國產機器人如何攻破汽車產業壁壘

[ 2021年，國產協作機器人在中國的占有率超過90%。 ]

　　在汽車制造業，“國產的協作機器人正在完成對于國際品牌的替代，這是競爭的結果。”上海節卡機器人科技有限公司副總裁常莉對第一財經記者表示。

　　汽車制造業是工業機器人主要的應用市場，不過該領域的國產機器人占有率較低，目前不足10%。這背后的原因在于，相較于家電等產業，汽車制造業對機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占得先機。

　　協作機器人是機器人的一個細分品類。有別于大功率、高成本、需要物理圍欄的傳統工業機器人，協作機器人被設計成可以在協作區域內與人直接進行近距離交互，有著部署成本低、易于上手等優點。改變從邊緣開始，國產的協作機器人從汽車制造業的部分環節，率先撕開了一個口子。

　　邊緣突破

　　李進是一家傳統工業機器人廠商相關負責人，主要服務于汽車客戶。

　　汽車行業客戶通過招標方式尋求系統集成供應商進行合作，這將導致：一方面，客戶對工業機器人有高標準要求，可以指定機器人品牌，指定品牌大多為國外機器人品牌；另一方面，招投標的方式讓系統集成商更加“內卷”，都希望拿出高性價比方案，因而大多采用國際機器人產品。

　　“對于產線應用工業機器人的選擇，部分情況是客戶指定采購，部分情況是公司依據客戶生產要求自行采購。”李進告訴第一財經記者，在采購方面，公司采用“以產定購”模式，確定所需原材料，包括螺柱焊機、工業機器人本體、焊槍、涂膠設備等標準設備。

　　汽車產業是最早應用自動化和部署機器人的行業。在中國市場，本土的機器人還沒有能力實現對整車企業的正面突破?！?021中國工業機器人產業發展白皮書》顯示，國產機器人在不同行業的占比情況中，汽車制造業用工業機器人的國產占有率最低，不足10%。

　　目前國內的協作機器人能實現的是應用于汽車生產的部分環節，比如總裝。

　　一輛汽車生產出來大致需要經過5個車間：沖壓、焊接、噴涂、總裝、動力總成。前三個車間對于傳統工業機器人的使用量較大；后兩個車間可以用到協作機器人。

　　“前三個車間（沖壓、焊接、噴涂）由于是產線式的生產方式，對于機器人本身的技術、汽車整車的制造工藝要求較高，基本已實現自動化。”常莉表示，上述三個車間國產工業機器人的占有率是比較低的，更多的是以國際品牌的第一陣列（比如發那科、ABB、安川、庫卡）為主。

　　后兩個車間（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，提高工廠整體的生產效率。

　　汽車零部件行業發展緊跟汽車工業，汽車零部件因其所適配的車型不同，產品材質、形狀、大小、重量等各異。大部分廠商選擇使用協作機器人提升質量和生產柔性，以滿足用戶的需求。協作機器人已廣泛應用于汽車零部件的浸涂、上下料、裝配等工序。

　　國產的協作機器人已經可以打入跨國大廠的制造環節。豐田汽車目前唯一的協作機器人供應商是上海的節卡機器人。

　　“在工業4.0時代，豐田需要建立一個銷售驅動的系統，即獲取更多的經營數據、經營定制化，進而推動后端的生產。豐田對汽車生產場景也做了一個變革，比如派單、生產、物流、銷售網絡等環節。”常莉表示，基于生產模式的變革，豐田認為協作機器人能夠更好地適應柔性、智能的生產場景。

　　當前，節卡機器人主要應用于豐田設立在中國、日本等地的工廠，運行于動力總成、總裝、汽車零部件制造等車間。

　　《2022年中國協作機器人技術發展報告》顯示，2021年，國產協作機器人在中國的占有率超過90%。2021年國產協作機器人銷量達15300臺，同比增長45.7%，實現銷售額突破15億元。

　　新能源車帶來的機會

　　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企開始用一些大型的鑄造機器來做一體化的車身。這一工藝使得汽車車身上的焊接點更少，焊接用工業機器人的使用也相應地減少了。

　　“生產工藝大體類似，不同點在于一些工藝點的改造上面，比如新能源車的車身輕量化、從點焊變成了激光焊接。隨著工藝流程的改變，焊接環節的機器人數量會減少，這是必然的。”常莉表示。

　　李進所在的公司目前主要目標是推進在新能源領域應用突破的項目。

　　“由于終端用戶對新能源汽車的需求標準不斷提升，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標準，這對工業機器人的品質，即：精度、速度、剛度等提出更高要求，倒逼國產機器人不斷提升產品質量。”李進表示，新能源屬于近期熱門新興行業，自動化需求旺盛且個性化明顯，需持續開發新的機器人應用技術與制造工藝。

　　新能源汽車的關鍵部件是電池，后者的自動化提升過程也將為國產機器人帶來機會。

　　根據中國汽車工業協會的統計，2021年全國氫燃料電池汽車產銷數據分別為1777輛和1586輛，同比增加48.2%和34.7%。2015年至2021年，全國氫燃料電池汽車累計產量和銷量分別是9237輛和8938輛。

　　燃料電池業內人士陳芳對第一財經記者表示，雖然很多燃料電池企業規劃了較大的產能規模，也投入了產線，但從成本和實際需求出發，一些環節的自動化程度當前并不太高。

　　陳芳表示，燃料電池汽車目前主要發力在商用車領域，在相關補貼政策推動和國家雙碳戰略落實的背景下，該行業規?；捎脵C器人自動化產線，只是時間問題。

　　新的領域為國產機器人開拓出新的市場可能，尤其是協作機器人。在常莉看來，協作機器人不存在傳統工業機器人那么大的技術瓶頸。

　　“影響中國機器人產業瓶頸的主要是傳統的工業機器人；對于協作機器人，只有10年左右的歷史，中國的工廠擁有大量應用的場景，與國外企業相比不存在需要突破的瓶頸。”常莉認為。據她介紹，節卡機器人的核心部件，比如減速器，使用的是國內企業綠的諧波（688017.SH）的產品。

　　向誰借鑒

　　就傳統工業機器人而言，“關鍵零部件占據工業機器人本體70%的生產成本，國產機器人品牌的核心零部件依賴進口，國產核心零部件目前在質量穩定性、可靠性等方面還不能滿足高性能需求。”李進表示，他所在公司機器人本體的核心零部件還是從國外引進的。

　　常莉認為“打鐵還需自身硬”，國內的機器人企業首先要做好產品的打磨，同時要重視機器人產業鏈、生態的共商共建。

　　“協作機器人需要具備力傳感技術、視覺識別、控制系統、機器人末端執行器等多種產品、應用技術。”常莉分析說，“更重要的是需要將技術結合更多的生態，包括終端客戶的工藝部門、自動化部門一起進行場景的突破和打造。”

去年，工信部等十五部門聯合發布《“十四五”機器人產業發展規劃》中提到，機器人行業要“補齊產業發展短板。推動用產學研聯合攻關，補齊專用材料、核心元器件、加工工藝等短板，提升機器人關鍵零部件的功能、性能和可靠性；開發機器人控制軟件、核心算法等，提高機器人控制系統的功能和智能化水平。”

　　要想完成國產工業機器人升級，李進認為，還需要持續攻堅在減速器、控制器及伺服系統等領域的核心技術，提升工業機器人核心零部件的自制率；健全人才保障體系，支持高校和科研院所培養高端人才，從而推進機器人應用與機器人自主研發；深化國際交流，鼓勵國外企業在華設立研發機構，推進機器人產品和解決方案“走出去”。

　　“日本是機器人大國，汽車、電子、自動化產業比較發達，在亞洲，乃至世界范圍都是典型的市場。德國作為工業4.0的標桿，自動化技術、工業巨頭來源于此，比如施耐德、西門子。我們希望能夠去到產業最發達的地方，利用當地的人員、扎根下去，服務當地產業、客戶。”常莉表示，節卡的日本、德國公司的技術人員占比約為60%。