國産機器人如何攻破汽車産業壁壘

[ 2021年，國産協作機器人在中國的占有率超過90%。 ]

　　在(zài)汽車制造業，“國産的協作機(jī)器人(rén)正在完(wán)成對于國際品(pǐn)牌的替代，這是競争的結果。”上海節卡機器人科技有限公司副總(zǒng)裁常莉對第一财(cái)經記者表示。

　　汽車(chē)制造業是工(gōng)業機器(qì)人主要的應用市場(chǎng)，不過(guò)該領域的國産機器人(rén)占有率較低，目(mù)前不足(zú)10%。這背(bèi)後的原因在于，相較于家電等産業，汽車制造(zào)業對機(jī)器人的技術和穩定性有更高的要求，且國外企業發展更早而(ér)占得先機。

　　協作機器人是機器人的一個細分品類。有别于大功率、高成本、需要物理圍欄的傳統工業機器人(rén)，協作機器人被設(shè)計成可以在協作區域内與人直接進行近距離交互，有着部(bù)署成本低(dī)、易于上手等優點(diǎn)。改變(biàn)從邊緣開始(shǐ)，國産的協作機(jī)器人從汽車制造業的部分(fèn)環(huán)節，率先撕開了一個口子。

　　邊緣突破(pò)

　　李進是一家傳統工業機器人廠商(shāng)相關(guān)負責人，主要服務于汽車(chē)客戶。

　　汽(qì)車行業客戶通過招标方式(shì)尋求系(xì)統集成供應(yīng)商進(jìn)行合(hé)作，這将導緻：一方面，客戶對工(gōng)業機器人有高标(biāo)準要求，可以指定(dìng)機器人品牌，指定品牌大多為國外機器人品牌；另一方面，招投(tóu)标的方(fāng)式讓系(xì)統集成商更加“内卷”，都希望拿出高性價比方(fāng)案，因而大(dà)多采用國際機器人産品。

　　“對于産線應用工業機器人的選(xuǎn)擇，部分情(qíng)況是客戶指定采(cǎi)購，部分情況是公司依(yī)據客戶生産要(yào)求自行采購。”李進(jìn)告訴第一财經記者，在采購(gòu)方面，公司采用“以産定購”模式，确定所需原材料，包括螺柱焊機、工業機器人本體、焊槍、塗膠設備(bèi)等标準設備。

　　汽車産業是最早應用自動化和(hé)部署機器(qì)人(rén)的(de)行業。在中國市場，本(běn)土的機器人還沒有能力實現對整車企業的正(zhèng)面突破。《2021中國工業機器人産業發展白皮書》顯示，國産機器(qì)人在不同行業的占(zhàn)比情況中，汽車(chē)制造業用工業機器(qì)人的國産占有率最低，不足10%。

　　目前國(guó)内的協作機器人能(néng)實現的是(shì)應用于汽車生産的部分環節(jiē)，比如總裝。

　　一輛汽車(chē)生産出來(lái)大緻需要經過5個車間：沖壓、焊接(jiē)、噴塗、總裝、動力總(zǒng)成。前三個車間(jiān)對于傳統工業機器人的使用量(liàng)較大；後兩個車間可以用到(dào)協作(zuò)機器人。

　　“前三個車間（沖壓(yā)、焊接(jiē)、噴塗(tú)）由于(yú)是産線式的生産方式，對于機器人本身的技術、汽(qì)車整車的制造(zào)工藝(yì)要求較高，基本已實現自動(dòng)化。”常莉表示，上述三個車間國産(chǎn)工業機器人的占有率是比較低的，更多(duō)的是以國際品牌的第一陣列（比如發那科、ABB、安川、庫(kù)卡）為主(zhǔ)。

　　後兩個(gè)車間（總裝、動力總成）工序較靈活，引入協作機器人和工人并肩工作，提高工廠整體的生産效率。

　　汽車零部件行業發展(zhǎn)緊跟汽車工(gōng)業，汽車零(líng)部件因其所适配的車型不同，産品材質、形狀(zhuàng)、大小、重量等各(gè)異。大部(bù)分(fèn)廠商選(xuǎn)擇使用協作機器(qì)人提升質量和生産柔性，以滿足用(yòng)戶的(de)需(xū)求。協作機器人已廣泛應用(yòng)于汽車零部件的浸塗、上下料(liào)、裝配等工序。

　　國産的協作機器人已經可以打入跨國大廠的制造(zào)環(huán)節。豐(fēng)田(tián)汽車目前(qián)唯一的協(xié)作機器人供應(yīng)商是上海(hǎi)的節(jiē)卡機器人。

　　“在工業4.0時代，豐田需要建(jiàn)立一個銷售驅動的系統，即獲取更(gèng)多的經營數據、經營定制化，進而推動後端的生産。豐田對汽車生産場景也做了一個變革，比如派單、生産、物流、銷售網絡等環節(jiē)。”常莉表示，基于生(shēng)産模式的(de)變革，豐田認為協作機器人能夠更好地适應柔性(xìng)、智(zhì)能的生産場(chǎng)景。

　　當前，節卡機器人主要應用于豐田設立在中國(guó)、日本等地的工廠，運行于(yú)動力總成、總裝、汽(qì)車零部件制造等(děng)車間。

　　《2022年中國協作機器人技術發展報告》顯示(shì)，2021年，國産協(xié)作機器人在中國的占有率超過90%。2021年國産協(xié)作機器人銷量達15300台，同比增長45.7%，實現銷售額突破15億(yì)元(yuán)。

　　新能源車(chē)帶來的機會

　　新能源汽車的大發展，給機器人的應用帶來一些變化。

　　比如，以特斯拉為代表的部分車(chē)企開始用一些大型的鑄(zhù)造(zào)機器來做一體化(huà)的車身。這一工(gōng)藝使得汽車車身上的(de)焊接點(diǎn)更少，焊接用工業機器人的使用也相應地減少了。

　　“生産(chǎn)工藝大體類似，不同點在于一(yī)些工藝點的改(gǎi)造上面，比如新能源車的(de)車身輕量(liàng)化(huà)、從點焊變成(chéng)了激光(guāng)焊(hàn)接。随着工藝流(liú)程的改變，焊接環節的機器人數量會減(jiǎn)少，這是必然的。”常莉表示。

　　李進(jìn)所在(zài)的公司目前主要目标是推進在新能源領域應用突破的項目。

　　“由于終端用(yòng)戶對新能源汽車的需求(qiú)标準不(bú)斷提升，新能源汽車的制造工藝因車身材料、安全性、穩定性、節能性等要求而提升制造工藝标準，這對工業(yè)機器人的品質，即：精(jīng)度、速度、剛(gāng)度等提出更(gèng)高要求，倒逼國産(chǎn)機器人不斷提升(shēng)産品質量。”李進表示，新能源(yuán)屬于(yú)近期熱門新興行業(yè)，自動化需求旺盛且個性化明(míng)顯，需持續開發新的機器人應用技術與制造工藝。

　　新能(néng)源汽車的關(guān)鍵部件是電池，後(hòu)者的自動(dòng)化提升過程也将為(wéi)國産機器人帶來機會。

　　根據中國汽(qì)車工業協會的統計(jì)，2021年全國氫燃料電池(chí)汽車産銷數據分别(bié)為1777輛和(hé)1586輛，同比增加48.2%和(hé)34.7%。2015年至2021年，全國氫燃料電池汽車累計産(chǎn)量和銷量分别是(shì)9237輛(liàng)和8938輛。

　　燃(rán)料電池業内人士陳(chén)芳對第一财經記者表示，雖然很(hěn)多燃料電池企(qǐ)業規劃了較大的産能規模，也投入了産線，但從成本和實際需求出發，一(yī)些環節的自動化(huà)程度當前并不太高。

　　陳芳表示(shì)，燃料電池汽車(chē)目前主要發力在商用車領域，在相關補貼政策推動(dòng)和國家雙碳戰略落實(shí)的背(bèi)景下，該行業規模化采用機器(qì)人自動化産線，隻是時間問題。

　　新的領域(yù)為國産機器人開拓出新(xīn)的市場可能，尤其是協作機(jī)器人。在常莉看來，協作機器人不(bú)存在傳(chuán)統工業機器人那麼大的技術瓶頸。

　　“影響中國機器人(rén)産業(yè)瓶頸的主(zhǔ)要是傳統的工業機器人；對于協作機器人(rén)，隻有10年左右的曆史，中國的工廠擁有大量應用的場景，與國外企業相比(bǐ)不存在需要突破的瓶頸。”常莉認(rèn)為。據她介紹，節卡(kǎ)機器人的核心部件，比如減速器，使(shǐ)用的是國内企業綠的諧波（688017.SH）的産品。

　　向誰借(jiè)鑒

　　就傳統工業機器人而言，“關鍵零部件占據工(gōng)業機器人本體70%的生産成本，國産機器人(rén)品牌的核(hé)心零(líng)部件依賴進口(kǒu)，國産核心零部件目前在質量穩定(dìng)性、可靠性等方面還不能滿足高性(xìng)能需求。”李(lǐ)進表示，他所在公司機器(qì)人本體的核心(xīn)零部件(jiàn)還是從國外引進的。

　　常莉認為“打鐵還需自身硬”，國内的機(jī)器人企(qǐ)業首先要做(zuò)好(hǎo)産品的(de)打磨，同時要重(zhòng)視機器人産業鍊、生态的共商共建。

　　“協作機器人需要具備力傳(chuán)感技術(shù)、視覺(jiào)識别、控制系統、機器人末端執行器等多種産品、應用技術。”常莉分(fèn)析說，“更重要的是(shì)需要将技術結合(hé)更多的生态，包括終端客戶的工藝部門、自動化部門(mén)一(yī)起進行場景的突破和打造。”

去年，工信部等十(shí)五部門聯合發布《“十四五”機器(qì)人産業發展規劃》中(zhōng)提到，機器人行業要“補齊産業發展短闆。推動用産學研聯合攻關，補齊專用材料(liào)、核(hé)心元器件、加工工藝等(děng)短闆，提升(shēng)機器(qì)人關鍵零部件的功(gōng)能、性能(néng)和(hé)可靠性；開發機器人控制軟件、核心算法等，提高機器人控制(zhì)系統的功能和(hé)智能化水平。”

　　要想完成國産工(gōng)業機器人升級，李進認為，還需要持(chí)續攻堅在減速(sù)器、控制器(qì)及伺服系統等領域(yù)的核心技術，提升工業機(jī)器人核心零部(bù)件的自制率；健全人才保障(zhàng)體系，支持高校和科研(yán)院所培養(yǎng)高端人才，從(cóng)而推進機(jī)器人應用與機器人自(zì)主研發；深化國際交(jiāo)流，鼓勵國外企(qǐ)業在華設立研發機構，推進機器人産品和解決方案“走出去(qù)”。

　　“日本(běn)是機(jī)器人大國，汽車(chē)、電子、自動化産(chǎn)業比較發達，在亞洲，乃至(zhì)世界範圍都是典型的市場。德國作為工(gōng)業4.0的标杆，自動化技術、工業(yè)巨頭來源于此，比(bǐ)如施耐德、西(xī)門子。我們希望能夠去(qù)到産業最(zuì)發達(dá)的地(dì)方，利用當(dāng)地的人(rén)員、紮根下去，服務當地産業、客戶。”常莉表示，節卡的日(rì)本、德國公司的技術人員占(zhàn)比約為60%。