本文摘自飞象网，原文链接：http://www.cctime.com/html/2023-1-17/1641061.htm，侵删。
【编者按】潮涌科创，澎湃开局。上海市经济和信息化委员会、澎湃新闻联合推出“上海新型产业体系重点领域大调研”，聚焦上海“3+6”产业体系、新赛道和未来产业的重点行业领域，锁定船舶与海洋工程装备、氢能汽车、机器人、智能工厂、新材料、智能终端、人工智能、元宇宙、数字经济、生物医药等产业，深度调研上海产业高质量发展态势和未来趋势。
本篇聚焦于被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”――机器人。机器人的研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。伴随技术的进步，近年来上海的机器人产业蓬勃发展，形成多元生态，除了传统的工业机器人，新涌现了一批入协作机器人、服务机器人、医疗机器人、智能机器人、人形机器人等新生代机器人制造企业。
上海是中国最早引进和研发机器人的主要城市之一，上世纪80年代，上海就已研发出国内首批五个工业机器人。如今，机器人产业已成为“上海制造”的一张新名片。2021年，上海工业机器人产量超过7万台，同比增长34%，多年稳居国内城市首位。但在热闹的市场背后，本土机器人制造企业也面临着重重挑战，在技术、资金密集的投入下，他们仍在不断寻找突围的方式，建构自己的商业闭环，期待成为最终的赢家。
从全面溃败到迅速成长
提到机器人，人们脑海中通常首先想到的是出现在影视剧中各种会说话的人形机器人，或者是现实世界里波士顿动力的机器狗。但是机器人真正在人类现实世界里应用最广的要数工业领域。
“工业机器人就像高考的标准赛道，而其他领域的机器人则类似于各种特长生。”上海大学机械自动化工程系副教授、上海大学智能制造及机器人中心副主任李静对澎湃科技（www.thepaper.cn）说。
中国工业机器人、服务机器人、特种机器人2021年产量。
20世纪，随着社会分工的细化，人们强烈渴望有某种机器能替代人类从事简单重复工作。1954年，电子学家德沃尔获得了一项专利， 这是一种可以按程序像人手臂一样工作的机械手。1959年，德沃尔与美国发明家约瑟夫・英格伯格联手制造出第一台工业机器人样机Unimate(意为“万能自动”)并定型生产。60年代后期到70年代，工业机器人商品化程度逐步提高，并渐渐走向产业化，继而在以汽车制造业为代表的规模化生产中的各个工艺环节推广使用，如搬运、喷漆、弧焊等机器人的开发应用。直到今天，汽车制造仍然是机器人应用最广泛的领域。
上海是中国最早引进和开始研发工业机器人的主要城市之一。曾主持研发了“上海2号”和“上海5号”工业机器人的上海大学原党委书记兼常务副校长、上海大学终身教授方明伦回忆说，1978年他从英国进修回国后，便开始着手进行机器人的教学和研发，并于80年代成立了“上海机器人研究所”，试办了教育部批准的唯一试办专业“机械自动化和机器人”专业。
研究了40年机器人的方明伦心中最大的遗憾是“中国应该有几家那样的企业，上海至少也应该有一家”，他所指的“那样的企业”是指国际机器人产业界的四大巨头：日本的发那科（FANUK）和安川电机（YASKAWA）、瑞士的ABB和德国的库卡（KUKA）。这四大机器人巨头目前占据了中国工业机器人的主要市场。“在中国大型汽车厂的车间里，高端生产线使用的工业机器人几乎全部来自于进口。我想，如果有一天中国机器人能够拿下中国造车业的一半市场，那么中国机器人就算成功了”，年过八旬的方明伦说。
在过去很长时间里，当日本及欧美国家在不断精进机器人技术时，中国机器人产业的发展却经历了停滞。中国加入WTO后，国外机器人巨头迅速涌入中国市场，使得底子不厚的本土机器人企业全面溃败。
成立于2000年的沈阳新松机器人自动化股份有限公司（300024，股票名称：机器人）隶属于中国科学院，是我国老牌机器人企业之一。沈阳新松机器人旗下中科新松有限公司总裁杨跞坦言，在公司成立早期，本土机器人企业很难把机器人产品销往市场，最终企业不得不依赖于销售智能制造解决方案获得的收益来维持机器人技术的研发。
但在最近10年里，情况正在悄然转变。伴随着机器人在工业领域的普及，自动化及机器制造成为必然发展趋势，本土机器人制造企业如雨后春笋般快速成长，逐步成为工业机器人市场里有力的竞争对手。
工业机器人的“内卷”难题
根据国家统计局公开数据，2021年全年实现工业机器人产量366044台，同比增长44.9%，创造历史最高水平，中国工业机器人产业势头强劲。这其中既有外资品牌在中国的加码投资，也有本土品牌的快速崛起。
2022年12月，投资约11亿元的ABB机器人超级工厂正式在上海落成投产。两年前，总投资约15.8亿元的上海发那科智能工厂三期项目已经开工。机器人巨头纷纷在上海新设工厂，其中一个重要原因是面对竞争越来越激烈的中国市场，不得不通过本土化生产降低成本。
“工业机器人行业越来越卷了。”2011年大学毕业后加入上海新时达电气股份有限公司（新时达股份，002527）的范曾说，他目前担任新时达工业机器人业务副总经理。
新时达机器人工厂里，工业机器人正在做出厂前的最后检测。
在上海嘉定区南翔镇的新时达机器人工厂里，密密麻麻的围栏中，造型不一的工业机器人挥舞机械臂，正在做出厂前的最后检测。
2021年，新时达机器人成为首家累计出货量超过2万台的国产品牌，在3C（电脑、通讯消费性电子）、锂电、光伏、白电、金属加工、汽车零部件等行业均实现了规模应用。在上海，制造业机器人密度为260台/万人，其中重点行业机器人密度达到383台/万人，而整个新时达集团的机器人密度已达1080台/万人。根据行业咨询机构MIR睿工业数据整理统计，新时达2021年工业机器人整体出货量位居全球第十，其中SCARA机器人出货量位居全球第四。
新时达工业机器人演示高速码垛。
成立于1995年的新时达被称为电梯行业里的隐形冠军，以电梯控制系统起家。电梯控制系统内有控制也有驱动，这为机器人业务种下技术基因。2010年上市后，企业高层看准工业机器人发展方向，开辟了机器人业务，着手研发工业机器人控制器、机器人专用伺服，自行设计机器人本体。从第一台工业机器人成形，到拥有20000平方米超级工厂、年产能达到10000台工业机器人，新时达机器人用了8年时间。2020年12月，新时达机器人超级工厂在嘉定投产，实现了机器人制造机器人的生产工艺，标志着新时达制造技术迈上了新台阶。
回顾过去十年的职业生涯，范曾最大的感受就是，“行业发展太快了。”范曾记忆中，2014年以后，他每次参加机器人展会时都会看到一批新面孔。行业发展得越快，行业就越卷，最明显的标志就是“产品价格迅速下降”。
范曾清楚地记得，一台工业机器人售价10多万元在2016年以后只能卖到10万元，甚至5万元以下。“2012年，国内做机器人的基本上都是用进口零部件，2014年、2015年以后逐渐有了国产替代产品，同规格的机器人产品市场价被迅速拉低。”
在范曾看来，机器人国产替代已是趋势，“国内机器人市场上，国产机器人占比从五六年前的25%提升到去年的近四成，国产机器人的比例将越来越高。”根据行业资讯机构MIR睿工业的数据统计，在工业机器人行业，2021年工业机器人内资厂商占比再次超过30%并创历史新高，占比达到33%。
和外资品牌同场竞技，本土企业也具有自身独特优势，一方面通过国产替代降低了总成本，另一方面本土品牌可以根据客户需求进行灵活应对，定制性更强。譬如新时达便利用多年的技术研发积累，根据客户的应用场景，有针对性地面向细分市场进行应用开发，由单纯的产品销售提升到为细分客户提供高效率的智能制造解决方案，目前已在橡胶轮胎、电力铁塔、电动车、金属加工等行业取得预期发展。
范曾认为，国内目前工业机器人的“低价竞争”也不会一直持续，“再经过两三年时间，最终行业会出现两三家头部企业，其他厂家要么走向细分市场，要么会消失。当企业形成规模效应后，其市场影响力、产品质量、性能也会快速提升，并拉近与进口产品的差距，价格也会稳定在相对健康、合理的水平，甚至往上走。”
范曾已经看到了这样的苗头，“这两年，工业机器人的市场需求在增大，尤其是国内新能源汽车的快速发展，也带动了工业机器人的需求。”除了造车厂的流水线，锂电行业扩建产线，电芯外壳焊接以及电芯测试、烘烤、组装都需要负载能力从50公斤到350公斤不等的工业机器人。“今年很多机器人公司都在涨价，国外的机器人比去年涨价30%。”
机器人走出安全防护栏
工业机器人由于运动速度快、体积大，在日常工作中都必须设置专门的安全护栏网，以保证不会误伤工作人员。为了节省安全围栏成本，协作机器人应运而生，成为近年来新一代机器人的代表。
在这一细分赛道，上海已经涌现中科新松、节卡机器人等企业。相比待在安全围栏内的传统工业机器人，协作机器人更轻便，有“即插即用”的优势，人可以用手牵动机械臂，在生产线上实现协同作战，可用于分拣、装配、拧钉、涂胶涂油等应用场景，充分发挥机器人的效率及人类的智能。但相比工业机器人，协作机器人在负载能力、加减速能力方面也不得不让步。
中科新松机器人陪练乒乓球。
2014年，新松机器人在上海设立国际总部――中科新松，协作机器人成为中科新松的主打产品。杨跞表示，当时他正是受波士顿动力的启发，在上海布局研发七轴协作机器人。“在空间坐标系中，6个变量可以确定空间的任何点，因此六轴机器人可以覆盖全部空间。但当空间中有障碍物时，就需要增加一个轴使得机器人更灵活。”经历一年多时间研发样机，又经历了两年多的产业化之路，接着耗时将近一年完成安全测试，中科新松推出七轴协作机器人。如今，其SCR系列七轴协作机器人具备快速配置、拖拽示教、碰撞检测等功能，适用于布局紧凑、精准度高的柔性化生产线，满足精密装配、产品包装、打磨、检测、机床上下料等工业操作需要，重复定位精度误差0.02毫米，相当于一根头发的1/10。
历经8年打磨，中科新松目前已经研发了多种类型的协作机器人标准化产品，包括单臂协作机器人，双臂协作机器人和复合机器人，形成全面的协作机器人族谱。目前中科新松协作机器人最大负载20公斤，下一步将推出负载能力30公斤以上的协作机器人。
伴随技术的发展，机器人能力也在不断迭代。2016年，一群来自斯坦福大学机器人和人工智能实验室的海归回到上海，创办了一家通用智能机器人公司，在全球范围内首次提出自适应机器人概念并实现产品化。
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