德國進口SIKUR ITALIA全系列SKT-5F

　炙手可熱的工業(yè)機器人賽道為何冰火兩重天？

　　近日，上市公司接連發(fā)布第三季度業(yè)績報告。其中新松機器人、拓斯達、瑞松科技幾家公司營收同比增長。

　　利潤方面，新松機器人、雷賽智能和拓斯達分別增長17.62%、5.74%和6.42%，但瑞松科技、凱爾達、信邦智能、億嘉和、埃夫特的利潤分別同比減少25%、26.29%、33.85%、91.72%與6.56%。

　　一方面是不斷擴大的國內(nèi)市場，一方面是卻是持續(xù)虧損的國內(nèi)機器人公司，炙手可熱的工業(yè)機器人賽道為何冰火兩重天？

　　工業(yè)機器人市場持續(xù)火熱 規(guī)模穩(wěn)居

　　近十年以來，隨著機器人在制造業(yè)的普遍應(yīng)用，我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速增長。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2021年中國工業(yè)機器人出貨量達25.63萬臺，同比增長49.5%，同時，2021年我國工業(yè)機器人市場規(guī)模達到445.7億元，穩(wěn)居，預(yù)計2022年有望突破500億元。

　　從競爭格局來看，疫情顯著加速國產(chǎn)替代。2021年國產(chǎn)工業(yè)機器人品牌在國內(nèi)的出貨量市占率達32.8%，同比增長4.2%。

　　過去十年，我國裝備制造業(yè)同樣突飛猛進。十年間，我國制造業(yè)增加值從16.98萬億元增長到31.4萬億元，占全球比重近30%，居世界。在500種主要工業(yè)產(chǎn)品中，我國有四成以上產(chǎn)品的產(chǎn)量位居，制造業(yè)綜合實力大幅提升。

　　近年來國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)投融資持續(xù)活躍也初步形成了產(chǎn)業(yè)和資本聯(lián)動發(fā)展格局。據(jù)統(tǒng)計，2022年上半年中國機器人行業(yè)已披露融資金額超過50億元。

　　機器人和自動化已經(jīng)成為了現(xiàn)代制造業(yè)的一部分，制造商在生產(chǎn)設(shè)施中集成機器人系統(tǒng)，以提高產(chǎn)能、提率并降低運營成本。而汽車行業(yè)是工業(yè)機器人應(yīng)用的重點領(lǐng)域，目前新能源汽車銷量增速超預(yù)期，機器人市場需求也將持續(xù)保持向好態(tài)勢。

　　上市公司接連虧損 國產(chǎn)替代暗藏短板

　　不僅第三季度報告，在今年上半年發(fā)布的業(yè)績報告中也可以發(fā)現(xiàn)，工業(yè)機器人企業(yè)業(yè)績普遍虧損。

　　一些公司在公告中指出，業(yè)績不佳主要受疫情影響，導(dǎo)致供應(yīng)鏈緊張，難以確保交付，影響簽與生產(chǎn)等，同時原材料價格持續(xù)上漲也讓毛利率降低，利潤減少。

　　中長期來看，國產(chǎn)工業(yè)機器人可提升的仍然較大，在部分細分賽道優(yōu)勢明顯。國產(chǎn)品牌的主要優(yōu)勢包括：

　　本土化：國產(chǎn)工業(yè)機器人供應(yīng)商在國內(nèi)擁有完善的營銷網(wǎng)絡(luò)和售后服務(wù)體系，客戶享有更高效、便捷的服務(wù)；

　　成本：海外供應(yīng)商在進口關(guān)稅和經(jīng)銷商布局等方面成本仍較高；此外，國內(nèi)品牌逐漸形成規(guī)模效應(yīng)后，對上游議價能力增強，成本控制能力有望進一步提升；

　　全產(chǎn)業(yè)鏈：國內(nèi)工業(yè)機器人供應(yīng)商不斷通過“自主研發(fā)+外延并購”完善技術(shù)體系、提升核心零部件自制率，逐步形成全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢。

　　除此之外，我國工業(yè)機器人還面臨著以下問題：

　　首先，核心技術(shù)空心化。技術(shù)壁壘是限制了我國工業(yè)機器人發(fā)展的主要原因之一。核心零部件占據(jù)了工業(yè)機器人本體70%的生產(chǎn)成本，是產(chǎn)業(yè)鏈的主要價值高地。實際上發(fā)那科、ABB、安川、庫卡之所以能一直把持工業(yè)機器人市場，其優(yōu)勢就在于其掌握了核心零部件這部分的關(guān)鍵利潤點，因此具備較強的盈利能力。

　　伴隨國內(nèi)技術(shù)提升，部分內(nèi)資品牌可規(guī)模生產(chǎn)零部件，但僅能滿足中低端的需求。

　　與水平相比，我國機器人產(chǎn)業(yè)還存在一定差距，我國機器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)積累不足，原創(chuàng)性研究、理論研究、正向設(shè)計能力欠缺；產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，關(guān)鍵零部件質(zhì)量穩(wěn)定性、可靠性等還不能滿足高性能整機的需求。

　　其次，產(chǎn)品低端化。所謂工業(yè)機器人的低端化現(xiàn)象，主要指一部分機器人本體制造企業(yè)，以組裝和代加工為主，核心部件需要進口，這里面主要指機械及控制部分。這種低水平組裝的工業(yè)機器人雖能滿足一定的國產(chǎn)化需求，但產(chǎn)品的市場競爭力有限。

　　80%以上的企業(yè)，僅僅把工業(yè)機器人當(dāng)作低端機械設(shè)備來使用。為了滿足客戶要求，機器人公司也習(xí)慣性進入“低水平競爭”，逐漸放棄開發(fā)高精尖產(chǎn)品的動力。

　　甚至許多國產(chǎn)工業(yè)機器人本體制造企業(yè)以組裝和代加工為主，產(chǎn)業(yè)集中度低、市場小散亂現(xiàn)象不容樂觀。

　　另外，行業(yè)低端產(chǎn)能過剩，一些企業(yè)盲目擴張生產(chǎn)能力，生產(chǎn)出來的機器人產(chǎn)品只能聚集在中低端領(lǐng)域展開價格競爭。

　　最后，主導(dǎo)市場邊緣化。在汽車制造、電子等主導(dǎo)市場上，工業(yè)機器人幾乎全是國外的產(chǎn)品，高性能的產(chǎn)品國外幾乎占到80%。

　　根據(jù)《中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展2020》顯示，用于電力電子和汽車行業(yè)的工業(yè)機器人占據(jù)了50%以上的。但汽車工業(yè)機器人的市場被國外品牌占據(jù)，現(xiàn)有競爭格局難以撼動。

　　結(jié)語

　　整體而言，國內(nèi)機器人企業(yè)技術(shù)和市場集中度低，對產(chǎn)業(yè)鏈掌控能力相對較弱。上游零部件?直處于進口狀態(tài)，對上游零部件廠商不具備議價優(yōu)勢。本體和集成企業(yè)?部分以組裝和代加工為主，處于產(chǎn)業(yè)鏈低端，產(chǎn)業(yè)集中度低、總體規(guī)模小。

　　對于已經(jīng)具備一定的資金、市場和技術(shù)實力的機器人企業(yè)來說，打造產(chǎn)業(yè)鏈成為企業(yè)擴?市場和影響力的重要途徑。目前國內(nèi)機器人企業(yè)也已經(jīng)陸續(xù)通過合作或并購的方式加緊擴展自己的產(chǎn)業(yè)版圖，結(jié)合本土系統(tǒng)集成的服務(wù)優(yōu)勢，已經(jīng)具備?定的競爭力，未來有望真正實現(xiàn)對國外品牌的進口替代。

2022年，中國科協(xié)智能制造學(xué)會聯(lián)合體開展“智能制造科技進展”研究，經(jīng)過15家成員學(xué)會、智能制造領(lǐng)域內(nèi)專家的推薦、遴選，現(xiàn)有10項科技進展成果入圍“2022中國智能制造科技進展”?，F(xiàn)將入圍項目予以公示，公示期10月27日-11月3日。

　　微納機器人關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用

　　Micro-Nano Robotics Critical Technologies and Applications

　　入圍理由：面向納米器件的制造與檢測、納米材料的表征與評價等重大科學(xué)技術(shù)需求，蘇州大學(xué)提出：基于尺蠖、粘滑、宏微雙重驅(qū)動的跨尺度柔順精密定位機構(gòu)設(shè)計與驅(qū)控理論，發(fā)明多自由度并聯(lián)微動機構(gòu)、宏微雙重驅(qū)動并聯(lián)機構(gòu)，實現(xiàn)厘米級行程、納米級定位精度；提出表界面納米力學(xué)寬頻域動態(tài)測試力學(xué)方法，解決了高頻、寬模量測量難題；揭示跨尺度、多介質(zhì)、多維異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)間粘著機制，突破微觀尺度下精準操控的難題；提出多能場耦合微納機器人驅(qū)動方法，構(gòu)建場控微納機器人的群體控制方法；突破微納制造中三維組裝、納米互連、原位檢測關(guān)鍵技術(shù)，研制AFM與SEM納米操作機器人系統(tǒng)，為微納制造與生命科學(xué)提供了技術(shù)與裝備支持，已在多個公司得到應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：納米操作；納米機器人；多機器人協(xié)同

　　基于數(shù)字化三維光刻的微納智能制造與應(yīng)用

　　Micro-nano intelligent manufacturing and its applications based on digital three-dimensional lithography

　　入圍理由：面向柔性光電子和新型顯示領(lǐng)域，蘇州蘇大維格科技集團和蘇州大學(xué)共同研發(fā)在米級幅面上實現(xiàn)微納結(jié)構(gòu)高效與高精度兼容性制造，開展大面積微納結(jié)構(gòu)的海量數(shù)據(jù)算法（高達500Tb）、三維計算光刻（網(wǎng)絡(luò)協(xié)同實時計算）、納米增材制造（光轉(zhuǎn)印）和新穎光子特性數(shù)字設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)突破與創(chuàng)新。微納智能制造技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)品在服務(wù)重大工程和產(chǎn)品創(chuàng)新上起到重大作用，并在國內(nèi)外應(yīng)用。研制成功110吋數(shù)字化紫外三維光刻設(shè)備，攻克大面積微納模具制備技術(shù)；支持10.5代顯示面板的柔性透明導(dǎo)電材料自動產(chǎn)線與增材制程，建成顯示產(chǎn)業(yè)大尺寸高性能電容觸控屏先進綠色產(chǎn)線；基于非對稱微結(jié)構(gòu)和雙面高保真微納壓印制造，超薄導(dǎo)光器件的制造效率提升數(shù)倍，使顯示光效顯著提升，能源節(jié)約。

　　關(guān)鍵詞：微納智能制造；數(shù)字三維光刻；海量數(shù)據(jù)算法；納米增材制造；柔性光子

　　變剛度薄壁復(fù)雜曲面零件機器人智能磨拋

　　Intelligent robot grinding and polishing of thin-walled sculptured surface parts with variable stiffness

　　入圍理由：中國科學(xué)院沈陽自動化研究所創(chuàng)新研究：基于接觸剛度反饋的薄壁復(fù)雜曲面機器人加工接觸力智能控制；基于曲面微分特性分析的變剛度薄壁復(fù)雜曲面機器人加工路徑規(guī)劃；薄壁復(fù)雜曲面零件高精度快速尋位；變剛度薄壁復(fù)雜曲面零件機器人去除加工工藝推理等。形成變剛度薄壁復(fù)雜曲面零件自動化磨拋的完整技術(shù)體系，并在航空座艙透明件機器人磨拋、航空發(fā)動機整體葉盤機器人磨拋、航空發(fā)動機機匣機器人磨拋等重要工程領(lǐng)域取得實際應(yīng)用，具有極大的推廣價值，磨拋生產(chǎn)效率較人工顯著提升，產(chǎn)品一致性大幅提高的同時節(jié)約大量人工成本，有力地推動了企業(yè)由“制造”向“智造”的轉(zhuǎn)型升級。

　　關(guān)鍵詞：變剛度薄壁件；復(fù)雜曲面；機器人磨拋

　　復(fù)雜電子組件智能微組裝生產(chǎn)線

　　Intelligent micro-assembly production line for complex electronic components

　　入圍理由：航天科工集團二院二十三所構(gòu)建面向智能制造的航天雷達微波探測復(fù)雜組件數(shù)字化精巧協(xié)同生產(chǎn)模式，探索“工藝賦能、快速重構(gòu)、數(shù)據(jù)為用”為特征的智能車間運營管理模式。實現(xiàn)組件釬焊、貼片鍵合、電性能測試等四十多道工序的全自動化；從生產(chǎn)管理系統(tǒng)快速重構(gòu)、生產(chǎn)設(shè)施快速重構(gòu)、物流系統(tǒng)快速重構(gòu)三個維度，實現(xiàn)基于工藝特征與生產(chǎn)屬性的產(chǎn)線快速重構(gòu)，提高生產(chǎn)線的柔性及快速響應(yīng)能力；構(gòu)建“面向?qū)ο蟆钡拇髷?shù)據(jù)分析及可視化平臺，通過多功能交互實現(xiàn)生產(chǎn)運營的穿透管理，應(yīng)用數(shù)字感知與智能識別等技術(shù)進行在線檢測分析；構(gòu)建孿生車間實時精準監(jiān)控設(shè)備參數(shù)和實際效能，進行遠程故障診斷及預(yù)測性維修，實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的健康管理。最終滿足航天雷達不斷向小型化、輕量化、高頻段、高精度、多功能和高可靠方向發(fā)展的趨勢。

　　關(guān)鍵詞：航天雷達；微組裝；智能生產(chǎn)線

　　新能源動力電池AI智能工廠

　　AI intelligent factory of new energy power battery

　　入圍理由：蜂巢能源科技股份有限公司的動力電池智能工廠，通過建立智能工廠體系架構(gòu)、關(guān)鍵指標、四大平臺和六條主線，解決行業(yè)標準缺失問題；通過2D/3D自動化設(shè)計工具、研發(fā)知識管理，打通設(shè)計制造協(xié)同路徑，解決研發(fā)效率低下問題；通過AI技術(shù)全場景規(guī)劃和應(yīng)用，如極片翻折、極耳撕裂、密封釘焊接、環(huán)境仿真、5G+安環(huán)監(jiān)測，解決解決大量人工作業(yè)、批次質(zhì)量波動大等問題；通過超高速裝配技術(shù)、干法電極技術(shù)等解決極限制造裝備問題。已申報多項，孵化智能制造平臺公司。AI+5G應(yīng)用的燈塔工廠在全國多個制造基地復(fù)制和橫展，構(gòu)建新能源行業(yè)智能制造應(yīng)用，促進行業(yè)智能制造標準研制、新技術(shù)試驗驗證、智能裝備大規(guī)模推廣普及。

　　關(guān)鍵詞：動力電池；AI；智能制造

　　大型柔性智能備料車間

　　Large Flexible Intelligent Cutting&Forming Workshop

　　入圍理由：中聯(lián)重科股份有限公司大型柔性智能備料車間集成近50臺智能切割機、約70臺視覺機器人、超100臺智能AGV，以及APS、MES、LES等11套智能信息化系統(tǒng)，實現(xiàn)從鋼板來料到成品交付的全流程智能制造。突破動態(tài)平衡的需求排產(chǎn)、超級排料人工智能算法、高精度智能切割、搬運機器人多任務(wù)群體協(xié)同等關(guān)鍵技術(shù)，攻克傳統(tǒng)備料質(zhì)量穩(wěn)定性差、生產(chǎn)效率低及成本高等問題，零件精度由毫米級提升至頭發(fā)絲級，大幅提升材料利用率、精簡人員、縮短制造周期、降低庫存和成本、減少碳排放，為工程機械、模塊化建筑、橋梁等行業(yè)的智能制造轉(zhuǎn)型提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。

　　關(guān)鍵詞：大型；柔性；智能；鋼板；備料

　　智能注塑工廠的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用

　　Key Technologies for Intelligent Manufacturing of Injection Molding Factory

　　入圍理由：廣東美的制冷設(shè)備有限公司開展智能注塑工廠的關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用，從數(shù)字化、自動化、先進工藝等多個方面進行研究和突破，消除注塑生產(chǎn)中存在的斷點，提升注塑工廠的數(shù)字化和智能化管理水平，減少生產(chǎn)過程中的高能耗環(huán)節(jié)，實現(xiàn)綠色智能制造，顯著降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率。關(guān)鍵技術(shù)具有廣泛適用性，在美的集團注塑工廠全面推廣后取得顯著經(jīng)濟收益。能源管理與優(yōu)化技術(shù)對生產(chǎn)過程的節(jié)能降耗、綠色發(fā)展產(chǎn)生良好的社會效益，可助力注塑生產(chǎn)過程的減碳。關(guān)鍵技術(shù)已進行工業(yè)軟件的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化，為塑料加工行業(yè)輸出注塑工廠智能制造解決方案。

　　關(guān)鍵詞：數(shù)字化；智能設(shè)計；預(yù)測性維護；傳感器與自動化；先進算法

　　盾構(gòu)機產(chǎn)業(yè)4.0基地

　　Shield Industry 4.0 Base

　　入圍理由：中鐵裝備聯(lián)合數(shù)字化服務(wù)企業(yè)在非標定制大型裝備制造行業(yè)探索了盾構(gòu)機智能制造模式。三維非標智能化設(shè)計與工藝，提高盾構(gòu)機個性化定制的設(shè)計開發(fā)效率；計劃和執(zhí)行信息化技術(shù)，打破制造環(huán)節(jié)信息孤島，提升盾構(gòu)機多產(chǎn)線混流協(xié)同作業(yè)水平；生產(chǎn)制造資源動態(tài)監(jiān)控和調(diào)配技術(shù)，提升生產(chǎn)資源的利用率和集中管控能力；智能機器人協(xié)同焊接技術(shù)，攻克特厚板多層多道智能焊接、狹小空間避障、多機器人協(xié)同等技術(shù)難題，提高焊接效率和質(zhì)量；數(shù)字孿生技術(shù)、UWB定位技術(shù)創(chuàng)新性應(yīng)用在非標定制大型裝備行業(yè)，大幅提高車間的透明化管理水平。多系統(tǒng)數(shù)據(jù)貫通，打通多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的縱向通道，為設(shè)計制造一體化奠定基礎(chǔ)，為生產(chǎn)決策提供數(shù)據(jù)支持，提高企業(yè)內(nèi)部各業(yè)務(wù)鏈條的協(xié)同匹配度。盾構(gòu)機智能制造模式，實現(xiàn)了以用戶需求為核心的高效率、高質(zhì)量、綠色化盾構(gòu)生產(chǎn)制造。

　　關(guān)鍵詞：盾構(gòu)機；非標定制；大型裝備；智能制造

　　大型郵輪智能薄板車間

　　Large cruise ship’s intelligent thin panel center

　　入圍理由：上海外高橋造船通過建設(shè)智能薄板車間，建立了設(shè)計、建造、檢驗、管理的技術(shù)通道，以數(shù)據(jù)驅(qū)動智能決策，實現(xiàn)離散型為主的郵輪制造業(yè)啟動智能化升級轉(zhuǎn)型。基于大量先進智能化裝備的配備以及核心技術(shù)，外高橋造船薄板分段的產(chǎn)能穩(wěn)定。通過薄板車間信息化、智能化的應(yīng)用，全船薄板分段建造周期較歐洲船廠大幅壓縮。目前國產(chǎn)首制大型郵輪已全面進入舾裝階段，第二艘大型郵輪已開工投產(chǎn)；薄板分段的建造質(zhì)量顯著提升，各項質(zhì)量、精度數(shù)據(jù)均超過公司考核指標；項目所突破的5G技術(shù)應(yīng)用、設(shè)備物聯(lián)與管控、數(shù)據(jù)驅(qū)動、智能物流等技術(shù)的實用性及擴展性強，可在國內(nèi)船舶領(lǐng)域內(nèi)廣泛拓展應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：大型郵輪；薄板車間；流水線

　　船舶動力配套系統(tǒng)先進制造關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用

　　Research and application of key technologies in advanced manufacturing of marine power subsystem

　　入圍理由：中船集團重慶紅江機械有限責(zé)任公司圍繞高技術(shù)船用新型柴油機燃油噴射系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)，在信息流轉(zhuǎn)層和實物加工層突破知識化協(xié)同研發(fā)、智能化柔性制造等關(guān)鍵技術(shù)，自主開發(fā)多個關(guān)鍵信息系統(tǒng)和軟件，打造基于工業(yè)APP且自主可控的柴油機研發(fā)生態(tài)，建成精益化智能生產(chǎn)單元和柔性生產(chǎn)線，探索適合離散型制造企業(yè)的智能制造新模式。自研的IDE平臺柔性更強；智能質(zhì)量管理（IQM）系統(tǒng)實現(xiàn)自主可控；與重慶大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）應(yīng)用遺傳算法優(yōu)化有限資源排產(chǎn)；自研的多品種柔性自適應(yīng)技術(shù)可實現(xiàn)單分鐘換產(chǎn)（SMED）（可兼容多品種）、換產(chǎn)時間大幅減少。創(chuàng)新研究多項核心智能裝置關(guān)鍵技術(shù)，并在船用柴油機動力配套行業(yè)實現(xiàn)從零部件生產(chǎn)到裝配的智能化加工，關(guān)鍵工序加工效率顯著提升。

德國進口SIKUR ITALIA全系列SKT-5F