
工业4.0大局势下,自动化成为中国制造的革命方向,“机器换人”使工业机器人和自动化产业迎来黄金发展期,自动化设备供应商2017年净利润同比增长710.79%。随着本土和台湾品牌市场参与者数量的增加,市场规模的不断扩大,高功率密度伺服电机(集成多种控件)成为企业在细分领域突围的选择。国外三菱、安川、松下等电机企业相继投入自动化生产线应对强劲的内外需,但国内多数的电机企业却因担心被技术“捆绑”和自动化数据标准而拒绝自动化改造。
一. 中国生产效率革命拉动自动化需求
Made in China让中国在短短几十年内迅速成为全球GDP第二,中国制造成为了全球的焦点。然而,随着人口红利的不断消失,中国制造业综合成本确实呈上升趋势,德勤等数据机构分析认为,未来中国的竞争力将被美国取代。而更为重要的是,第五次产业大转移正在发生,许多劳动密集型低端产业正在像东南亚等国家和地区转移,同时欧美日等发达国家想通过自动化生产等先进技术,弥补劳动力成本过高的劣势,从而实现制造业的回流。
复旦大学管理学院芮明杰教授认为,中国制造业成本上升的主要问题在于劳动力薪酬先上去了,但生产效率的提升却并没有跟上。
2017年中国82.7122万亿元的GDP里面,制造业为24.2707万亿元,是中国经济的第一大产业,也是维系着中国发展发展的命脉产业,占中国经济比例为29.34%。因此,在工业4.0大局势下,自动化成为中国制造的革命方向。
但目前,与先进国家相比,我国制造业的自动化程度还有待提高。以代表工业自动化程度高低的工业机器人密度(即每万名制造业工人拥有的机器人数)来比较,2015 年世界工业机器人密度平均值为 69,前三名的国家及数量分别为韩国531、新加坡 398、日本为305,而中国仅为 49,不足韩国的十分之一,甚至低于平均值。
为此,在2015年,国务院正式印发《中国制造2025》,部署全面推进实施制造强国战略,这是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。
近年来,提高自动化生产的意识在逐渐蔓延开,自动化设备供应商和投入自动化生产线的企业,在数量和营收上都呈现100%以上的增长率,可谓是破势凶猛。
同2013年相比,2017年的整体自动化产业增长了30%,国内不少自动化设备供应商的年营业额增速更是突破700%。
权星精机公司是一家集销售、研发设计、生产于一体的非标自动化设备供应商,2018年1月2日正式挂牌上市。据公开数据显示,权星精机2016年实现营业收入2283.2543万元,同比增长48.69%;净利润同比增长710.79%。
自动化生产设备厂商赛腾股份公司的2017年1月至9月收入,相比2017年1月至6月增长111.5%。
强信公司2017年营收为13.72亿新台币元,年成长16.67%,以人民币计算则为3.04亿元,首度突破3亿元人民币,亦创历年新高,年增25.53%。
强信公司称,2018年在各大工业均大举投入自动化设备及自动化装置下,对自动化装置产品需求将大幅提升。
近年来,随着“智能制造”全面推进,目前越来越多的企业通过“机器换人”以实现转型升级,工业机器人产业迎来黄金发展期。
嘉盛公司CEO文小林说:“国内北汽福田汽车推进车联网就是改用自动化生产线;福建九牧也在改造自动化生产线;雷柏生产键盘也是通过自动化设备进行测试,原来通过手工去敲击键盘一天只能测试80个,现在改用机器人一天能达到800个。”
除了汽车之外,现在酿酒、陶瓷卫浴、3C等行业也在引入工业机器人设备。埃夫特智能装备股份有限公司副总经理孙震礼说:“今年埃夫特已经出售3000多台工业机器人设备,按照目前的销量增速,2018年有望突破年营业额达25亿元,实现净利润1.5亿元。”
三菱电机FA销售推进本部部长田中凖二部长指出,在中国,机器人市场会有很大的发展空间,因为以机器人代替人工,是中国工厂自动化不可回避的趋势。与此同时,在中国的“十二五”计划中,政府也将产业机器人的发展提高到国家战略的层次。
据日经新闻报道,日本机器人工业协会周四发布的数据显示,2017年工业机器人的供货额(按会员企业供货额计算)较2016年增长28.5%,达到7126亿日元,创2007年以来新高。其中,对华出口额大幅增长57.9%,至2275亿日元。
在政策扶持“机器换人”的带动下,东莞全市工业技改投资保持强劲增长态势。经信局数据显示,目前东莞拥有机器人及智能装备制造企业达400家,工业总产值350亿元,同比增长40%,2016年全市申报“机器换人”专项资金项目数达1380个,拉动全市工业投资增长17.5个百分点。
中国国家统计局工业司司长张卫华表示,2017年,工业机器人产业增长68.1%,呈现高速增长态势。2017年1-11月份我国工业机器人产量达到11.82万台,同比增长68.80%,全年为12-13万台,占全球工业机器人产量的三分之一。
国内的主要机器人公司在2017年都实现了超高增速,保持了全线增长的态势。其中,上海新时达2017年机器人产量预计1600台,实现了100%增速;广州数控机器人2017年机器人出货量也从几百台级别突破到了千台级别;安徽埃夫特机器人公司更是发展速度惊人,2015年机器人产量为1200台,2016年达到了接近1800台,2017年估计会接近3000台,2018年目标是4000台;沈阳新松2017年前三季度营业收入16.77亿,增长34.61%,净利润2.74亿,增长10.16%;南京埃斯顿公司前三季度营业收入6.65亿元,同比增加49.84%;汇川技术公司2017年前三季度营业收入31.3亿元,增长27.57%;深圳拓斯达公司2017 年前三季度营业收入5.078亿元,同比增长98.90%,净利润率竟然达到20%。
另外,三个巨头也进入了机器人行列:富士康、格力、美的。美的是以收购库卡的形式进入机器人领域,2017年库卡在中国市场实现了快速成长;格力旗下的格力智能装备公司则实现暴增,2017年上半年智能装备销售额9.62亿元,同比增长2765.27%;富士康研发和制造的Foxbot,在富士康内部自产自销,根据2016年的公开报道,富士康已经部署了超过4万台Foxbot在全国各地的工厂,2017年估计富士康机器人产量为一万台左右,富士康事实上已经是全国最大的机器人公司。
不仅如此,由于看好机器人市场前景,格力和美的正在扩大产能。2018年1月16日,珠海格力智能装备投资3亿元入驻洛阳高新区,将在洛阳机器人智能装备产业园内布局机器人、数控机床等智能装备产业化系列项目。美的将在2019年底之前在广东新建工厂,将在华的年产能提高至目前4倍,达5万台。
另外,传统机器人企业也在加大投入力度。
1月19日,新松机器人宣布收购韩国SHINSUNG自动化业务,交易标的主要业务包括面板显示自动化设备(包括Stocker、OHT、RGV、OHCV等)、半导体自动化设备(包括HT、OHT等)、工厂自动化设备(包括HT、OHT等)。
与此同时,海外企业安川电机、川崎重工业等相继在中国工厂增产工业机器人。三菱电机也已决定在江苏工厂增产伺服电机,如今正探讨生产工业机器人,谋求加快开拓中国市场。
二. 机器人拉动电机需求
机器人等自动化设备的高速发展也拉动了市场需求。据《日本经济新闻》报道,截至2017年3月,三菱电机在中国的工厂自动化相关销售额创历史新高,2017财年增长两成左右。三菱电机的执行董事高桥俊哉表示,需求强劲的客户包括“平板显示器、锂离子电池、光伏电池”等行业,电机广泛应用于中国厂商和外资企业当地工厂的设备上。目前,除了推进工厂“省力化”之外,为了应对旺盛的内需和强劲的出口,企业正在积极采取行动。
伺服电机作为控制系统中的执行元件,是机器人三大核心零部件之一,现在90%的工业机器人使用伺服电机。在精加工作业领域,机器人需要人手所具备的柔顺性,因此要求电机能以“罐头”大小实现高性能,提高生产质量和效率并保证操作员安全;在医用机器人领域,为了让机器人帮助患者早日恢复健康,对电机稳定性和可靠性提出了至高要求。
因此高功率密度伺服电机(集成多种控件)成为企业在细分领域突围的选择。
浙江卧龙家用电机有限公司研发中心无刷直流驱动工程师杜荣法说:“凡是自动化设备,对动态响应和精度要求都特别高,伺服电机抗过载能力强、高速性能好、动态响应一般在几十毫秒之内,高效实现了位置,速度和力矩的闭环控制,这在物流车市场和机器人市场都是最为理想的,所以伺服需求量大,电机企业就要通过自动化设备批量生产伺服电机以满足市场需求。”
浙江大成电气有限公司研发中心总监刘顺称,各种电机的应用方向不同,像伺服电机体积小,普遍适用于自动化设备控制和机器人中,所以需求量特别大。
但目前国内伺服电机市场中,前三名松下、三菱、安川均为日系品牌,总份额达到45%,西门子、博世、施耐德等欧系品牌主要占据高端市场,市场份额在30%左右,国内企业整体份额低于10%。且国产伺服电机大多是仿制日系伺服电机设计,功率多在3kw以内,以中小功率为多,而5.5-15kw的中大功率伺服电机则比较少。
三菱电机的执行董事高桥俊哉表示,伺服电机在工厂自动化中不可或缺,广泛应用于中国厂商和外资企业当地工厂的设备上,日前三菱电机在常熟区扩建的工厂自动化(FA)设备工厂正在生产伺服电机。
1月13日,济南ABB机器人也加快与青岛德玛尔机器人公司的合作,德玛尔负责人称:“伺服电机的应用领域太多了,只要是要有动力源的,而且对精度有要求的一般都可能涉及到伺服电机。如机床、印刷设备、包装设备、纺织设备、光加工设备、机器人、自动化生产线等对工艺精度、加工效率和工作可靠性等要求相对较高的设备。”