富士康百万机器人之梦
2011年,富士康掌门人郭台铭公开表示,富士康将以日产千台的速度制造30万台机器人,用于单调、危险性强的工作,提高公司的自动化水平和生产效率。在设立基地进行研发和生产机器人的同时,希望到2014年装配100万台机械臂,在5到10年内看到首批完全自动化的工厂。但据一家为富士康制造机械手臂的硬件公司向《第一财经日报》透露,目前机器人的数量可能不到10万。
中国工业机器人发展之路
国产机器人品牌之忧
我国机器人市场潜力无限,即将成为世界最大的市场,但是这个市场却被国外优乐娱乐平台网址一统天下,牢牢把持。
相关统计,2012年中国机器人市场销量占据前十位的以国外品牌为主。其中,发那科、安川、KUKA、ABB“四大家族”稳居前列,销售数量分别高达3900台、3850台、3470台、3200台。紧随其后的还有欧地希和松下,销售量分别为2000台和1600台。川崎、那智和现代三家厂商的销量均为1000台左右。
国外巨头把持七成以上市场份额的情况也是在人们预料之中的,它们在工业机器人行业拥有40年以上的丰富经验,与此同时,作为典型的资金技术密集行业,国外企业的规模效应也必然带来效率。并且,国内企业在主机成本和可靠性品质上也不如国外品牌。以MTBF(平均无故障时间)为例,国内优乐娱乐平台网址平均在8000小时,而国外同类优乐娱乐平台网址可达数万小时,国外机器人巨头在零部件、集成商及工艺上的努力是长期的,必然相对国内企业有巨大的优势。
目前国内机器人企业规模都小,整体实力与国外主要机器人公司相比差距较大,没有龙头企业带动作用,很难形成我国机器人产业优势。由于仅实现小批量生产,缺乏大规模生产的成本优势,只有部分优乐娱乐平台网址可以同国外优乐娱乐平台网址竞争。
工业机器人种类
企业
编辑观点
工业机器人从去年火到今年,明年还会是一个热门话题。一边是机器人生产企业的高度热情,一边是终端用户的谨慎选择。对于这家全球最大的劳动密集型制造企业富士康来说,机器人应用道路都如此不平坦,技术和资金都是瓶颈。那么对于国内众多的中、小型企业来说,机器人发展之路同样有一段很长的路要走。国内机器人行业走向成熟尚需努力。
过去几年,这家全球最大的劳动密集型制造企业,着力推动机器人向生产线的渗透,并刻意削减人工。财报显示,2008年,富士康国际员工为10.8万人,2009年达到最高峰,为11.8万人。两年后减员幅度逐步加大,2011年减约1.4万人,2012年减约2.89万人,减幅达29.2%。
近两年,在不同的场合,郭台铭都在强调自动化的重要性,用他的话来说,把单调重复的工作交给机器人,这是中国制造业向世界发出的一个信号,中国要成为“制造业王国”,成败之举在于把“人口红利”变为“头脑红利”。
今年年初罕见的“停止招聘”计划更是把富士康机器人代替工人的声势推向高潮。
“集团深圳厂区招募一年以上工作经验熟手技术工,欢迎踊跃推荐,请求职者到清湖、观澜招募中心应聘。”富士康龙华工人郑俊(化名)的手机上几乎每天都能接到类似的短信,在他看来,富士康新一轮的招聘又要开始了。
此前,为苹果代工新品的富士康河南郑州厂区IDPBG事业群也进行了类似的大规模招聘。
富士康深圳招募中心工作人员对记者表示,目前招募刚刚开始,年龄16岁到35岁之间都可以到深圳人才中心应聘,招聘的对象包括技术工人和普工,普通工人的底薪在1800元。而据富士康内部人透露,仅深圳厂区此轮招聘的人数规模将超过9万人。“目前在低调进行。”
眼前的招聘计划似乎和郭台铭的理念不合。
目前,富士康生产的机器人更准确地说应该是“机械手”,其智慧仅相当于3至6岁的人类,主要应用领域还是在前端的高精度贴片和后端的装配、搬运环节,在绝大部分中间制造环节,还是必须用人工,如果是在精密制造上采用的话还需要慢慢试。富士康对此设定了更高的目标——将来机器人的智慧将相当于18岁的人类。郭台铭表示,“过去我们以机械手、机器人作为辅助,未来的富士康,它们将从‘配角’变为‘主角’,可能出现在抛光、打磨、镭射打标、焊接、喷涂等多个危险、机械工种的作业岗位上。”
对此,富士康相关人士承认,百万台的计划是个挑战。该相关人士强调,机械化的过程是对未来领域的探索,这需要一定的时间。“特别是(生产)一些高精密的优乐娱乐平台网址,自动化的调试还需要一段时间,但是富士康也在加快这个进程。”
富士康机器人项目的进展
• 2007年,富士康自主研发机器人
• 2009年,龙华园区工程研发部门也安装了一台组合型机器人
• 之后百万机器人计划正式落户鸿超准事业群(该事业群主要为生产设备与机器的事业群,提供模具、刀具、金属加工等优乐娱乐平台网址,致力于设计制造与应用机器人生产所必需的控制器、减速器、伺服马达、感应器等关键零部件,开发制造各类型的机器人)。
• 近两年富士康一直在全国各地招揽机器人应用工程师,并专门成立自动化机器人优乐娱乐平台网址处(AR),位于深圳市宝安区富士康鸿观科技园。
可以看到,富士康推进机器人的进展并不像之前郭台铭预计的那样顺利。
1.成本约束
业内人士分析,尽管郭台铭期待未来以自动化应对不断上涨的薪酬标准带来的成本压力和日益激烈的优乐娱乐平台网址竞争,但在短期业绩下滑的年景下,研制和应用机器人的成本约束、工序需求和经营风险,成为三年“百万机器人”计划的牵绊。
在富士康主营的手机代工业务,机器人主要应用领域还是在前端的高精度贴片和后端的装配、搬运环节,在绝大部分中间制造环节,还是必须用人工。而从成本方面考虑,根据型号、功能、复杂程度的不同,国产机器人的每台售价高可达六七十万元,低则十几万元。
广东省社会科学综合开发研究中心主任黎友焕分析,机器人的成本对于富士康来说算是很高。“富士康2012年引入30万台机器人,至少需要投资300亿元;而3年100万台的计划,则至少需要投资1000亿元。”这对于近期饱受苹果订单困扰和制造业萎靡的富士康来说无疑是一笔巨大的投资。
2.技术难关
此外,机器人要完全取代人工,目前在技术上也很难做到。
广东省自动化学会理事长刘奕华分析指出,大规模使用机器人生产,虽然先期投入资金很大,但长期效益比人工划算;而且优乐娱乐平台网址质量更有保障,可减少人为质量问题。不过,现在的机器人技术在精细加工环节,以及机器与机器之间的过渡中间环节,技术实施有所欠缺,“规模化应用机器人,有大量问题需要解决”。“一般自动化仍以运送、抓取或筛选等较粗略、重工性的工作为主,自动化在大量、同质性优乐娱乐平台网址生产上会具有较大优势。但是有较多精细流程或定制化生产的地方,使用机器人自动生产线则不具有经济效益。在精细项目的组装或较为复杂的测试上,仍需要凭借人工进行。”
3.行业发展
更重要的是,目前富士康有超过120万工人,大陆员工超过100万,深圳为40万,那么三年用100万机器人则意味着相当于1000万工人的规模,三年至少扩大10倍的规模,富士康所处的行业是否能为其带来这样的发展速度还要打上一个大问号。自动化的设备究竟能在多大程度上帮助富士康应对未来的挑战是一个问题,在解决这个问题之前,百万机器人计划更应该看成一个梦。
我国工业机器人起步于70年代初期,经过20多年的发展,大致经历了3个阶段:70年代的萌芽期,80年代的开发期和90年代的适用化期。从90年代初期起,我国的国民经济进入实现两个根本转变时期,掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮,我国的工业机器人又在实践中迈进一大步,先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人,并实施了一批机器人应用工程,形成了一批机器人产业化基地,为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。
随着人口红利的逐渐下降,企业用工成本不断上涨,工业机器人正逐步走进公众的视野。中国产业洞察网分析师李强认为,人口红利的持续消退,给机器人产业带来了重大的发展机遇;在国家政策支持下,产业有望迎来爆发期。
从2013年各类自动化、行业展会及展会论坛上我们也能发现,工业机器人也成为一大热门趋势,受到广泛的关注。越来越多的国内自动化企业开始涉足这一领域。
2011年,全球工业机器人达到了有史以来的高峰,约为16.5万台,中国到2014年将成为全球最大的工业机器人消费国。预计到2015年,中国机器人市场需求量将达3.5万台,比2011年增长约60%,占全球总量的16.9%,成为规模最大的机器人市场,爆发性增长可期。
富士康机器人项目受阻,恰恰也反映出了国内工业机器人行业应用的现状:“一般自动化仍以运送、抓取或筛选等较粗略、重工性的工作为主,自动化在大量、同质性优乐娱乐平台网址生产上会具有较大优势。但是有较多精细流程或定制化生产的地方,使用机器人自动生产线则不具有经济效益”。所以对于工业机器人生产企业来说,一方面要提高机器人的精细化和柔性技术,另一方面还要控制成本。
移动机器人(AGV)是工业机器人的一种类型,它由计算机控制,具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能,它可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能,也用于自动化立体仓库、柔性加工系统、柔性装配系统(以AGV作为活动装配平台);同时可在车站、机场、邮局的物品分捡中作为运输工具。
国际物流技术发展的新趋势之一,而移动机器人是其中的核心技术和设备,是用现代物流技术配合、支撑、改造、提升传统生产线,实现点对点自动存取的高架箱储、作业和搬运相结合,实现精细化、柔性化、信息化,缩短物流流程,降低物料损耗,减少占地面积,降低建设投资等的高新技术和装备。
焊接机器人具有性能稳定、工作空间大、运动速度快和负荷能力强等特点,焊接质量明显优于人工焊接,大大提高了点焊作业的生产率。
点焊机器人主要用于汽车整车的焊接工作,生产过程由各大汽车主机厂负责完成。国际工业机器人企业凭借与各大汽车企业的长期合作关系,向各大型汽车生产企业提供各类点焊机器人单元优乐娱乐平台网址并以焊接机器人与整车生产线配套形式进入中国,在该领域占据市场主导地位。随着汽车工业的发展,焊接生产线要求焊钳一体化,重量越来越大,165公斤点焊机器人是当前汽车焊接中最常用的一种机器人。
弧焊机器人主要应用于各类汽车零部件的焊接生产。在该领域,国际大弧焊机器人型工业机器人生产企业主要以向成套装备供应商提供单元优乐娱乐平台网址为主。
关键技术包括:弧焊机器人系统优化集成技术、协调控制技术、精确焊缝轨迹跟踪技术
激光加工机器人是将机器人技术应用于激光加工中,通过高精度工业机器人实现更激光加工机器人加柔性的激光加工作业。本系统通过示教盒进行在线操作,也可通过离线方式进行编程。该系统通过对加工工件的自动检测,产生加工件的模型,继而生成加工曲线,也可以利用CAD数据直接加工。可用于工件的激光表面处理、打孔、焊接和模具修复等。
关键技术包括:激光加工机器人结构优化设计技术、机器人系统的误差补偿技术、高精度机器人检测技术、激光加工机器人专用语言实现技术、网络通讯和离线编程技术
真空机器人是一种在真空环境下工作的机器人,主要应用于半导体工业中,实现晶圆真空机器人在真空腔室内的传输。真空机械手难进口、受限制、用量大、通用性强,其成为制约了半导体装备整机的研发进度和整机优乐娱乐平台网址竞争力的关键部件。而且国外对中国买家严加审查,归属于禁运优乐娱乐平台网址目录,真空机械手已成为严重制约我国半导体设备整机装备制造的“卡脖子”问题。直驱型真空机器人技术属于原始创新技术。
关键技术包括:真空机器人新构型设计技术、大间隙真空直驱电机技术、真空环境下的多轴精密轴系的设计、动态轨迹修正技术、符合SEMI标准的真空机器人语言、可靠性系统工程技术
洁净机器人是一种在洁净环境中使用的工业机器人。随着生产技术水平洁净机器人不断提高,其对生产环境的要求也日益苛刻,很多现代工业优乐娱乐平台网址生产都要求在洁净环境进行,洁净机器人是洁净环境下生产需要的关键设备。