已達到世界最高水平，例如(rú)韓國的汽車工業大量應用本國的機器(qì)人(rén)。
再看中國的情況，中國政府對于工業機器(qì)人(rén)的各項扶持政策并不亞于當年的日本和韓國，且本土(tǔ)企業幾經擁有了(le)一(yī)定積累，并已獲得了(le)25%的市(shì)場(chǎng)份額，盡管還存在應用成本高等問題，但(dàn)中國工業機器(qì)人(rén)安裝量成倍增長已成定勢，預計3-4年内中國機器(qì)人(rén)應用規模将高居全球第一(yī)，10年之内機器(qì)人(rén)密度即每1萬名工人(rén)的機器(qì)人(rén)數将超過500台。若當前中國經濟和政策方向不變，全球各外部因素不出現(xiàn)大幅波動，預計中國最快(kuài)在2030年工業機器(qì)人(rén)在各相關(guān)行業内提供的生(shēng)産力全面超過産業工人(rén)，機器(qì)替代人(rén)的大趨勢最快(kuài)在15-20年後就(jiù)将到來(lái)。
上(shàng)海先予工業自動化(huà)設備有限公司是一(yī)家集非标制定、研發、生(shēng)産、銷售、工程服務(wù)為(wèi)一(yī)體(tǐ)的工業裝備制造企業。公司以自主核心技術和系統集成優勢為(wèi)依托，針對企業用戶在生(shēng)産過程控制中的各種複雜控制要求，采用DCS和PLC等控制系統為(wèi)企業量身(shēn)定制，技術先進、可靠性高、經濟實用的電氣和自動化(huà)控制，生(shēng)産，輸送，包裝、清洗系統，提供完整的非标制定自動化(huà)生(shēng)産解決方案，從而有效為(wèi)企業降低(dī)勞動力成本、提高品質、提升效率。
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