我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰略思考

摘要：簡(jiǎn)述了我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現狀與趨勢，以及面臨的主要問(wèn)題和戰略思考。

前言

　　工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現代制造業(yè)重要的自動(dòng)化裝備，已成為國內外備受重視的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，它作為現代制造業(yè)的主要自動(dòng)化裝備在制造業(yè)中廣泛應用，也是衡量一個(gè)國家制造業(yè)綜合實(shí)力的重要標志。

1 我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現狀與趨勢

1.1 發(fā)展現狀

　　橫瞰國內，由于工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對地區的工業(yè)基礎和相關(guān)科研實(shí)力有較高要求，目前我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)主要集中于東北、京津冀和長(cháng)三角地區。東北地區是國內老工業(yè)基地，是最早從事于工業(yè)機器人生產(chǎn)的地區;京津冀地區因其技術(shù)優(yōu)勢，工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)也有所發(fā)展，主要企業(yè)覆蓋領(lǐng)域包括工業(yè)機器人及其自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、工業(yè)機器人集成應用、工業(yè)機器人技術(shù)咨詢(xún)等產(chǎn)品和服務(wù);長(cháng)三角地區是中國汽車(chē)制造業(yè)和電子制造企業(yè)集中地，也是重要的機器人公司集聚地，江蘇省有五座城市正在建設機器人產(chǎn)業(yè)園;珠三角工業(yè)機器人企業(yè)主要集中在深圳、順德、東莞、廣州和中山。

　　在產(chǎn)業(yè)政策的激勵和市場(chǎng)需求的帶動(dòng)下，近年來(lái)我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)實(shí)現快速增長(cháng)，業(yè)內領(lǐng)軍企業(yè)產(chǎn)業(yè)化能力不斷提升，與此同時(shí)越來(lái)越多的新企業(yè)也積極投身于機器人產(chǎn)業(yè)當中。據賽迪顧問(wèn)統計，2015年中國工業(yè)機器人產(chǎn)量15600臺，同比增長(cháng)29.5%。

2.2 發(fā)展趨勢

　　產(chǎn)品：人機協(xié)作功能助力工業(yè)機器人步入2.0時(shí)代

　　在行業(yè)需求變遷，柔性化要求提升等影響下，ABB、KUKA、新松等國內外工業(yè)機器人知名企業(yè)紛紛推出人機協(xié)作型機器人產(chǎn)品，人機協(xié)作機器人更能適應業(yè)內對機器人柔性化和感知能力等方面提出的要求。一方面，人機協(xié)作型機器人柔性化程度更高，相比傳統汽車(chē)產(chǎn)業(yè)體型大、移動(dòng)范圍大和重型的機器人，協(xié)作型機器人具備工序輕量化、小型化和精細化的特點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足未來(lái)以3C為主導的消費電子產(chǎn)業(yè)對工業(yè)機器人的供應需求和要求;另一方面，人機協(xié)作機器人提升了感知能力，可以通過(guò)被示范訓練來(lái)學(xué)習執行各類(lèi)任務(wù)，可對其程序和算法進(jìn)行編程，并進(jìn)行可視化操作，為未來(lái)開(kāi)拓新應用領(lǐng)域打下必要基礎。

　　技術(shù)：機器視覺(jué)技術(shù)成為國內產(chǎn)業(yè)上游環(huán)節切入點(diǎn)

　　機器視覺(jué)技術(shù)是用機器代替人眼來(lái)做測量和判斷，主要用計算機軟件來(lái)模擬人的視覺(jué)功能，從客觀(guān)事物圖像中提取信息進(jìn)行處理并最終用于實(shí)際檢測、測量和控制。從市場(chǎng)需求來(lái)看，世界機器人數量逐年遞增，機器人數量規模的增加同時(shí)也在拉動(dòng)對機器視覺(jué)功能的需求;從技術(shù)層面來(lái)看，近年來(lái)我國機器視覺(jué)行業(yè)的專(zhuān)利數量快速增加，將推動(dòng)機器視覺(jué)技術(shù)向更高精度和要求方向發(fā)展。此外，高端裝備制造業(yè)對于精準度的嚴格要求也必須由機器智能識別來(lái)完成，大力培育和發(fā)展機器視覺(jué)對于加快制造業(yè)轉型升級，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現制造過(guò)程的智能化和綠色化發(fā)展具有重要的意義。

　　應用：不斷向軍工、醫藥、食品等應用領(lǐng)域深化

　　工業(yè)機器人作為高技術(shù)戰略，無(wú)論在推動(dòng)國防軍事、智能制造、資源開(kāi)發(fā)、還是在培育發(fā)展未來(lái)機器人產(chǎn)業(yè)上都具有重要意義。從行業(yè)結構變化趨勢來(lái)看，汽車(chē)、電子工業(yè)仍是國內工業(yè)機器人的主要應用領(lǐng)域，但隨著(zhù)其他應用領(lǐng)域的不斷拓展，其占比份額將有所下降。而市場(chǎng)份額相對較小的應用領(lǐng)域，比如塑料橡膠、食品、軍工、醫藥設備、軌道交通等領(lǐng)域的市場(chǎng)占比將適當增長(cháng)。近年來(lái)國家十分重視環(huán)保和民生問(wèn)題，塑料橡膠等高污染行業(yè)、民生相關(guān)的食品飲料以及制藥行業(yè)，機器人作為實(shí)現自動(dòng)化、綠色化生產(chǎn)的重要工具幫助相關(guān)企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結構調整，未來(lái)，機器人的在新興行業(yè)的應用將不斷深化。

2 我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的主要問(wèn)題

2.1 高精度減速器、伺服電機和控制器等依賴(lài)進(jìn)口

　　我國工業(yè)機器人近年來(lái)在某些關(guān)鍵技術(shù)上有所突破，但在整體核心技術(shù)方面仍處于落后地位，特別是在制造工藝與整套裝備方面，缺乏高精密、高速與高效的減速機、伺服電動(dòng)機、控制器等關(guān)鍵部件，這就導致了工業(yè)機器人關(guān)鍵零部件嚴重依賴(lài)進(jìn)口。雖然我國在相關(guān)零部件方面有了一定的基礎，但是無(wú)論從質(zhì)量、產(chǎn)品系列全面性，還是批量化供給方面都與國外存在較大的差距。特別是在高性能交流伺服電機和精密減速機方面的差距尤其明顯，形成嚴重依賴(lài)進(jìn)口的局面，影響了國產(chǎn)機器人的市場(chǎng)競爭力。

2.2 品牌影響力處于劣勢

　　雖然我國已經(jīng)擁有一大批企業(yè)從事機器人的開(kāi)發(fā)，但都沒(méi)有形成較大的規模，缺乏市場(chǎng)的品牌認知度，在市場(chǎng)層面一直面臨國外品牌的打壓。國外工業(yè)機器人企業(yè)多采用整機降價(jià)，吸引國內企業(yè)購買(mǎi)，而在后續的維護中采用提高備件費的策略，逐步占領(lǐng)中國市場(chǎng)，造成國產(chǎn)機器人品牌影響力處于劣勢地位。

2.3 創(chuàng )新成果及產(chǎn)學(xué)研實(shí)際轉化率較低

　　我國的科技資源主要分布在高校院所，而高校院所在選題上往往側重于科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的前沿和高新，與實(shí)際應用、產(chǎn)業(yè)需求存在脫節的情況。從企業(yè)方面看，從基礎原創(chuàng )性成果到產(chǎn)品研發(fā)之間缺乏轉化的“橋梁”，導致大量研究成果束之高閣。

2.4 產(chǎn)業(yè)化程度不高

　　一是關(guān)鍵零部件依賴(lài)進(jìn)口，造成國產(chǎn)工業(yè)機器人成本居高不下，甚至高于國外同類(lèi)產(chǎn)品，造成產(chǎn)品無(wú)法推廣應用;二是工業(yè)機器人諸多技術(shù)方面仍然停留在仿制層面，創(chuàng )新能力不足，制約了機器人市場(chǎng)的拓展;三是近年來(lái)業(yè)內更加重視工業(yè)機器人的系統研發(fā)，忽視關(guān)鍵技術(shù)突破，使得工業(yè)機器人某些核心技術(shù)處于實(shí)驗室階段，制約了機器人產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

3 我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰略思考

3.1 避硬就軟、強化服務(wù)和應用突破規模是出路

　　工業(yè)機器人未來(lái)應用在汽車(chē)、電子制造、食品飲料、制藥等不同領(lǐng)域，擁有更大的市場(chǎng)空間，其系統集成技術(shù)存在較大差異。我國工業(yè)機器人在加速產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程方面，要著(zhù)重強化行業(yè)應用和客戶(hù)服務(wù)，突破特殊工況下機器人工藝和系統集成技術(shù)。例如焊接、搬運、打磨、噴涂和裝配機器人需要與周邊工作站的工裝夾具、傳送裝置、檢測裝置、操作對象等緊密結合，這就可發(fā)揮行業(yè)應用和客戶(hù)服務(wù)等軟實(shí)力優(yōu)勢，暫時(shí)避開(kāi)關(guān)鍵零部件和機器人本體等硬件的不足，避硬就軟，提升軟實(shí)力優(yōu)先帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)規模增長(cháng)，是機器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰略的出路。

3.2 穩扎穩打、夯實(shí)技術(shù)基礎和降低成本是關(guān)鍵

　　從目前國內機器人生產(chǎn)模式看，其單價(jià)如果不降低，產(chǎn)業(yè)化形成將面臨困難。機器人共有4大組成部分，機器人本體成本占22%，伺服系統占24%，減速機占36%，控制器占12%，其他占6%，三大核心部件(伺服、減速機、控制器)決定了產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和價(jià)格，我國機器人三大核心部件主要依賴(lài)進(jìn)口，造成其成本過(guò)高、規模效應難以成型、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢。因此，我國工業(yè)機器人在技術(shù)層面需要堅持穩扎穩打的發(fā)展路線(xiàn)，通過(guò)夯實(shí)基礎技術(shù)、突破核心技術(shù)和降低產(chǎn)品成本來(lái)提升我國工業(yè)機器人整體水平和競爭力，是機器人產(chǎn)業(yè)化戰略的關(guān)鍵。

3.3 兼并重組、培育龍頭和扶持自主品牌是抓手

　　受?chē)艺吖膭畹挠绊?，我國機器人相關(guān)企業(yè)如雨后春筍，數量迅速擴大，尤其是近兩年，據不完全統計，目前我國已有機器人生產(chǎn)企業(yè)400余家，但以中小企業(yè)為主，具備行業(yè)影響力和較高知名度的僅數十家，尚沒(méi)有年產(chǎn)銷(xiāo)量突破1000臺的企業(yè)。龍頭企業(yè)缺失是我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化的一大問(wèn)題，因此，要鼓勵實(shí)施兼并重組，通過(guò)兼并重組快速培育龍頭，扶持和發(fā)展具備行業(yè)競爭力和影響力的民族品牌，形成龍頭引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的格局，是機器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰略的抓手。

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本文來(lái)源于中國科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2016年第5期第3頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。