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機器人"暗戰"3C市場

2014-12-31 14:35:29  来源:高工機器人 李慧珍 【返回列表】

摘要:隨著中國3C行業機器人應用需求加速增長,國內外機器人廠商紛紛開始排兵布陣,暗中展開角逐。
 
作為繼汽車領域后的第二大機器人應用市場,3C(Computer、Communication、ConsumerElectronic)行業正成為機器人企業角逐的新戰場。
 
"3C行業將成為中國制造技術30年以來的第二次飛躍。"香港科技大學自動化技術中心李澤湘博士表示,第一次制造技術飛躍是汽車產業。1998年至2013年,中國汽車年產量增加1357倍,而機床產量增長7倍,直接帶動工業機器人在中國的銷量增長了220倍。
 
而3C行業的蓬勃發展,或將再次助力國內機器人產業快速崛起。
 
相關統計數據顯示,2000年到2013年,中國手機產量增長了66倍。快速增長的手機行業在一定程度上也推動了裝備技術的技術升級。
 
眾所周知,工業機器人在3C領域被廣泛用來取代人工進行沖壓、打磨、激光打標、芯片自動化測試、拋光、點膠等工作。
 
事實上,中國集中了全球70%的3C產品產能,而目前此領域的自動化程度仍較低,目前國內3C行業機器人密度僅為11臺/萬員工,而日韓國家的機器人密度早已超過1200臺/萬員工。據初步估算,國內機器人密度要達到這一水平,行業需求可能超過百萬臺。這意味著,未來幾年內中國3C行業機器人應用市場將可能出現爆發式增長。
 
高技術門檻
 
盡管3C行業"機器換人"的需求日益迫切,但就目前來看,國內下游應用市場的缺口尚未真正撬開。這其中最明顯的案例莫過于近期,富士康"百萬機器人"計劃擱淺。
 
2011年,全球最大電子制造商富士康的掌舵者郭臺銘雄心勃勃地號稱要在三年內打造100萬臺機器人,以替換人工。但隨著富士康的機器人項目受阻,3C行業機器人應用難題及推廣瓶頸等問題逐漸引發業界關注。
 
實際上,富士康"百萬機器換人"擱淺背后,也同樣折射出當前中國3C行業眾多廠商引進機器人方面所共同面臨的瓶頸。
 
相關統計數據顯示,目前國內電氣、電子行業的機器人普及率不到50臺/萬名員工,機器人密度明顯偏低。以美的為例,從2010年開始,美的家用空調事業部便已經在各個車間廣泛應用各類三軸、四軸機器人。目前,美的家用空調注塑生產線共計投入近200臺、總裝成品下線100余臺,而其他電子、部裝裝配機器人近200臺。經公司測算,2013年因自動化提升改造,美的空調在人工成本支出一項上下降800余萬。
 
即使3C行業已經成為繼汽車領域后的機器人第二大應用市場,但機器人在3C行業的推進并非一帆風順。
 
一個最為關鍵的因素在于,電子產品對機器人的性能要求,要遠高于其他行業的機器人。
 
以日本為例,基本上所有的汽車工廠都已經轉向自動化生產,甚至泡面、餅干、磁磚工廠等也都有或簡單或復雜的機器人進駐。但手機、平板、筆記本的生產線,卻很難全面應用機器人手臂。日本人發現機器人在生產小型電子產品時,良品率非常低。
 
一臺智能手機內部有五六百個零部件,在四五英寸的微小機體空間中要全靠機器人組裝起來,仍是不可能的任務。因此,即使在智能化水平較高的富士康工廠中,一臺智能手機,目前九成以上的工序,需要由作業員的雙手完成。
 
李澤湘博士認為,富士康"百萬機器人"計劃受阻的關鍵原因或是因其沒有正確認識到3C機器人與傳統機器人的區別。
 
"富士康這個團隊可能犯了一個致命的錯誤,他們沒有很好地了解3C機器人行業發展,其將汽車工業機器人制造行業的經驗和技術用在了3C行業。"李澤湘表示,汽車行業的機器人屬于"傻大笨粗"的自動化設備,精度低、位置控制相對簡單,包括庫卡、ABB、發那科、安川等四大機器人企業都擁有了成熟的經驗。但相比較而言,3C機器人的精度和位置控制等技術難度是汽車行業的10倍,在這個領域,成熟的供應商仍處于空白狀態。
 
而這也得到了ABB中國機器人負責人張暉的贊同,現在工業機器人仍是"放進籠子里"與人隔離的機械手,而電子工廠的組裝階段需要更靈活、擅長柔性制造的機器人。
 
盡管面臨著穩定性、精度以及成本高昂等難題,但3C領域的市場藍海依然引來了國內外眾多機器人企業的垂涎,此前在汽車領域占有一席之地的機器人巨頭一直試圖將汽車領域的模式復制到3C領域,但就目前市場應用情況來看,進軍3C領域或不只是復制那么簡單。
 
記者注意到,機器人在3C領域被廣泛用來取代人工進行沖壓、打磨、激光打標、芯片自動化測試、拋光、點膠等工作,而傳統關節型機器人在汽車工業以弧焊、點焊最多。因此,倘若企業照搬汽車工業的經驗應用到3C領域,無異于南轅北轍。
 
回本周期過長
 
除技術層面的掣肘外,過長的投資回報周期亦是3C行業機器人普及緩慢的重要因素之一。
 
雷柏機器人總經理鄧邱偉表示,從投資回收期來看,噴釉系統一般為2.5年、機床上下料0.71年、弧焊1.39年及打磨1.82年,但3C行業機器人的投資回收期則至少需要5年左右。
 
而這與3C行業應用廠家的要求無疑是背道而馳的。"工廠從機器人制造商那里購買設備,汽車行業的投資回報是3年左右,電子行業很難接受,他們要求的是1年或者少于1年。"張暉表示。
 
漫長的投資回報期使得不少3C應用企業對于引進工業機器人徘徊不前。此外,電子消費類產品的生命周期一般較短,而這就對相應的機器人生產線升級和更新換代提出了更高的要求。
 
"以手機為例,一款手機產品的生命周期往往只有不到半年,但是按照汽車行業機器人算法,機器人的投入之后往往需要2年至5年才能回收成本。"鄧邱偉表示,除了購置成本,機器人后期編程、改造、維護也需要一筆費用。一條自動化的手機生產線的設計周期往往在3到5個月,但手機產品更新換代的特點卻要求要在短短2星期內搭建起來,且需要在短時間內更換夾具,不斷調試和升級,甚至淘汰。
 
據業界人士初步估算,當前的技術水平下,購置成本只占到整個成本的30%左右。因此,即使機器人縮減了人力成本,但初期較高的資金投入、后續升級維護投入以及漫長的回本周期使得諸多應用廠商都望而卻步。
 
即使是財大氣粗的富士康也不例外。
 
多名業內人士分析,研制和應用機器人的高昂成本、技術性能不足等因素,成為富士康"百萬機器人"計劃的桎梏。
 
以國際四大巨頭的機器人產品為例,動輒要30萬元一臺,而國產機器人的成本約為16萬元。倘若富士康全部引進國產機器人,初步推算,百萬臺機器人僅初期購置成本就高達上千億元。
 
對于當前的富士康而言,找到一個機器人投入與節省人工成本的平衡點至關重要。顯然,降低3C行業機器人應用過長的回本周期不僅是眼下富士康亟待解決的難題,也是當前國內絕大多數3C應用企業對于引進機器人徘徊不前的關鍵因素。
 
但值得注意的是,當前3C行業中勇于嘗鮮的企業在引進機器人后,其生產效益已經得到初步顯現。
 
"以前一條40人的鼠標生產線,在引進機器人后,如今只需兩個人工兩臺機器人就可取代,效率還提升了200%。"鄧邱偉表示,3C領域的"機器換人"并非只是單純的用一臺機器替換掉幾個人,降低人本投入從硬件、軟件、工藝、流程等一個都不能少。
 
目前來看,3C領域在進行機器換人方面仍處于"探路"階段,未來隨著技術層面逐步突破和成本控制進一步加強,3C行業必將迎來機器換人熱潮。
 
圈地戰開啟
 
"手機市場將成為我們未來主要開拓的一大市場。"萊恩精機董事長暢志軍向《高工機器人》表示,萊恩精機此前一直專注于汽車行業的高精密沖壓設備,而未來的公司的重點將瞄準手機市場的沖壓機器人市場。
 
而事實上,同萊恩精機一樣開始將戰略目光轉移至3C行業的機器人企業正在日漸增加。
 
此前一直專注在汽車制造領域的柯馬(上海)工程有限公司(以下簡稱"柯馬機器人")近兩年也在加快向一般工業(除汽車制造業)轉型的步伐,其中3C行業將是其重點發展領域。"我們將在2014年至2015年,大力發展華南地區的3C機器人領域。"柯馬機器人的一位負責人向《高工機器人》透露。
 
此外,雖然汽車及汽車零部件仍占據中國機器人市場的半壁江山,但是近幾年的增速卻明顯低于3C行業。從去年機器人在各個領域應用的情況來看,3C行業增速最高,其中消費電子年復合增長率高達20.2%。
 
值得一提的是,在汽車領域,機器人企業的競爭十分激烈,相關應用已是一片紅海。
 
相比之下,3C行業是近幾年逐漸熱門的領域,廣闊藍海有待進一步挖掘。眾多在汽車領域有成熟經驗的或國內后進入的機器人企業都將3C行業視為新的爭奪戰場。
 
愛普生(中國)有限公司深圳分公司FA(自動化)營業本部華南銷售負責人陳江對此深有體會,"現在3C行業見到的新面孔越來越多了。"
 
高工機器人產業研究所(GRII)分析師陳超鵬表示,與被蠶食的汽車行業相比,3C行業是機器人企業重新瓜分國內市場份額的最佳機遇,機器人企業在3C行業的圈地戰已經打響。
 

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