我國工業機器人產業化發展戰略思考

摘要：簡述了我國工業機器人產業的發展現狀與趨勢，以及面臨的主要問題和戰略思考。

前言

　　工業機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的現代制造業重要的自動化裝備，已成為國內外備受重視的高新技術產業，它作為現代制造業的主要自動化裝備在制造業中廣泛應用，也是衡量一個國家制造業綜合實力的重要標志。

1 我國工業機器人產業發展現狀與趨勢

1.1 發展現狀

　　橫瞰國內，由于工業機器人產業的發展對地區的工業基礎和相關科研實力有較高要求，目前我國工業機器人產業主要集中于東北、京津冀和長三角地區。東北地區是國內老工業基地，是最早從事于工業機器人生產的地區;京津冀地區因其技術優勢，工業機器人產業也有所發展，主要企業覆蓋領域包括工業機器人及其自動化生產線、工業機器人集成應用、工業機器人技術咨詢等產品和服務;長三角地區是中國汽車制造業和電子制造企業集中地，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業園;珠三角工業機器人企業主要集中在深圳、順德、東莞、廣州和中山。

　　在產業政策的激勵和市場需求的帶動下，近年來我國工業機器人產業實現快速增長，業內領軍企業產業化能力不斷提升，與此同時越來越多的新企業也積極投身于機器人產業當中。據賽迪顧問統計，2015年中國工業機器人產量15600臺，同比增長29.5%。

2.2 發展趨勢

　　產品：人機協作功能助力工業機器人步入2.0時代

　　在行業需求變遷，柔性化要求提升等影響下，ABB、KUKA、新松等國內外工業機器人知名企業紛紛推出人機協作型機器人產品，人機協作機器人更能適應業內對機器人柔性化和感知能力等方面提出的要求。一方面，人機協作型機器人柔性化程度更高，相比傳統汽車產業體型大、移動范圍大和重型的機器人，協作型機器人具備工序輕量化、小型化和精細化的特點，能夠滿足未來以3C為主導的消費電子產業對工業機器人的供應需求和要求;另一方面，人機協作機器人提升了感知能力，可以通過被示范訓練來學習執行各類任務，可對其程序和算法進行編程，并進行可視化操作，為未來開拓新應用領域打下必要基礎。

　　技術：機器視覺技術成為國內產業上游環節切入點

　　機器視覺技術是用機器代替人眼來做測量和判斷，主要用計算機軟件來模擬人的視覺功能，從客觀事物圖像中提取信息進行處理并最終用于實際檢測、測量和控制。從市場需求來看，世界機器人數量逐年遞增，機器人數量規模的增加同時也在拉動對機器視覺功能的需求;從技術層面來看，近年來我國機器視覺行業的專利數量快速增加，將推動機器視覺技術向更高精度和要求方向發展。此外，高端裝備制造業對于精準度的嚴格要求也必須由機器智能識別來完成，大力培育和發展機器視覺對于加快制造業轉型升級，提高生產效率，實現制造過程的智能化和綠色化發展具有重要的意義。

　　應用：不斷向軍工、醫藥、食品等應用領域深化

　　工業機器人作為高技術戰略，無論在推動國防軍事、智能制造、資源開發、還是在培育發展未來機器人產業上都具有重要意義。從行業結構變化趨勢來看，汽車、電子工業仍是國內工業機器人的主要應用領域，但隨著其他應用領域的不斷拓展，其占比份額將有所下降。而市場份額相對較小的應用領域，比如塑料橡膠、食品、軍工、醫藥設備、軌道交通等領域的市場占比將適當增長。近年來國家十分重視環保和民生問題，塑料橡膠等高污染行業、民生相關的食品飲料以及制藥行業，機器人作為實現自動化、綠色化生產的重要工具幫助相關企業進行產業結構調整，未來，機器人的在新興行業的應用將不斷深化。

2 我國工業機器人產業發展面臨的主要問題

2.1 高精度減速器、伺服電機和控制器等依賴進口

　　我國工業機器人近年來在某些關鍵技術上有所突破，但在整體核心技術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、伺服電動機、控制器等關鍵部件，這就導致了工業機器人關鍵零部件嚴重依賴進口。雖然我國在相關零部件方面有了一定的基礎，但是無論從質量、產品系列全面性，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，形成嚴重依賴進口的局面，影響了國產機器人的市場競爭力。

2.2 品牌影響力處于劣勢

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

2.3 創新成果及產學研實際轉化率較低

　　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技術領域的前沿和高新，與實際應用、產業需求存在脫節的情況。從企業方面看，從基礎原創性成果到產品研發之間缺乏轉化的“橋梁”，導致大量研究成果束之高閣。

2.4 產業化程度不高

　　一是關鍵零部件依賴進口，造成國產工業機器人成本居高不下，甚至高于國外同類產品，造成產品無法推廣應用;二是工業機器人諸多技術方面仍然停留在仿制層面，創新能力不足，制約了機器人市場的拓展;三是近年來業內更加重視工業機器人的系統研發，忽視關鍵技術突破，使得工業機器人某些核心技術處于實驗室階段，制約了機器人產業化進程。

3 我國工業機器人產業化發展戰略思考

3.1 避硬就軟、強化服務和應用突破規模是出路

　　工業機器人未來應用在汽車、電子制造、食品飲料、制藥等不同領域，擁有更大的市場空間，其系統集成技術存在較大差異。我國工業機器人在加速產業化進程方面，要著重強化行業應用和客戶服務，突破特殊工況下機器人工藝和系統集成技術。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，這就可發揮行業應用和客戶服務等軟實力優勢，暫時避開關鍵零部件和機器人本體等硬件的不足，避硬就軟，提升軟實力優先帶動產業規模增長，是機器人產業化發展戰略的出路。

3.2 穩扎穩打、夯實技術基礎和降低成本是關鍵

　　從目前國內機器人生產模式看，其單價如果不降低，產業化形成將面臨困難。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)決定了產品的性能、質量和價格，我國機器人三大核心部件主要依賴進口，造成其成本過高、規模效應難以成型、產業化進程緩慢。因此，我國工業機器人在技術層面需要堅持穩扎穩打的發展路線，通過夯實基礎技術、突破核心技術和降低產品成本來提升我國工業機器人整體水平和競爭力，是機器人產業化戰略的關鍵。

3.3 兼并重組、培育龍頭和扶持自主品牌是抓手

　　受國家政策鼓勵的影響，我國機器人相關企業如雨后春筍，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企業400余家，但以中小企業為主，具備行業影響力和較高知名度的僅數十家，尚沒有年產銷量突破1000臺的企業。龍頭企業缺失是我國工業機器人產業化的一大問題，因此，要鼓勵實施兼并重組，通過兼并重組快速培育龍頭，扶持和發展具備行業競爭力和影響力的民族品牌，形成龍頭引領產業發展的格局，是機器人產業化發展戰略的抓手。

參考文獻：

　　[1] International Federation of Robotics. Industrial robot as defined by ISO 8373[EB/OL]. [2013-10-12]. http://www.ifr.org/industrial-robots/

　　[2] 珠三角企業正大范圍應用工業機器.[2014-07-29]. http://gd.qq.com/a/20140729/074816.htm

　　[3] 國內機器視覺5年后將進入產業成熟期. [2016-01-18].http://gongkong.ofweek.com/2016-01/ART-310020-8420-29055432.html

　　[4] 蔡自興，郭璠. 中國工業機器人發展的若干問題[J]. 機器人技術與應用,2013,8-10

　　[5] 趙杰. 我國工業機器人發展面臨的挑戰[J]. 航空制造技術,2012(12):27-29

本文來源于中國科技期刊《電子產品世界》2016年第5期第3頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。