還記得3年前的三臺機(jī)器人在托盤上繞易拉罐的視頻嗎？展示的是多軸聯(lián)動控制技術(shù)，這么精準(zhǔn)的高速運(yùn)動控制不是一般的牛?！斑@可是ABB公司2009年的技術(shù)，我們現(xiàn)在也無法做到”，資深機(jī)器人從業(yè)者馬龍感慨地說。
想要完成如此復(fù)雜的動作，核心控制器必須足夠聰明。但由于沒有掌握核心算法，國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人“大腦”還不夠聰明，穩(wěn)定性、故障率、易用性等關(guān)鍵指標(biāo)遠(yuǎn)不如發(fā)那科、ABB、安川、庫卡“四大家族”的工業(yè)機(jī)器人。
2017年中國的工業(yè)機(jī)器人購買量是每月9000多臺，比2016年多3000多臺，預(yù)計(jì)到2019年將猛增140％，但高端機(jī)器人仍然依賴于進(jìn)口。核心算法的差距，是國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人向高端制造邁進(jìn)的攔路虎。
平安證券的報告顯示，控制系統(tǒng)是一家工業(yè)機(jī)器人廠商設(shè)計(jì)理念的集中體現(xiàn)，成熟的機(jī)器人廠商一般自行開發(fā)控制器和伺服系統(tǒng)，進(jìn)而保證機(jī)器人的穩(wěn)定性和技術(shù)體系。因此全球控制系統(tǒng)的市場份額與工業(yè)機(jī)器人本體情況接近。
資本盛宴主要在早期投資
國產(chǎn)分揀機(jī)器人前十根據(jù)CBinsights的數(shù)據(jù)，全球機(jī)器人行業(yè)融資案例持續(xù)增加，2011～2013年融資案例數(shù)不多，分別只有12起、25起和23起。2014、2015年融資案例數(shù)激增，分別達(dá)到45和83起。就投資總額來看，全球機(jī)器人融資額在2014和2015年分別達(dá)到2.74億和5.88億美元，年增長率達(dá)到56.57%和114.60%，資本角逐態(tài)勢可見一斑。
相較于全球機(jī)器人融資情況，我國2016年機(jī)器人行業(yè)投融資同樣熱情不減，呈現(xiàn)出持續(xù)上升的趨勢。2016年機(jī)器人融資案例數(shù)達(dá)到了70起。2016年第二和第三季度的融資金額分別達(dá)到了3.08億美元和2.99億美元，環(huán)比增長37.49%和26.27%。
資本盛宴之下，國內(nèi)一眾公司開始啟動新一輪的融資計(jì)劃。2月7日，國內(nèi)下水道清淤機(jī)器人公司北京恒通國盛環(huán)境管理有限公司宣布完成數(shù)千萬A輪融資，融資金額為A輪3000萬+B輪3000萬優(yōu)先投資權(quán)，由南京鋼鐵聯(lián)合有限公司具體出資。
資本正在源源不斷地涌入機(jī)器人行業(yè)，但是從全球來看，機(jī)器人行業(yè)創(chuàng)投融資案例仍主要集中在前期項(xiàng)目，其中，天使輪、A輪融資的項(xiàng)目占大多數(shù)。CBinsights的數(shù)據(jù)顯示，全球工業(yè)機(jī)器人創(chuàng)投融資天使輪融資占所有輪次項(xiàng)目比例高達(dá)42%，緊接其后的是A輪融資占14%，兩輪融資項(xiàng)目加起來接近60%。
記者查詢?nèi)斯ぶ悄苄畔⒎?wù)平臺因果樹相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)機(jī)器人行業(yè)創(chuàng)投融資大多數(shù)也集中在前期輪次，其中在2016年的全部融資案例中天使輪和A輪占比分別達(dá)到了22.9%、54.3%，B輪融資只占了22.9%，C輪與D輪融資案例數(shù)量甚至為0，顯示出國內(nèi)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展雖然火爆，但仍然處于前期。
2016年中國機(jī)器人企業(yè)融資輪次分布
融資難與估值高
資本狂歡之下，從“無人車間”到“人機(jī)共舞”，機(jī)器人概念頻頻刷屏，機(jī)器人大軍已浩浩蕩蕩走進(jìn)生產(chǎn)線。
據(jù)記者不完全統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前國內(nèi)號稱做機(jī)器人的企業(yè)已超過4000家，隨著國家產(chǎn)業(yè)政策的鼓勵和措施支持，這種擴(kuò)張趨勢可能還會繼續(xù)。
然而，資本盛宴之下并非“人人可以吃飽飯”。記者在一個以中小機(jī)器人公司組成的微信群中發(fā)現(xiàn)，大量主打機(jī)器人概念的中小公司都面臨融資難的問題。有業(yè)內(nèi)人士告訴第一財(cái)經(jīng)記者，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的投入非常大，資金問題正成為制約公司快速發(fā)展的瓶頸。
雖然不是主打機(jī)器人產(chǎn)品，但是同樣科技投入巨大的禾賽科技CEO李一帆向第一財(cái)經(jīng)記者表示，與常規(guī)理解不同，很多高科技公司其實(shí)屬于重資產(chǎn)公司，大量的設(shè)備投入需要充沛的資金保障。
現(xiàn)實(shí)是，資金占用量較大的機(jī)器人企業(yè)并非想象中那么容易融資。原徠斯機(jī)器人高級經(jīng)理屠崴告訴第一財(cái)經(jīng)記者，“機(jī)器人公司想實(shí)現(xiàn)短期盈利非常困難是主要原因。”
多家銀行負(fù)責(zé)貸款的人士向第一財(cái)經(jīng)記者表示，目前中小企業(yè)融資的基本特征是融資渠道狹窄，主要表現(xiàn)在銀行貸款仍然是中小企業(yè)融資的主渠道。然而，由于前期投入較大，許多經(jīng)營時間不長，賬面狀況并不十分好看的中小機(jī)器人企業(yè)，因擔(dān)?；虻盅簵l件而被銀行拒之門外。
恒豐銀行研究院商業(yè)銀行研究中心負(fù)責(zé)人吳琦告訴第一財(cái)經(jīng)記者，目前從金融業(yè)的角度來看，機(jī)器人行業(yè)有市場前景但技術(shù)還不是特別成熟，尤其是商業(yè)模式還不完善。很多銀行都在加強(qiáng)對這個領(lǐng)域的研究，但由于匹配產(chǎn)業(yè)發(fā)展的服務(wù)模式和產(chǎn)品體系還不完善，相應(yīng)的風(fēng)控模型和手段不健全，所以融資規(guī)模還不大。吳琦表示銀行業(yè)對于機(jī)器人行業(yè)的井噴態(tài)勢尚保持冷靜態(tài)度。
國務(wù)院國資委研究中心副主任彭建國近日表示，機(jī)器人這樣的高科技產(chǎn)業(yè)具有風(fēng)險大和前期投入大等特點(diǎn)，金融支持上除了依靠銀行等貸款類機(jī)構(gòu)外，還必須依靠多層次資本市場的力量予以推動。
全自動分揀機(jī)器人的原理圖但是在吳琦看來，非銀金融機(jī)構(gòu)尤其是基金和券商對這個行業(yè)有些高估，從而導(dǎo)致中國機(jī)器人行業(yè)出現(xiàn)融資難與高估值并存的現(xiàn)象。
吳琦向第一財(cái)經(jīng)記者表示，高估值下，很多機(jī)器人企業(yè)可能會放棄技術(shù)和商業(yè)模式的完善，轉(zhuǎn)而通過資本運(yùn)作來炒作。帶來的后果無疑就是陷入高端產(chǎn)能不足、低端產(chǎn)能過剩的窘境當(dāng)中。
算法欠賬多，國產(chǎn)“大腦”愛出錯
衡量機(jī)器人優(yōu)劣有兩個重要標(biāo)準(zhǔn)：穩(wěn)定性和精確性。核心控制器是影響穩(wěn)定性的關(guān)鍵部件，是工業(yè)機(jī)器人的“大腦”。而軟件相當(dāng)于語言，把“大腦”的想法傳遞出去。
要講好這門“語言”，需要底層核心算法。“四大家族”可以出售伺服系統(tǒng)、減速器、編碼器等關(guān)鍵部件，但對核心算法一直秘而不宣，絕不外泄。
某國內(nèi)機(jī)器人企業(yè)技術(shù)總監(jiān)說：核心算法差距過大，導(dǎo)致國產(chǎn)機(jī)器人穩(wěn)定性不佳，故障率居高不下。“參數(shù)自整定，抑震算法，轉(zhuǎn)矩波動補(bǔ)償……差距還很大?！?/p>
“工廠里一百多臺‘四大家族’設(shè)備，一年也出不了幾次故障；如果用國產(chǎn)機(jī)器人，故障率可能是人家?guī)妆??！鄙蜿柵Z科技有限公司技術(shù)合伙人、資深機(jī)器人軟件工程師周超說。
食品分揀機(jī)器人直銷因此，部分客戶寧愿買二手進(jìn)口機(jī)器人，繳納一筆不菲的“重新開機(jī)費(fèi)”，也不愿意使用國產(chǎn)機(jī)器人。
“好的算法，幾千行就能讓機(jī)器人穩(wěn)定運(yùn)行不出故障；差的算法，幾萬行也達(dá)不到人家的水準(zhǔn)，”周超介紹，這種差距打個比方：咱們是剛從駕校領(lǐng)到駕證的新手，而人家是一個具有多年經(jīng)驗(yàn)的賽車手。
不掌握核心算法，生產(chǎn)精度需求不高的產(chǎn)品還勉強(qiáng)可以應(yīng)用，但倘若應(yīng)用到航天航空、軍工、汽車制造等高端領(lǐng)域，就只能依賴進(jìn)口工業(yè)機(jī)器人了。
軟件卡脖子，定價權(quán)拱手讓人
算法的差距不只體現(xiàn)在核心控制器上，更拖慢了伺服系統(tǒng)響應(yīng)的速度。
機(jī)器人每完成一個動作，需要核心控制器、伺服驅(qū)動器和伺服電機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)。打個比方，就像一場“戰(zhàn)爭”，“將軍”下令進(jìn)攻；“傳令兵”傳遞進(jìn)攻信號；得令的“士兵”向指定位置沖鋒。
物流分揀機(jī)器人結(jié)構(gòu)現(xiàn)在“四大家族”的產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)化到“將軍”通過4G信號直接指揮“士兵”；而國產(chǎn)機(jī)器人尚停留在傳令兵時代，速度當(dāng)然就慢了許多。
“如果不掌握核心算法，這一差距很難被縮小?！瘪R龍說。據(jù)他介紹，對于單臺伺服系統(tǒng)，國產(chǎn)機(jī)器人動態(tài)與靜態(tài)精度都很高，但高端機(jī)器人一般同時有6臺以上伺服系統(tǒng)，用傳統(tǒng)的控制方法難以取得好的控制效果。
多臺伺服系統(tǒng)需要“大腦”提前進(jìn)行計(jì)算。通過底層算法，國外核心控制器可以通過伺服系統(tǒng)的電流環(huán)直接操作電機(jī)，實(shí)現(xiàn)高動態(tài)多軸非線性條件下的精密控制，因此“四大家族”的機(jī)器人響應(yīng)速度更快、定位更準(zhǔn)確。
由于算法、軟件的差距，最終產(chǎn)品的售價也天差地別。以伺服系統(tǒng)為例，即使核心元器件幾乎完全一樣，成本其實(shí)相差無幾，但國外的產(chǎn)品售價貴10倍。
“這是因?yàn)閲a(chǎn)伺服系統(tǒng)基本都使用自帶軟件庫，國外企業(yè)限制很多高級功能，不向我們開放，比如位置環(huán)的S曲線功能，你想要這個功能，就得掏錢買人家的產(chǎn)品，定價權(quán)就這樣讓出去了?！瘪R龍說。
最后不得不提一下減速器，在全球減速器市場上，日系壟斷了85%的份額。
納博特斯克RV-110E減速機(jī)
精密減速器制造，投資大，技術(shù)難度高，有很高的壁壘。也正因此，全球工業(yè)機(jī)器人減速器的市場高度集中，其中日本納博特斯克在RV減速器領(lǐng)域處壟斷地位，日本哈默納科則在諧波減速器領(lǐng)域處壟斷地位，兩家合計(jì)占全球市場的75%左右，另外一家日本廠商住友則占據(jù)了10%。由于其極高的技術(shù)壁壘，工業(yè)機(jī)器人本體制造環(huán)節(jié)對減速器環(huán)節(jié)議價能力很弱。
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