目前,全国机器人产业发展方兴未艾,各地发展机器人产业热情高涨。比较来看,江苏省机器人数量不足、自动化智能化水平欠缺、核心技术匮乏、产业布局不合理、产学研结合不紧密等问题明显存在,与我省装备制造业领先全国的地位不相匹配,机器人产业亟待协同创新,以加强多方合作来谋求新的出路。
机器人产业助推江苏“智造”
2013年中国机器人销量达到3.66万台,首次超越日本成为全球第一大市场,并且以59%的同比增速成为增长最为迅猛的市场。借着整个中国市场发力机器人产业的春风,江苏省机器人产业也取得了骄人的成果,机器人产业销售收入于2013年达到450亿元,增长速度超过20%,拥有机器人研制企业超过50家,以埃斯顿、华恒焊接、天奇物流、澳昆等机器人整机与零部件品牌等机器人创新企业为突出代表。研制的一批工业机器人系统已经广泛应用于工业生产流水线,并填补了国内相关领域的多项空白。目前,江苏省制造业正处于转型升级的重要攻坚时期,发展机器人产业不仅仅是以“机器红利”取代正逐渐丧失的“人工红利”,而且也是实现江苏“智造”的重要举措。
机器人产业驱动江苏“智造”主要体现在以下两个方面:一是利用机器人提升基础工艺。目前,我省已经成功研制了工业机器人自动化系统、大型构件机器人焊接系统、高速机器人智能化包装成套设备、重型桁架式机械手等一批首台套重大装备,使得制造环节的自动化和智能化水平大大提升。比如,在江苏盛虹集团1000平方米的化纤包装车间内,几乎看不到一线生产工人,只有数台机器人挥动着双臂,重复、精确、快速地完成着装锭、码垛等特定动作。这条全自动包装生产线,用机器人代替人工,每天能够完成7000多箱的包装量,工作效率提高了60%,用工却减少了90%以上。机器人装备到这些生产线中,大大提升了原生产工序的基础工艺和用工效率。二是利用机器人突破高端技术。机器人生产不仅仅是其标准化操作能够保证产品质量,更重要的是机器人生产的效能是传统的人力劳动所无法比拟的。比如,在精密电子仪器制造领域,由于其精密程度已经超越了普通仪器能够识别的最大精度,导致技术水平停滞不前,而机器人可以利用其高精度的空间和时间坐标实现精密仪器的批量制造来有效解决该问题。在微电子制造行业,部分企业借助机器人智能水平和脱离人的无菌环境有效地改善了其流水线的工艺水平,实现了制造技术上的重大突破。在竞争激烈的市场环境中,对机器人的应用可以有效帮助制造企业实现高端技术上的突破,让企业形成自己的核心竞争力。目前,国家已经将长三角地区作为精密仪器和微电子制造业主要战略布局地区,江苏在其中的作用尤其突出。由此可见,机器人产业对于江苏“智造”的领头作用正日益凸显。
机器人产业协同创新困境分析
产业链协同度低,上下游衔接不畅。目前,中国多数机器人企业受传统文化影响,热衷于大而全,不注重特定领域的专业化研发与生产,机器人产业问题已经不仅仅是集中于加工制造、装配组装等低附加值的产业链底端的问题,更多的是该产业在任何一个细化的产业链环节都没有形成优势,难以形成研发、生产、制造、营销、集成服务等专业化程度高的有序产业链,产业链之间协同度低,产业链上下游之间衔接不畅。遗憾的是,江苏机器人产业也难逃此厄运。例如,即使是目前我国焊接领域内机器人供应商中的佼佼者的徐州华恒焊接股份有限公司也存在着这样的问题,虽然它具有自动化焊接系统的完整的研发生产能力,但是在其营销、集成服务等其他环节能力就显得十分薄弱,整个产业链环节协同度相对来说还是不高,同上游的基础研发和下游的市场开拓都存在着一定程度上的脱节。
区域间协调欠缺,同质竞争现象严重。在政府政策的引导下,各地对于机器人产业都跃跃欲试,机器人园区、企业等如雨后春笋般涌现。目前,我省各地有很多从事机器人研发生产的高校院所和相关企业,但是各个地区之间缺乏合作交流,各个区域的研究形式还是过于封闭,研究内容存在着明显的信息不对称,各个区域之间的最新研究成果交流极度匮乏。地方政府为了达到政绩的要求,不仅会给予本地区的园区非常丰厚的优惠政策,同时还会阻止其他地方的产业进入本地区,这无疑会造成机器人产业内创新资源的过度重复和浪费。例如我省已经建成了领先全国的昆山高新区机器人产业园、徐州机器人产业园和常州机器人及智能装备产业园,尽管其在一定的领域内获得了不错的发展,但这些园区的跨区域合作交流还是比较匮乏,出于对自身技术与发展经验的保护等因素,这些园区对省市内其他地区建设机器人产业园区的示范、引导作用难以发挥。再如,目前我省机器人在工程机械大型构件自动化焊接、汽车生产自动化装配线、全程自动化饮料包装、数字化仓储物流等领域的应用,已达到国际先进水平,市场占有率国内领先,但是还是有很多企业处于一哄而上、同质模仿的水平,在关键的核心领域始终没有质的突破。一些企业盲目进行价格战,甚至不惜牺牲产品质量、员工福利甚至企业利润等来降低价格,造成价低质劣的恶性低端竞争,极大地拉低了整个行业的发展水平。
协同创新机制缺失,政府导向力度不够。近些年来国家出台了多项涉及机器人领域的发展政策,如“十一五”、 “十二五” 规划、国家863项目、国家支撑重大项目、工信部相关文件等,我省经信委也响应号召,出台了《江苏省工业机器人产业发展推进方案》,但是真正涉及机器人产业发展的核心问题还是不多。在机器人产业发展方面,政府政策导向作用还是不够明显,政策支持力度和机器人产业发展需求远远不相匹配。而且,这些扶持计划相对来说还是较为零散,系统化程度较低,难以发挥对机器人产业协同发展的指导作用。其次,传统的“产学研”结合确实在实现优势互补、资源共享方面起到了一定的作用,但是这样的结合过于松散,协同创新各参与主体均有着不同的利益追求,对于加强与其他部门的协同创新缺乏动力。一方面,企业、高校以及科研院所都有自己的发展重点。企业注重市场的开发而对技术一直是采取低水平的追随战略;高校和科研院所则过多地关注学术、科研价值而忽略了对技术的投产应用。另一方面,现有管理体制上的缺陷也造成了一道道巨大的鸿沟横亘在企业、高校和科研院所之间,这导致了他们之间难以有长期稳定的合作关系,从而制约了机器人产业协同创新的发展。因此,在高度市场化运作的今天,“产学研”松散结合的作用已经难以为继。而且,各区域之间的市场瓜分、保护主义问题突出,严重阻碍了机器人产业跨区域的合作与交流。可以说,整个机器人产业目前尚缺乏一个有效的以政府为主导的协同创新机制,政府在机器人产业协同创新的作用没有得到有效发挥。
国际协作程度低,核心技术受制于人。近年来,ABB、发那科(FANUC)、安川电机和库卡等国际机器人产业的佼佼者们均发觉了中国市场的巨大潜力,都开始大举进入中国市场。与此同时,众多国际知名机器人厂商也加速在我省布点,安川电机在常州建造世界最大的机器人生产工厂,发那科、NACHI不二越等日资企业陆续在江苏建立生产基地。我省机器人企业也认识到要想获得长足的发展必须与这些行业领头者进行合作,于是开始承接他们的一些业务、汲取他们的先进技术和相关的发展经验,但是整体合作方式还是处于比较低端的层次,涉及到核心技术的环节少之又少。比如说,我省的一些机器人企业在和国外一些大型机器人企业进行合作时,更多的还是集中于冶炼、铸造、包装等劳动力密集型且技术含量低的业务,而对于联合开发适合自身发展实际情况的机器人合作项目却几乎没有。其次,我国机器人产业缺乏关键零部件的核心技术,很容易遭受这些国外机器人行业巨头的制约与打压。我国国产机器人占整个国内市场的比例仅为13%,国外机器人品牌在我国市场占有绝对优势。当我们没有这项核心技术时,国外巨头会无上限地抬高价格,而一旦我们掌握了该项技术进行生产时,国际巨头又会无下限地降低价格,国内机器人企业犹如吃了一记重重的闷拳却无还手的能力。由于在产品性能、批量化生产、使用年限等方面都和国外存在较大差距,关键核心技术还受制于人,我省机器人产业虽然遍地开花,但却一直没有获得突破性发展。
江苏机器人产业协同创新策略选择
创新主体协同--成立创新战略联盟。传统的“产学研”结合已经难以适应机器人产业市场化运作的需要,因此一定要基于共同的目标,形成“政产学研”紧密联合的战略联盟,充分发挥政府、企业、高校以及科研院所在发展机器人产业方面的协同作用,利用四方力量打造机器人产业创新平台。四方部门要充分发挥其在体制和机制方面的优势,整合政府民间、国内国际科技资源,不断提升研发创新能力,将整个行业领域内的最新成果反馈到机器人产业的实际生产运作之中,促进企业、政府、高校与科研机构的四方共赢。例如在南京,目前涉及机器人研发的企业有102家,涉及机器人研发的高校多达13所,其中6所拥有专业的机器人研发团队。南京市机器人研究所可以牵头将这些企业、高校以及其他相关科研院所联合起来,打造一个集四方力量的机器人产业创新技术平台,让其它企业和一些基础研究机构也能够从该平台获取足够的公共技术,真正实现技术共享。
创新制度协同--发挥政府导向作用。政府政策导向对于各个行业的发展具有风向标的作用,政府应该加强顶层设计,积极推动我省机器人产业化。首先要制定合理有效的政策和制度,为机器人行业的发展提供方向性的指导,尤其在机器人产业链部署方面要起到指引作用,加强机器人产业同其他产业之间的关联;其次要推动我省各级政府设立机器人产业专项资金,为机器人产业发展添加燃料与动力;开展机器人产业推广示范基地建设工作,打破区域之间技术交流的体制障碍,加强机器人产业的宣传工作,解决机器人技术装备推广难的问题;完善机器人行业的标准体系建设,提升机器人产业标准化程度,加快与国际的接轨。
创新区域协同--合理安排产业布局。我省要积极引导各地方政府加强机器人产业布局的指导工作,结合地区发展特色与产业基础,发展具有自身特点的机器人产业,避免出现各地机器人产业发展内容高度相似的问题。例如,目前徐州最有代表性的机器人产业是焊接机器人,苏州最具代表性的是包装机器人,常州形成了省政府高度重视的机器人智能装备产业园。这些地区要保持原有的发展优势,突出自身发展特色,扬长避短,不断强化自身在特定领域内的核心竞争力。其他地区应该避免盲目模仿,要形成自身的特色,注重与周边区域的协调发展,选择向有比较优势与竞争优势的机器人行业进军,避免重复投资和产品的同质化。例如,南京机器人产业可以发挥自身作为省会城市的示范作用,搭建各个地区机器人产业交流的创新平台,形成汇聚多方特色的机器人产业集聚园。徐州周边的城市应该回避发展与徐州同质的焊接机器人产业以避免区域间的同质重复竞争,而可以发展装配、包装等方面的机器人产业以形成区域间产业多样化的格局。
创新模式协同--探索国际合作新模式。首先,必须立足于我省机器人市场的发展需求,加强与世界机器人产业强国,如日本、德国、韩国及美国等发达国家的相关企业、科研院所以及高校的合作。瞄准安川、ABB、发那科、库卡等世界巨头,加强机器人产业相关项目和企业的引进,鼓励有条件的大企业,如徐州华恒、苏州澳昆等集团,逐渐向系统集成、部件生产或自主研发等方向转型。在此基础之上,创新国际合作的模式,寻求适合我省发展现状的合作方式,比如说,鼓励国外机器人企业在我省设立研发机构,支持国外企业和我省企业联合开展机器人技术研发工作。最后,必须重视培养我省国际化的机器人自主品牌,例如埃斯顿、华恒焊接、天奇物流等国内知名机器人产业品牌,要积极引导其通过开展国际化经营参与到国际合作中,积极融入全球产业链,挖掘全球范围内最新最先进的关键核心技术,从而在机器人领域内获得长足的发展与进步。
(作者单位:南京信息工程大学,本文系江苏省大学生实践创新项目研究成果)
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