在很多人的心目中,北方工业机器人相比南方的机器人少或者没有南方发达,但其实,国产机器人在国内正式面向大众可追溯到2010年前后,机器人作为一个新兴产业,从前期的模仿到后期的结构优化,核心部件的发展,再到现在整机市场各种各样的国产机器人应用百花齐放,我国才用了10年左右的时间,就走了发达国家几十年的路程,不可谓不快,虽然其中偶有故障率高,精度差等问题,但核心部件的工艺需要时间去摸索、改进,需要市场的反馈。

因此,其实无论对于国内外,相较成熟的机床等行业,工业机器人都算是全新的领域,在中国国内,南方北方本身在一个起跑线。但因为当地的产业结构及政府支持力度,导致了南北地区发展的快慢、持久性与竞争力出现差异,南方机器人也在市场上逐渐取得更广泛的市场地位。

但近来,行内不少从业者透露,国内外企业不少高管都开始赶往北方进行调研,宝鸡这个城市更是得到了非常多的关注。原因是据称有臂长600负载6公斤,但价格只卖到1.98万元的水平关节工业机器人,出现在北方的一个工业城市-宝鸡,这让很多外销代理机构纷纷前来洽谈外贸合作事宜,国外研究人员还对此专门分析了这家企业的模式,并整理成文章和采访资料供国外企业学习,当消息在圈内传开时,很多人都觉得有些不可思议。

其实北方的代表性城市——宝鸡的工业机器人相关产业结构发展,就和政府扶持有很大关系,在2015年宝鸡市政府就通过调研发现,作为一个北方重工业城市,宝鸡优势在于拥有机床工具、精密数控加工、热处理,伺服控制等相关行业,涌现出了思迈龙、秦川发展、宝成、七零二、捷泰智能等数十家从事机器人核心零部件的研发企业,且许多核心部件并没有走仿制国外的路线,都拥有自己的专利技术,于是宝鸡推出1553行动计划,打出了中国机器人核心零部件基地在宝鸡的口号,先后成立了陕西省机器人关键零部件先进制造与评估省市共建实验室、宝鸡市机器人试验检测工程技术研究中心,为核心零部件的高质量发展“保驾护航”,使得宝鸡这座城市逐渐成为北方工业崛起的象征。

图源:Miko Of Southeast Asia Robot Industry Research Institute

从世界角度来看,中国崛起目前已经成为国外公认的事实,国外资本虽然想尽办法还在妄图阻挡中国的蓬勃发展态势,但民间在市场应用上已经被中国折服,之前抖音视频里就有介绍了中国速度,讲的是工程建筑,就被国外网友转载到YouTube,不断引起国外网友震惊转载。而回到中国工业机器人市场,近年来也是日新月异,变化万千,中国持续7年时间一直作为全球最大的工业机器人市场。就在今年10月,在继南方机器人市场在国内外开疆拓土之际,北方市场出现了1.98万元的机器人产品,吸引了非常多国内外人士考察了解。据了解,这是工业机器人领域全行业本体企业,与拥有多年技术积累的中国实力核心零部件企业战略合作的“作品”,国外曾对此进行了深度调研,希望学习宝鸡模式改变国外企业现状。

据其公开资料称,目前被国外企业反复研究的宝鸡企业案例产品,是售价1.98万元型号为SPR-4Z的水平关节机器人上下料应用单元,被认为中国机器人行业内一企业创新技术的成功尝试。网友在文章中曾疑惑,这种低价,到底意味着北方机器人本体企业的逆袭还是又一个行业搅局者出现?带着这些疑虑,他们找到了这次引起国外企业纷纷讨论的始作俑者——宝鸡思迈龙精密传动有限公司总经理刘朝龙,并对他做了采访调研。国外产业研究机构就价格、应用场景、设计等几个方面,考察了这个北方企业的模式,几个发展原因让他们颇为震惊。

图源:宝鸡思迈龙精密传动有限公司官方网站

场景落地,深耕核心

据介绍,该产品区别于其他SCARA机器人,最大的不同之处在于应用场景的深化落地,该机器人将运用场景进行了落地优化,将核心聚焦在智能制造零部件生产车间,其臂长及负载都是针对工业品生产车间,而传统的SCARA机器人一般应用于3C、食品等轻工业。据称,为此该公司在设计上进行了系统优化,将升降机构的重心后置、末端重量减轻,同样的臂长把承载力增加30%,同时由于升降机构后置,前臂空间避障能力加强,亦带来更多的集成优化空间。例如通过搭载只有垂直关节机器人常用的交换末端执行器,大大节约了机器人的运行时间,而且从外观、结构、核心部件都形成自己专利技术,同时据称该公司推出了核心零部件可延保等服务。

要知道,在核心零部件上,中国经过多年发展,国产工业机器人的控制系统已经很成熟了,包括各种机器人结构的算法,函数的应用,工业细分行业的应用软件包,如焊接、码垛、折弯等,伺服电机都取得了长足进步,而作为工业母机的国产数控机床使用了二十年左右的伺服电机技术,已基本满足在工业机器人上的使用。目前中国需要解决的最核心、占成本比例最高的是关节减速机技术,也是目前中国比较难突破的关键零部件,而这点南方机器人更多采用进口,北方则花费更多时间在研究,例如在关节减速机上,中国北方很多公司在成立时就抱着突破核心零部件的心态,开始研发工业机器人减速机,很多企业时间前前后后试制了几十上百个版本,期间付出过程足够写一本书,国外曾对此表示不能理解:为什么中国能在70年时间赶上外国200多年的工业积累,就像他们不能理解中国人为什么能十年如一日坚持做一件事情,深度打磨产品,这或许也是北方机器人有别于南方,能够厚积薄发逆风崛起的关键。

据了解到,因为工业机器人每一个关节都是悬臂状态的受力,所以减速机输出盘轴承支撑至关重要,这会直接影响到减速机的寿命及机器人的精度,可以形象的把它比喻成机床行业的导轨、主轴轴承。传统的机器人减速机采用角接触轴承与交叉滚子轴承,而这家公司在国外的研究报告上显示,率先采用的是YRT轴承支撑结构,因此承载力是传统支撑结构的两倍以上,而且寿命更长,对于机器人谐波减速机柔轮他们也进行了优化,可以在发生撞机事故时,用其缓冲装置吸收50%的作用力,这能够大大延长了减速机的寿命,也是让国外很多工程师震惊于中国人的思路原因。据称,这个被国外网友研究的北方公司,也是经过7年反复研究,前年才最终定型减速机新结构,其在去年的时候才优化工艺,选出现在使用的最理想减速机结构,且已经申请中国的专利。

图源:Miko Of Southeast Asia Robot Industry Research Institute

在性能测试方面,这家公司产品在中国国内公布的测试报告上显示,其没有像别的公司以小时时间为单位,考虑到机器人减速机减速比大的原因,可以在几转甚至更低的范围内运转,就算时间很久也可能实际传动机构啮合齿数是高速运转的几十分之一,他们使用的高速运转测试更能带来疲劳强度的性能体现。让国外不能理解的是,这个北方企业1.98万机器人使用的减速机,其在行业内的测试平台测试中,用带负载每分钟近40转的速度进行了40万次的连续正反运动测试,但精度还能几乎保持不变。

下注中小企业未来

这款机器人在设计上被国外大力称赞,因为其结构简单节省利用面积,在国内同样,随着经济的发展,土地价格高涨,企业用地压力剧增,很多企业对于工厂的使用面积产生顾虑,让国外企业赞不绝口的是这款机器人在整体结构方面推陈出新,轨迹优化后的机器人可在半径约400mm内移动,占地面积小且无需改变车间布局,能轻松实现对接,安装后也不影响机床调试工作;气路及输入输出IO点等线缆内置于机器人底座中,避免运行中的挂扯隐患,可轻松应对恶劣环境。不仅如此,为了降低对用户的技术要求,国外技术人员发现,此款机器人通过对底层程序的二次开发,用户在使用过程中始终不用编程,只需要根据工件修改参数即可,其操作简单、性能稳定,可以帮助用户省心省力完成生产,这点在国外企业眼里简直就是福音,也是被国内外企业注重的原因。

这个理念下,不少有识之士认为机器人行业转型升级的下一个风口一定在中小企业!而国外因为资本、成本等因素,却缺乏这种中小企业,或者大多转移到中国。很多汽车生产线、重点项目等在建厂初期就规划好了使用进口机器人,部分规上企业局部也已经用上机器人,但经调查发现,效果未必都那么好,因为维护费用高,让许多领导放弃了机器人的后期使用。而无论中外,现在的中小企业都在经历招工难,人工成本高,转型升级等问题,中国在经历了国产机器人的成长期后,技术稳定、成熟,竞争出现,在价格上也逐渐没有过多水分,集成商越来越多的一个大的环境已经出现,最受益的就是中小企业。

厉害的用户自我维护DIY机器人

据了解,国内北方这家企业一直秉承“造中小企业用的起的机器人”理念,这让国外非常多中小制造型企业也异常兴奋。但和国内非常多企业顾虑的一样,国外企业也担心可以买的起,但往往维护费用却很高,跨国维护费用更是夸张,这家企业负责人对外表示,维护费用和国内一样,绝对一样是中小企业能够承担起。

因为传统机器人内部结构极其复杂,每一家的机器人甚至不同款结构都没有借鉴之处,与成熟的传统机床行业不太一样(数控机床行业结构大同小异), 比如机器人维护市场,用户想找除了厂家的维修人员维护或者排除故障,可能性几乎不大,就是有也是摸索状态维修,都有可能治聋时治哑,回头还得高价请厂家人过来。而一旦质保期过后,就是其他厂家收割利润期的到来,这在国外非常多企业中应用颇多。与数控机床行业一样,机器人的维修核心是精密传动部件-减速机,而控制系统及伺服电机的寿命一般都比较长,但思迈龙这款机器人让国外不少企业放心的是用户可自主维护机器人,所以一款结构简单、后期维护成本低,可自主维护的机器人才是中小企业用户的首选,这是让中小企业颇为心动的关键因素。

除却使用成本低、维护简便外,令很多工程师称赞的是,该企业也考虑到用户的多重需求,其应用范围广泛,不仅可应用于数控机床、铣床、加工中心、台钻、攻丝机、激光打标机、冲床等机床上下料还可以用于产线的物料抓取,超强的通用性能使得用户在后期的自动化布局调整中得心应手,实现了机器人的价值持续应用,为喜好DIY的国外用户省却了一大笔费用。很多人逐渐认为,未来5年80%中小企业都会用上工业机器人,说是第四次工业革命一点不为过,在国外目前已经逐渐形成如果有一个加工企业没有用上机器人,周围的人都会觉得这个企业是行业另类,但成本一直是国外中小企业难以维持的原因,中国国内的低价商品反倒是弥补了国外市场的不足。

纵观国内市场,细分领域集成商百花齐放这个现象现在已经开始出现了,仔细观察不难发现市场已经有许多细分领域的集成商比较活跃。他们都在各自擅长领域异军突起,从总部及周边地区向全国区域辐射。因降低成本节省人力是每一个制造业企业主最大的诉求,促使许许多多的细分领域集成商未来几年将会爆发式的增长,他们穿梭在每一个城市的制造行业,成为新技术新工业模式的传播者,而国外因为没有较为低成本的本体企业,集成商整体价格较高,导致很多国外企业开始在中国寻找机会和爆发点。

无论国外还是行业内有观点指出,机器人市场未来一定是能够平民化的,这也就导致市场需要低价商品,就整个机器人行业来看,未来一定是模块化的组装市场。而价格便宜使得以后将会出现有实力的加工单位,能够实现自己做单机自动化单元。无论是企业还是个人,自己具有设计工装夹具能力,有机床电器人员,组建一个改造小组,再加上本体厂家的技术支持,一般不难做出来,只需要在用的过程再稍做改进就可以了,毕竟现在多是iO点与设备连接、反馈,操作比较简单。

据了解,无论国内外,机器人行业内前几年一些工厂采购的进口机器人,客户过保修期后目前都停止使用了,因为维护的费用不如让工人去工作。而考虑到这个因素,国内北方这家企业的机器人的减速机在研发之初考虑的就是怎样最简单跟机器人本体对接,其中一个特点让国外和国内许多从业者赞不绝口,其减速机直连技术能使用户可以将有故障的关节10分钟内完成拆卸,自行维护安装,故障排除耗时少,且不会影响生产进度,至于这种配件成本,也让许多国外网友感动到哭,以某国的货币价格直接按箱进的。

低成本如何赢利?

有趣的是,国外产业研究人员对此在采访中直接问道:这么便宜的机器人你们靠什么盈利?还会有类似新的机器人出现吗?这家企业回答让人震惊其运营思路,和目前靠机器人价格差盈利不同,他们认为靠服务盈利模式才是主流!以下是国外采访摘录内容:

“这款机器人本体利润确实不高,但庞大的市场体量是我们看重的重点。机器人本体只是我们引流的一种策略,如果只是卖一次机器人本体就赚足自己想要的利润,这无疑是一次性的,机器人本体只是一个具有自由度的执行机构,而真正的使用必须要配置末端执行器、料库、辅助装置等,我们有成熟的机器人末端装置及料库,其中柔性夹持是我们在国内甚至世界范围内都领先的黑科技,让用户几分钟内就可以换不同批次的零部件而不用动手换卡爪,调整结构,这些技术会为客户省去半天时间或更久。柔性料库也一样,只需要输入参数就可以。我们还花一年多时间对送料系统的底层算法进行开发,一种专用机器人甚至不用编程,输入料的外径长度,夹持的深度就可以,机器人会自动找到料的位置,而不需要再次示教编程。这些都是用户急需解决的问题。其次随着生产批量化加大,我们的成本大多数都会有所下调。 ” 刘朝龙继续说,“当然了,我们根据市场需求,及时推出了一款给集成商配置好的焊接机器人,六自由度的机器人本体,臂长1200,负载6公斤。标配焊机、焊枪、送丝机等配置。售价只有3.98万,对焊机有指定品牌的也可以,价格会适当的调整。当一个机器人的价格便宜到2万元以内的时候,它就像一个锉刀,一个虎钳,或者一个台钻,没有它感觉真不方便,一旦使用的时候确实很给力。”

图源:Southeast Asia Robot Industry Research Institute

国外网友评论的一段话,可以很好表达他们的心理:我再也不相信什么《货币阴谋》之类的玄学了,2008年至今的金融危机已经证明,所谓金融能够劫持世界的说法,不过是一些庸俗经济学家的臆语而已。美国的金融业的确发达,但由于它的制造业日渐衰退,一年仅对华贸易就产生千亿美元以上的逆差。持续逆差的结果,就是美国国债评级下降,国内失业率不断上升,经济低迷,直至引发种种的社会矛盾。实践表明,工业,唯有工业,才是称霸世界的支柱。没有实业支撑的金融只能成为一种数字游戏,而无法产生出任何竞争优势。30年筚路蓝缕,中国制造的商品才能横扫六合,中国工人用汗水铸就了一个工业帝国,迎来了一个属于中华民族的新世纪。中国制造凭借他们的价格,生生在资本市场中冲击出了他们的一片天。

但虽说国外网友对此评价甚高,但我们中国企业也不能夜郎自大,该公司作为北方企业的崛起得到了国内外一定程度的关注,但深度分析可以看到,其实南北的机器人企业在政策扶持力度的调整后,差距逐渐拉小,北方的零部件企业优势,逐渐能够更好地用于转化给北方的企业,进行成本、质量上的优化,这也直接导致了价格上不断地降低,以及相关配件的不断优化。

说到底,所有产品到最后还是需要中国企业沉下心,在政府和资金的支持下,坚持在核心技术潜心研究,不断取得突破,利用独特的产品优势进行竞争。中国近几年的发展也正验证了机器人研究中心的负责人李亮博士的一句话:“一个地区工业机器人长远的发展一定是得益于前期基础建设的稳固扎实。”就像是宝鸡思迈龙精密传动有限公司总经理刘朝龙提到的:“正是因为宝鸡有这样的工业基础及政府支持,所以思迈龙在经济下行的周期才能推出有竞争力价格的机器人产品。”

在经济下行周期,市场竞争加剧的当下,反观以拼装为主,不注重研发的机器人企业,在双重压力下大多已经息鼓偃旗,活下来的还是在核心技术上得到突破,并成功将其转化为企业生产力的企业,在政策的支持下,也许这次我国北方机器人真的可以借着中小企业转型升级的风口异军突起,相信有这些在技术方面坚持探索的企业,中国机器人未来值得期待。

来源：ups科技网