有人问之前没有接触过工业机器人，现在想进入工业机器人这个行业，但是不知道应该具备哪些基础和条件？能不能学的会呢？也不知道该如何下手？具体又应该学习哪些内容？哈哈！作为初学者，出现这些问题都是比较常见的，慢慢的看完下面这篇通俗易懂的文章，我想大家的这些疑问都可以得到解决！

我们先来了解一下工业机器人的基本结构和原理，工业机器人的硬件结构简单地讲一般是由3-6台伺服驱动系统协作来完成各种各样的动作，而控制工业机器人本质上就是控制那几个电机正转、反转、转快点或者转慢点，这个我相信大家都是可以理解的。那么学过电气控制的人都明白，为了控制这几个电机按你的意思动作，自然就需要一个类似于PLC的设备作为一个控制平台，给你编写程序，一个类似于触摸屏的人机界面用来发号施令。这里的"PLC"就是机器人的集成控制器，"触摸屏"就是示教器了。

实际上，在整个工业机器人产业，机器人本体的价值大致占到了1/3,那么另外的2/3去了哪里？这2/3主要是机器人周边的集成设备和工业软件占据了。众所周知，工业机器人越来越像是一个标准件，要想把工业机器人按照现场实际灵活的运用起来，就需要周边设备和工业软件的配合参与了，工业机器人不是孤立工作的，一个机器人工作站，往往需要外围设备的配合，比如工装夹具、传送带、焊接变位机、移动导轨等等，这些角色相互之间要怎么配合，需要PLC进行协调。

而一个生产线又需要多个工业机器人工作站协作，而且生产线还包括其他相对独立的自动化设备，比如AGV小车、自动化立体仓库、喷涂设备、装配设备等等。这个时候工作站与工作站之前就需要更高一层的PLC来进行协调。举个最简单的例子，一条输送生产线，在A,B,C三个位置有三个工业机器人工作站，代表三个工位需要进行三种工艺操作，PLC首先控制传送带运动，工件到达工位A,工位A的位置传感器检测到工件到位了，发送信号给PLC,PLC接收到此输入信号，同时综合其他一些外部信号判断此时工位A的机器人可以开始工作了，则通过PLC输出发送一个信号给机器人A:丫你可以开始干活了，赶紧的。机器人A干完活后，再反馈一个完成信号给PLC:兄弟我的活干完了，你继续。PLC接受此信号后继续开动电机控制传送带把工件运到工位B,重复以上逻辑过程。

各位看官，看完上面的这段话，我想您的疑问至少解决一半了。现在到了该下结论的时候，那就是工业机器人的应用离不开PLC的参与，而且今后在工业机器人行业真正有所作为的领域是个性化的工业机器人解决方案，所以学习工业机器人技术仅仅会操作使用，那你只是一个操作技工而不是应用工程师！对于新进入或者跨行进入的工业机器人学习者，最好要有电气自动化的基础理论，如果没有电气基础那就必须从基本的电工电路以及PLC编程开始学了。

机器人是如何与PLC通讯连接的？看具体案例！

工业机器人真正的应用是用在生产线上（如汽车组装生产线、搬运等），机器人单机各种搬运动作轨迹等都调试好了，还要配合生产线上的动作要求，也就是还要和PLC连接进行通讯，双方交互信号，PLC什么时候让机器人去工作，机器人工作完成通知PLC，通过这样的交互通讯，机器人即可作为整条生产线上的“一员”，和生产线的上的其他机构完成整个生产任务。

工业机器人与PLC的通讯连接

如果我们既掌握了工业机器人的编程，又掌握了PLC的 控制技术，那么通过PLC控制机器人就显得非常简单了。只要将工业机器人和PLC有效地连接起来并进行相互之间的信号传输即可。工业机器人与PLC之间的通讯传输有“I/O”连接和通讯线连接两种，下面以最常用的机器人与PLC之间使用“I/O”连接的方式介绍其控制方法。

PLC与机器人系统构成

上图PLC采用西门子品牌，S7-300作为上位机，S7-200与机床通过I/O信号相连；S7-300与S7-200使用总线相连；S7-300与工业机器人使用I/O信号相连；工业机器人主体和控制器之间使用自带通讯电缆（直接接插）连接。

S7-300(CPU-313)输入输出信号

S7-200输入输出信号(控制车床)

S7-200输入输出信号(控制洗床)

消防车可谓是家喻户晓，它连接着千千万万个家庭的生命安全、财产安全。在美剧《紧急呼救》中，围绕着消防队，展开了一系列千奇百怪又令人深省、惊险之时又充满人情味的消防故事。消防主题电视剧虽然精彩，但是电视剧中的消防车，这是个好生意吗？

$浩淼科技()$是一家主要为消防队提供应急救援装备研发、生产、销售以及相关技术服务的企业。公司于2006年成立，办公地点在安徽省滁州市明光市体育路151号，产品主要为国家综合性消防救援队、政府专职消防队以及石油、化工、电力、煤炭、机场等单位专职消防队提供罐类、举高及特种类消防车产品。

从公司的营收结构来看，罐类消防车近三年营收占比稳定在60%左右，其次是举高及特种类消防车占比在30%上下浮动，这两类为公司的主要产品。根据公开数据显示，公司举高及特种类消防车业务占比呈逐年上升趋势，从2017年的26.22%上涨到2019年的37.33%，系公司为顺应国家产业政策及市场需求，加大研发投入力度重点发展该项产品有关。

公司罐类消防车主要包括水罐消防车、泡沫消防车、干粉泡沫联用消防车、干粉水联用消防车、压缩空气泡沫消防车、干粉消防车、供液消防车等。公司的罐类消防车多为传统车型，产品技术含量低，附加值低，加之市场竞争激烈、有色金属材料价格上涨，以及机动车排放标准提高使得汽车底盘采购成本上升等因素，导致公司该产品的毛利率从2017年的30.67%下滑至2019年的22.3%。

举高及特种类消防车，主要包括举高喷射消防车、抢险救援消防车、排烟消防车、泵浦消防车、水带敷设消防车、通信指挥消防车、洗消消防车、照明消防车、宣传消防车、器材消防车、供气消防车等。由于具有高技术含量、高附加值的特点，该类产品毛利率水平比罐类消防车要高，稳定在28%左右，为公司未来业务发展的主要方向。

消防车主要由汽车底盘和上装的消防装备两部分组成，一般由公司采购汽车底盘，在外购汽车底盘的基础上加装附加传动系统、消防水力系统、液压系统、电气系统、罐体、焊接车身、举高臂架、转台、副车架等消防装备后形成的消防车产品。除公司采购汽车底盘外，存在部分客户自行提供汽车底盘，公司仅负责上装部分改装，但占比较少。

公司上游主要为汽车底盘、随车器材、金属材料及消防配件供应商，其中汽车底盘原材料占比最高，在45%左右。由于汽车底盘成本占单位成本比例较高，导致底盘的价格波动对公司的生产经营影响较大。

公司的底盘主要为豪沃牌、奔驰牌和五十铃牌，从公司2018-2020上半年的采购价格来看，豪沃汽车底盘平均单价分别为26.96万、27.50万和28.58万，五十铃汽车底盘采购平均单价分别为16.13万、19.04万和24.59万，进口奔驰汽车底盘平均单价111.78万、111.81万和120.39万，呈明显的上升趋势，直接导致公司毛利率逐年下滑。

消防车不仅需要长期的耐腐蚀性和抗冲击能力，还需要保证在实施救援工作中具有极高的稳定性。国外的底盘因为早期拥有极高技术积累和沉淀，能够轻易满足消防救援的需求，而国产底盘尚未完全具备这些能力，所以在价格上要差很多。目前来看，国产底盘替代空间较小。

其余原材料种类繁多，供货价格随市场整体供求情况相应变动。公司消防车产品的核心部件为上装消防装备部件，其中附加传动系统、消防水力系统、液压系统和电气系统主要通过外部采购后进行装配，公司自制部分主要为罐体、焊接车身、举高臂架、转台和副车架。可见，公司性质类似于集成商，买来底盘和各种消防配件自己主要做组装工作。

2020年前五大供应商采购总额占比为82.53%，较为集中，公司对上游议价能力较弱。前五家都是公司的底盘供应商，其中安徽鑫中辉、中石化天津、曼恩商用和合肥星海为公司的稳定供应商，合作较为稳定，不存在单一供应商依赖。因为中石化天津代理的进口奔驰底盘、沃尔沃底盘和曼底盘具有价格优势，公司通过中石化天津采购进口汽车底盘，同时其总部及下属单位也会向公司采购消防车产品。

公司下游的客户以政府机关和国有企业为主，营收占比稳定在80%左右，如各省市消防救援总队（支队）和中国石化、中国石油等企业。2020年公司前五大客户营收占比为33.49%，不存在重大客户依赖。由于消防装备技术存在更新换代周期，除中石油和中石化保持稳定以外，其余客户各期需求变化较大。

公司产品需要根据客户的需求定制化生产，所以公司主要采取“以销定产”的生产模式。因此，消防车不能进行大规模流水线式生产，具有多品种、小批量的特点。由于产品的专业性和技术性较强，为向客户提供更优质的服务，公司在销售模式上以直销为主，通过招投标的方式获取订单。所以公司业务扩展受区域和客户资源限制，很难快速做大。从公司的近年来的营收构成来看，公司在华北地区销售占比最高，稳定在30%左右。公司近几年业绩波动很大，成长性较差。

由于国家对消防车实行严格的市场准入制度和质量监管要求，消防车生产企业取得相关准入后方可生产、销售相应的消防车产品，存在一定的市场准入门槛。目前国内拥有工信部公告的消防车生产企业有30多家，作为其中之一，公司目前已有70多项产品列入工信部公告，60多个单元获得产品认证。同时公司注重与高校和科研院所的技术合作与交流，与中国人民警察大学、滁州学院等建立了产学研合作。

公司属于公共安全与应急救援产业中的消防应急救援装备制造行业。我国的应急救援产业尚处于起步阶段，基础设施薄弱，体系尚待完善，未来随着我国经济不断发展，石油、化工、冶金、电力、港口规模不断扩大，我国应急产业市场规模快速增长，消防车的市场需求也将会不断增长。

根据工信部公布数据显示，2020年我国应急产业市场规模达1.79万亿，2016-2020年CAGR为15.38%，预计2025年将达到3万亿。其中，2020年我国消防整体市场规模为9845亿，占比为55%。据产业信息网测算，消防车占消防产业构成为4%，即2020年我国消防车市场规模为393.8亿。初步估算2025年市场规模约为660亿，年复合增长率为10.93%。可见，消防车行业增速还是比较快的，但是由于该行业具有明显的地域性特征，市场虽然大却没有多少大企业。

目前，我国消防车产业呈现多层次竞争格局，大部分企业规模较小，多数只能生产技术含量及单位价值较低的低端产品，毛利率水平较低；中高端市场对产品性能和质量稳定性要求较高，具有较高的行业门槛，少数具有技术优势的企业通过不断提高产品技术含量为产品附值，具有较高的附加值和毛利率。公司产品包含低中高三个层次，目前正往中高端发展。

近年来行业集中度逐渐增强，资金实力雄厚的大企业通过并购其他消防车生产企业从而做大做强，提高市场份额，提升行业战略地位，如中集天达收购沈阳捷通、上海金盾、德国齐格勒，同时资金实力雄厚且拥有工程机械领域技术优势的大公司三一重工、中联重科、徐工集团等也开始进军消防车市场。但由于行业地域性较强，难以出现一家独大的情况。

我国进口消防车数量较少，国内消防车生产商占据市场份额的70%，国外生产企业仅有奥地利卢森堡亚国际有限公司、美国大力公司、德国马基路斯等少数几家。公司国内可比上市公司有中集天达控股有限公司、$海伦哲()$和$威海广泰()$和捷达消防科技（苏州）股份有限公司。

根据观研天下整理数据显示，在2019年我国消防车市场中，威海广泰市场份额最大，占整体行业比重的17.3%；其次是海伦哲，市场份额占比14.53%。这两家在技术上各有优势，威海广泰在山东威海，产品主要为空港地面设备、消防车及装备，在车用压缩空气泡沫灭火系统及压缩空气泡沫消防车具有领先优势；海伦哲在江苏徐州，主要产品为高空作业车、军品和消防车等，生产的干粉泡沫联用消防车、化学救援和化学洗消消防车、消防机器人等产品具有技术优势。

公司主要生产各类消防车产品，与上述两家公司相比产品结构较为单一，且规模较小。公司自主研发的核心技术三相射流灭火技术和涡喷灭火装置为国内首创。运用了三相射流灭火技术生产的消防车与传统技术相比，具有灭火剂用量少、灭火速度快、效率高和抗复燃等特点。公司运用该技术生产的消防车比未运用该技术的销售价格高出65%左右，属于公司的高附加值产品，2019年运用该技术的消防车营收占比在14%左右。截止目前，公司拥有129项专利，其中发明专利14项、实用新型99项、外观专利16项。

公司的实控人为倪军、倪代红、倪红艳、倪海燕和倪世和共5人，合计持有公司68.63%的股份，股权较为集中。倪海燕、倪红艳、倪军、倪代红系同胞兄弟姐妹，为倪世和的子女，公司属于典型的家族企业。其中倪军为公司董事长，持有公司19.72%的股份，工程师背景，任全国消防标准化技术委员会第四分技术委员会委员。公司2015-2020年每年都进行现金分红，说明公司确实赚到了钱。

公司2020年研发费用营收占比为4.67%，行业平均水平为4.87%，差距不大。2019年有所下降，主要原因为公司当年营业收入2019年较2018年大幅增长，导致研发费用率下降，与行业变化趋势一致。截至2020年，公司研发人数占比为20.05%，高于行业14.97%的平均水平，说明公司较为重视研发投入。

公司2018-2020年营业收入分别为3亿、5.22亿和3.64亿，年复合增长率为6.66%；扣非净利润分别为1276万、3699万和2260万，年复合增长率为20.99%。公司近年业绩波动较大，2019年营收同比增长74.05%，与下游主要客户需求增加和公司研发投入新产品有关。而2020年营收大幅下滑系疫情导致客户招标活动启动较晚和采购进口底盘到货延迟所致。

2021三季报显示公司营收为2.25亿，同比下滑2.6%；扣非净利润为1306万，同比下滑21.3%。一是因为全球芯片供给短缺造成上游底盘厂家延期交付，二是因为国六排放标准的实行导致公司车型检验时间延后，未能即使交付所致。可见公司经营中较被动，易受各种复杂因素影响，业绩波动较大。

从盈利能力来看，公司2018-2020年毛利率分别为26.08%、24.7%和22.14%，低于可比公司的平均水平，且呈逐年下降趋势。毛利率的下降是由多种原因综合导致的，主要系罐类消防车毛利率下降和销售产品结构的变化所致。

截至2021三季度，公司资产负债率为32.83%，短期有息负债为4222万，现金比率为0.55，流动性吃紧。公司应收账款为1.65亿，占比较高。公司存货为1.66亿，占比也较高。2018-2020年公司经营性现金流净额分别为-2754万、-403万和1.37亿，截至2021年三季度经营性现金流净额为-1.45亿，现金及现金等价物余额为7106万，现金流表现较差，存在一定的财务风险。

公司历史上募集过两次资金，第一次是2016年以定向发行方式发行人民币普通股875万股，每股实际发行价格为人民币8元，募集资金总额为人民币7,000万元，其中2,900万元用于补充流动资金，4,100万元用于偿还银行贷款。第二次是2020年公开发行1,000.00万股，计划募集16，343万元，主要用于新项目研发和现有产线升级。

由于消防产品行业属于国家公共消防基础设施建设范畴，其产品市场的需求与宏观经济发展呈正相关性，从长期来看具有一定的周期性，需要注意行业的周期拐点。同时公司部分底盘主要从国外进口，易受贸易摩擦等因素影响，需要特别关注。公司目前市盈率（TTM）为34.68倍，同行业公司海伦哲由于2020年资产减值和信用减值5.6亿，市盈率(TTM)亏损，市盈率（动态）为59.74倍，不具有参考性；威海广泰近2018-2020年营收保持年CAGR为10.86%的增速，2021三季报营收22.64亿，同比增长28.37%，市盈率(TTM)为14.11倍，市盈率（动态）为15.54倍。

综合来看，虽然公司所处的消防车产业规模较大，但是地域性很强，公司所占市场份额较低。公司在产业链中处于弱势地位，容易受各种因素影响，经营业绩不稳定。公司的商业模式较差：应收账款高，存货高，经营性现金流常年为负，公司账上几乎没有多少现金。

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让高科技进入传统行业(图)

2003年12月06日 10:58 南方都市报

创业中国海归生态万里追踪第六届中国留学人员广州科技交流会特别报道

刘锦超回国后从事行业：高科技产业

刘锦超的公司刚刚搬进新的留学创业园，他还没有来得及印名片，在我们的笔记本上有力地留下了公司名称：四川量子西宇科技股份公司。

来自邓小平故乡——广安的刘锦超已经是个老海归了，出国前毕业于四川大学，并留校教书，1989年到了美国弗吉尼亚大学从事量子力学的研究。从未接受过记者采访的他面对记者的提问打开了话匣子，一打开就很难合上——这是一个乐观、充满热情的教授，实际上他现在还在四川大学从事研究工作，但他已经有了十年的创业史，其间的酸甜苦辣似乎都被他豁达乐观的性格给平息了，他依然充满了年轻人一样的创业动力，让人难以忘怀。

互联网激起创业冲动

发梢已经见白的刘锦超，有着一段传奇的经历。刚到弗吉尼亚大学的时候，因为为人随和，并且做得一手“资格”的四川凉面，迅速地广聚了中国留学生的人缘，并因此被大家推选为留学生的领袖，他笑称自己是“凉面主席”。

刘锦超有着四川人对家乡特有的乡土感情，早在1992年，他就向当时的四川省省长张皓若写信建议重视互联网——1992年正是互联网最初成形的时期，在美国从事物理研究的刘锦超是互联网最早的一批使用者之一，因为互联网最初正是欧美一群物理学家相互传送研究资料而萌生了雏形。现在互联网已经深刻地改变了人类的生活，当时在美学习和研究的刘锦超不经意地见证了一个人类文明的诞生。

由于种种原因，对互联网的建议没有达成实效，但是刘锦超一颗归国创业的决心反而越发地迫切。1993年他拿出全部积蓄筹集了10万美元回中国投资，由于管理和对市场不熟等原因，不幸失败了。1994年，刘锦超学成回国，做一些外贸的生意，一边把亏损的朋友们的投资还了，一边继续寻找创业的机会。

海归注定要融入祖国

这位多年的老海归，在归国创业的历程中尝尽了市场的艰辛和磨难，岁月催白了头发，但是那种乐观的性格没有改变，他依然要创业，实现自己的价值，他说，他最大的资源在于海外的各种关系，他可以组织一大批博士回国，参与有价值的项目。

现在在成都，刘锦超和他弟弟（也是一位海归的博士）共同重组了目前这家公司，并更名为量子西宇，目前有数个项目正在孵化的过程中。这家量子西宇公司的核心发展思想是让高科技进入传统的行业。我们看到的一个项目是软件设计，一个基于互联网的各种专业考试软件和网站已经研发完毕，即将接受市场的检验，在这里，刘锦超从澳大利亚请回了一位吴教授在负责此项目。刘锦超的其他项目还包括小分子水的开发、生物制药、生态农业等。

回到了家乡，这个“凉面主席”已经不再亲自下厨做凉面了，因为成都的大街小巷有更加正宗的四川凉面。刘锦超一边在大学继续自己的学术生涯，一边有了自己的公司，在中老年时期开始创业，对此状态他显得很满意。

“海龟”之眼

“高新区留学创业园提供了一流的办公场地，让这些文质彬彬的教授们可以施展抱负一圆归国创业的梦想。虽然海龟们的子女都在国外，但是他们注定了要和这片土地融在一起。”

本版撰文本报记者熊浩田间

本版摄影本报记者吴伟洪