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美的+库卡机器人,工业4.0,中德合作共赢典范

发表时间:2022-11-02 20:19作者:张家栋

       近日,国际机器人产品巨头库卡KUKA公布了第三季度业绩报告。这家总部位于奥格斯堡的科技公司在2022年前9个月的销售额和EBIT均实现了两位数增长,订单量创下历史新高。全球越来越多的客户转向库卡自动化产品。

       2022年前9个月,库卡收到的订单增长36.7%,接近37亿欧元,销售额增长17.4%,接近28亿欧元。这两个指标前9个月就已经超过了2021全年的数字。2022年前9个月,订单出货比率提高至1.33,息税前利润EBIT为8090万欧元,远高于上一年的4550万欧元,EBIT利润率上升至2.9%。

       库卡在各个行业投资于基于机器人的自动化和物流解决方案、以及最先进的生产系统。例如,机器人磨刀、将牛奶箱堆放在冷藏仓库或拧上洗衣机门。

      从地区上来看,亚洲和北美的需求排在前列,从行业来看,电子移动、消费品和零售部门的需求特别高。仅在中国,库卡收到的订单量就比上年同期增长了近一倍。

      新冠疫情、俄乌冲突、供应链紧张、经济衰退等因素对企业形成了巨大的压力,为了提高生产效率、降低成本,企业对自动化的需求越来愈大。

      国际机器人联合会(IFR)的最新数据也证实了这一趋势:例如,2021,全球工厂安装了51.7万多个新的工业机器人,比前一年增加了31%。尤其是中国,机器人的出货量增长了51%,创下了高增长率。全球操作机器人的现存量创下了约350万台的新纪录。

图1. 库卡在MEDICA 2022展会上展出的头发移植机器人系统


库卡机器人的历史

       作为工业机器人领域四大家族之一,1898年成立的库卡,以机器人本体制造、系统集成以及物流运输为主要业务。长期以来,库卡的主要收入来源均源于汽车行业的机器人板块。时至今日,库卡机器人仍旧在汽车工业的产线中扮演着绝对的先导者形象。根据介绍,目前在海外市场,奔驰、宝马、大众等德系供应商的整体产线均由库卡牵头落地,而中国的蔚来汽车、特斯拉的整厂自动化解决方案,同样也是由库卡提供。

       2017年,中国美的斥巨资292亿元收购这家国际机器人巨头德国库卡,令美的一举成为国内首个全资收购世界顶级机器人制造公司的厂商,当时业界哗然,全球瞩目。有人不看好美的的这次收购,认为库卡机器人这个国际名企会毁在美的手里。


水土不服,艰难磨合

       刚开始的时候,库卡确实遇到麻烦,问题不断。

       市场原来预期良好,但现实非常残酷。收购后,水土不服,库卡业绩连续4年呈现出负增长。库卡成为美的包袱。

       如何做好引进、消化、吸收、创新?美的人开始了勇敢的探索。

       库卡中国研发机电高级经理王邵玉在接受采访时表示,库卡在汽车工业机器人领域有着丰富的沉淀,有着完善且先进的产品开发体系,但是已经不足以应对快速增长的全行业工业机器人需求,想要将这套体系在中国生根发芽,众多硬件平台与软件都需要重新搭建。随着产业升级,中国机器人市场快速增长,新增需求不仅来自汽车行业,也来自电子制造等其他领域,因此,美的决心将库卡先进技术与中国的需求充分结合,开发满足市场需要的新产品。

       据统计,2021年中国机器人全行业营收超过1300亿元,工业机器人产量达36.6万台,相较6年前增长了10倍,稳居全球第一大工业机器人市场。

       但是,在工业机器人企业中,由瑞士ABB、德国库卡、日本发那科和安川电机所构建的“四大家族”,长期占据着全球半数以上份额,在中国市场,则更是近乎垄断了九成以上的高端机器人。相较之下,由于中国工业机器人起步较晚,且外资品牌的技术垄断,国产机器人市场份额虽然不低,但“核心零部件空心化”的现象却十分严重。

美的对库卡的收购,让美的挤入世界列强的行列,美的也期望库卡能够对国内机器人市场带来技术层面的弥补与带动作用。


       过于单一的业务板块,令库卡在业务增长层面始终难以有所突破。收购三年来库卡营收水平的停滞。此前,库卡德国长期将目光集中在汽车行业并开发出全球最好的产品,但在基本盘不断缩水的前提下,库卡德国正面对不断亏损的压力。2017年正式完成收购合并后,美的机器人及自动化业务的营业收入便始终受库卡业绩拖累。至2020年,该业务连续4年的营业收入分别为270.3亿元、256.7亿、251.9亿、215.8亿,在集团内的营业收入占比同样呈现出下滑态势。


4年磨一剑

       经过多年的团队磨合与技术导入,库卡中国在2020年推出的KR4机器人,成为中国首次面向全球电子制造领域研发的产品。


       从技术方面来看,KR4在上一代机型的基础上提升了1公斤负载,臂展提升至600毫米,可实现更强的作业能力与更大的作业空间,同时机器人的轨迹精度提升至0.25毫米,能适配更多应用,在更广的应用领域中稳定精准作业,更符合3C行业的生产需求。

       KR4的出现为在全球电子制造领域自动化增加了中国设计的力量,上市当年便取得1000台以上的订单,展现了业内对其产品性能的认可。

       经过4年的磨合,库卡技术在中国终于发芽结果。直至2021年8月,库卡在中国市场的本土化落地走向市场后,其财务状况才开始逐步好转,业务开始扭亏。

       与美的开展本土化合作后,在中国的团队,本着local for local(本地对应本地)的思维,开发贴合市场需求的产品。除汽车制造业外,面向3C电子行业的制造,是库卡目前的全新方向。因为这个相关产品大部分都是德国设计,库卡中国便希望利用自身的行业积累实现突破。

       目前日系与国产机器人虽然在市场上有着较高的渗透率,但在库卡看来,这部分市场仍有着10-30%的提升空间。对于库卡而言,利用精密机械的开发与整合技术的优势,从汽车制造产业迁移至其他制造业,便能够在精密制造与设备使用寿命层面带来提升。


双剑合璧, 承德启中:德国的工业4.0到中国制造2025

     “承德启中”是王邵玉进入库卡中国后提出的全新理念,其目的是继承库卡德国的制造经验,并借此开启中国机器人市场的本土开发。

      工业4.0是德国人提出的概念,是指利用信息化技术、智能化促进产业变革,制造业未来只能通过智能化的生产创造价值,即制造本身是创造价值的。自德国在2011年提出“工业4.0”的发展概念后,基于物联网的制造业转型便迅速在工业领域展开。

       2015年中国提出的“中国制造2025”行动纲领,目的是提高国家制造业创新能力,推进信息化与工业化深度融合,提高制造业国际化发展水平 。

       二者均致力于实现信息技术与先进制造业结合,以信息化和工业化深度融合为发展动力,从而带动新一轮制造业发展。二者之间的共通性,也令“工业4.0”在技术与模式上的导入,具备了颇多参考价值。而库卡作为德国工业4.0的典型代表,在包含人工智能、视觉、力控等工业机器人的高难度场景下,均有着较多沉淀与技术优势。这些经验在库卡中国的本土化过程中,正逐渐发挥作用。除了库卡自身的本土化转型外,库卡对于国内工业4.0的推动,以及机器人产业链体系的影响,则体现的更为深刻与长久。

      “库卡实际上是一家自动化驱动的机器人供应商,所以库卡不完全是以机器人为导向的,从客户的制造跟物流应用中去抽象我们的产品形态,并加以产品化和落地。这种‘交钥匙工程’本质上是库卡更擅长的地方。”王邵玉解读了库卡在自动化领域的积淀与优势。

       这也是库卡在行业转型下的自信所在,王邵玉认为,汽车行业的积淀赋予了库卡整体自动化解决方案的能力,但在当前的电子行业,富士康等电子制造业厂商却仍处在多点离散自动化的状态。所以对于库卡而言,从初级或中级的多点离散自动化,向着更高层级的整体自动化解决方案进行提升,是在大多数制造业体系中都能够做出转变的。甚至从更长远的层面来看,还能够进一步向着数字化到智能化做出提升。尽管短期内,库卡中国还没有在汽车以外行业中展现其整体自动化的赋能能力,但库卡在数字化层面对美的制造体系的提升已经开始有所展现。2019年,库卡打造出一套连接型的软件服务平台,该平台可通过工业互联网与云端服务,将工厂内的众多机器人进行云端互联,从而实现集中管理。


以点带面,培养中国创新能力

       通过库卡,我们也看到了中国与欧洲之间的机器人制造理念上的最大差异,在于欧系厂商大多以正向开发为主,即以创新为主,而国内则尚处于逆向研发的模仿阶段。从市场来看,正向研发更能够贴合客户的定制化需求,这对于研发体系的建设压力有着很高的要求,而库卡的到来,为中国企业带来正向研发创新的能力。

       库卡在今年9月发布的新款Edition系列弧焊机器人便是由中国团队设计、制造并投放全球市场的代表产品。这款弧焊机器人的研发源于对中国市场焊工短缺的现状,基于市场需求打造出全新产品,这不仅是库卡面向本土化市场的一种产品落地,同时也是库卡在中国市场开启正向研发的最好案例。

       在库卡制造体系当中,供应商大多以欧美与日本的供应商为主。在封闭的配套供应商循环中,中国供应商往往缺乏与顶级机器人企业直接沟通的渠道,从而致使自身技术与产品难以达到要求。在正向研发的推动下,库卡也在设计平台的重构过程中,选择了积极与国内厂商建立联系。在新型弧焊机器人的研发过程中,库卡反复尝试了众多中国供应商的零部件,并与这些供应商一同提升零部件的设计、性能与可靠性,通过不断对零件与管理体制的优化,最终实现与国产供应商之间1+1>2的效果。库卡与中国供应商之间的不断打磨是双向的,新产品中的国产零部件不仅实现了德国原厂的效果,甚至部分指标还反超了德国原厂。

        但从工业4.0的发展目标来看,中国工业机器人的产业发展道阻且长。2021年,美的机器人的使用密度为320台/万人(每万名产业工人拥有的工业机器人数量),而2023年美的则预计要达到530台/万人,尽管王邵玉称这一目标已经基本实现,不过,要追上世界老牌工业国家的百年经验沉淀,显然还有很长的路要走。


参考文献:

中国机器人市场6年翻10倍,库卡能否“承德启中”张家栋


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