工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制,、計(jì)算機(jī),、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動(dòng)化裝備,已成為國內(nèi)外備受重視的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),它作為現(xiàn)代制造業(yè)的主要自動(dòng)化裝備在制造業(yè)中廣泛應(yīng)用,也是衡量一個(gè)國家制造業(yè)綜合實(shí)力的重要標(biāo)志,。
一、我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
1,、發(fā)展現(xiàn)狀
橫瞰國內(nèi),,由于工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對地區(qū)的工業(yè)基礎(chǔ)和相關(guān)科研實(shí)力有較高要求,目前我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)主要集中于東北,、京津冀和長三角地區(qū),。東北地區(qū)是國內(nèi)老工業(yè)基地,是最早從事于工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)的地區(qū),;京津冀地區(qū)因其技術(shù)優(yōu)勢,,工業(yè)機(jī)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(jī)器人及其自動(dòng)化生產(chǎn)線,、工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用,、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)咨詢等產(chǎn)品和服務(wù);長三角地區(qū)是中國汽車制造業(yè),、電子制造企業(yè)集中地,,也是重要的機(jī)器人公司集聚地,江蘇省有五座城市正在建設(shè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園,;珠三角工業(yè)機(jī)器人企業(yè)主要集中深圳,、順德、東莞,、廣州和中山,。
在產(chǎn)業(yè)政策的激勵(lì)和市場需求的帶動(dòng)下,近年來我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)快速增長,業(yè)內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè)產(chǎn)業(yè)化能力不斷提升,,與此同時(shí)越來越多的新企業(yè)也積極投身于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)當(dāng)中,。據(jù)賽迪顧問統(tǒng)計(jì),2015年中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量15600臺,,同比增長29.5%,。
數(shù)據(jù)來源:賽迪顧問
2、發(fā)展趨勢
產(chǎn)品:人機(jī)協(xié)作功能助力工業(yè)機(jī)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(nèi)外工業(yè)機(jī)器人知名企業(yè)紛紛推出人機(jī)協(xié)作型機(jī)器人產(chǎn)品,,人機(jī)協(xié)作機(jī)器人更能適應(yīng)業(yè)內(nèi)對機(jī)器人柔性化和感知能力等方面提出的要求。一方面,,人機(jī)協(xié)作型機(jī)器人柔性化程度更高,,相比傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)體型大、移動(dòng)范圍大,、重型的機(jī)器人,協(xié)作型機(jī)器人具備工序輕量化,、小型化,、精細(xì)化的特點(diǎn),能夠滿足未來以3C為主導(dǎo)的消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)對工業(yè)機(jī)器人的供應(yīng)需求和要求,;另一方面,,人機(jī)協(xié)作機(jī)器人提升了感知能力,可以通過被示范訓(xùn)練來學(xué)習(xí)執(zhí)行各類任務(wù),,可對其程序和算法進(jìn)行編程,,并進(jìn)行可視化操作,為未來開拓新應(yīng)用領(lǐng)域打下必要基礎(chǔ),。
技術(shù):機(jī)器視覺技術(shù)成為國內(nèi)產(chǎn)業(yè)上游環(huán)節(jié)切入點(diǎn)
機(jī)器視覺技術(shù)是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷,,主要用計(jì)算機(jī)軟件來模擬人的視覺功能,從客觀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,。從市場需求來看,世界機(jī)器人數(shù)量逐年遞增,,機(jī)器人數(shù)量規(guī)模的增加同時(shí)也在拉動(dòng)對機(jī)器視覺功能的需求,;從技術(shù)層面來看,近年來我國機(jī)器視覺行業(yè)的專利數(shù)量快速增加,,將推動(dòng)機(jī)器視覺技術(shù)向更高精度,、高要求方向發(fā)展。此外,高端裝備制造業(yè)對于精準(zhǔn)度的嚴(yán)格要求也必須由機(jī)器智能識別來完成,,大力培育和發(fā)展機(jī)器視覺對于加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級,,提高生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)制造過程的智能化和綠色化發(fā)展具有重要的意義,。
應(yīng)用:不斷向軍工,、醫(yī)藥、食品等應(yīng)用領(lǐng)域深化
工業(yè)機(jī)器人作為高技術(shù)戰(zhàn)略,,無論在推動(dòng)國防軍事,、智能制造、資源開發(fā),、還是在培育發(fā)展未來機(jī)器人產(chǎn)業(yè)上都具有重要意義,。從行業(yè)結(jié)構(gòu)變化趨勢來看,汽車,、電子工業(yè)仍是國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域,,但隨著其他應(yīng)用領(lǐng)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(yīng)用領(lǐng)域,,比如塑料橡膠、食品,、軍工,、醫(yī)藥設(shè)備、軌道交通等領(lǐng)域的市場占比將適當(dāng)增長,。近年來國家十分重視環(huán)保和民生問題,,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(jī)器人作為實(shí)現(xiàn)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(jié)構(gòu)調(diào)整,未來,,機(jī)器人的在新興行業(yè)的應(yīng)用將不斷深化,。
二、我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的主要問題
1,、高精度減速器,、伺服電機(jī)和控制器等依賴進(jìn)口
我國工業(yè)機(jī)器人近年來在某些關(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(jī),、伺服電動(dòng)機(jī),、控制器等關(guān)鍵部件,這就導(dǎo)致了工業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵零部件嚴(yán)重依賴進(jìn)口。雖然我國在相關(guān)零部件方面有了一定的基礎(chǔ),,但是無論從質(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(jī)和精密減速機(jī)方面的差距尤其明顯,,形成嚴(yán)重依賴進(jìn)口的局面,影響了國產(chǎn)機(jī)器人的市場競爭力,。
2,、品牌影響力處于劣勢
國內(nèi)機(jī)器人企業(yè)在過去十年中取得了不菲的成就,但品牌影響力處于劣勢依然是民族企業(yè)面臨的重大問題,。雖然我國已經(jīng)擁有一大批企業(yè)從事機(jī)器人的開發(fā),,但都沒有形成較大的規(guī)模,缺乏市場的品牌認(rèn)知度,,在市場層面一直面臨國外品牌的打壓,。國外工業(yè)機(jī)器人企業(yè)多采用整機(jī)降價(jià),吸引國內(nèi)企業(yè)購買,,而在后續(xù)的維護(hù)中采用提高備件費(fèi)的策略,,逐步占領(lǐng)中國市場,造成國產(chǎn)機(jī)器人品牌影響力處于劣勢地位,。
3,、創(chuàng)新成果及產(chǎn)學(xué)研實(shí)際轉(zhuǎn)化率較低
成果轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)業(yè)化率不高,嚴(yán)重制約了我國機(jī)器人與自動(dòng)化裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,。與世界發(fā)達(dá)國家相比,我國機(jī)器人在技術(shù)研究層面上尚未形成“產(chǎn)學(xué)研用”有效緊密結(jié)合的協(xié)同創(chuàng)新格局,,導(dǎo)致技術(shù)成果轉(zhuǎn)化率低,。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(cè)重于科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的前沿和高新,,與實(shí)際應(yīng)用,、產(chǎn)業(yè)需求存在脫節(jié)的情況。從企業(yè)方面看,,從基礎(chǔ)原創(chuàng)性成果到產(chǎn)品研發(fā)之間缺乏轉(zhuǎn)化的“橋梁”,,導(dǎo)致大量研究成果束之高閣。
4,、產(chǎn)業(yè)化程度不高
一是關(guān)鍵零部件依賴進(jìn)口,,造成國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人成本居高不下,甚至高于國外同類產(chǎn)品,,造成產(chǎn)品無法推廣應(yīng)用,;二是工業(yè)機(jī)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(jī)器人市場的拓展,;三是近年來業(yè)內(nèi)更加重視工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)研發(fā),,忽視關(guān)鍵技術(shù)突破,使得工業(yè)機(jī)器人某些核心技術(shù)處于實(shí)驗(yàn)室階段,,制約了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,。
三、我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略思考
1,、避硬就軟,,強(qiáng)化服務(wù)和應(yīng)用突破規(guī)模是出路
工業(yè)機(jī)器人未來應(yīng)用在汽車、電子制造,、食品飲料,、制藥等不同領(lǐng)域,擁有更大的市場空間,,其系統(tǒng)集成技術(shù)存在較大差異,。我國工業(yè)機(jī)器人在加速產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程方面,要著重強(qiáng)化行業(yè)應(yīng)用和客戶服務(wù),,突破特殊工況下機(jī)器人工藝和系統(tǒng)集成技術(shù),。例如焊接、搬運(yùn),、打磨,、噴涂、裝配機(jī)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(jié)合,,這就可發(fā)揮行業(yè)應(yīng)用和客戶服務(wù)等軟實(shí)力優(yōu)勢,,暫時(shí)避開關(guān)鍵零部件和機(jī)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(guī)模增長,,是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略的出路。
2,、穩(wěn)扎穩(wěn)打,,夯實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)降低成本是關(guān)鍵
從目前國內(nèi)機(jī)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(jī)器人共有4大組成部分,機(jī)器人本體成本占22%,,伺服系統(tǒng)占24%,,減速機(jī)占36%,,控制器占12%,其他占6%,,三大核心部件(伺服,、減速機(jī)、控制器)決定了產(chǎn)品的性能,、質(zhì)量和價(jià)格,,我國機(jī)器人三大核心部件主要依賴進(jìn)口,造成其成本過高,、規(guī)模效應(yīng)難以成型,、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢。因此,,我國工業(yè)機(jī)器人在技術(shù)層面需要堅(jiān)持穩(wěn)扎穩(wěn)打的發(fā)展路線,,通過夯實(shí)基礎(chǔ)技術(shù)、突破核心技術(shù),、降低產(chǎn)品成本來提升我國工業(yè)機(jī)器人整體水平和競爭力,,是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略的關(guān)鍵。
3,、兼并重組,,培育龍頭扶持自主品牌是抓手
受國家政策鼓勵(lì)的影響,我國機(jī)器人相關(guān)企業(yè)如雨后春筍,,數(shù)量迅速擴(kuò)大,,尤其是近兩年,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),,目前我國已有機(jī)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(shù)十家,,尚沒有年產(chǎn)銷量突破1000臺的企業(yè),。龍頭企業(yè)缺失是我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的一大問題,因此,,要鼓勵(lì)實(shí)施兼并重組,通過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(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略的抓手,。