我國工業機器人技術現狀及產業化發展研究

張岳甫

摘要：隨著信息技術、智能化技術、自動化技術和制造技術等的緊密融合，機器人的智能化水平越來越高。在工業生產中一些繁雜的勞動程序耗費了大量的人力、物力、財力，提高了企業的生產成本，降低了企業的生產效率。文章對我國工業機器人技術現狀和產業化發展進行了分析，以期提高我國工業機器人產業化發展水平。

關鍵詞：工業機器人；技術現狀；產業化發展；信息技術；智能化技術；自動化技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP242 文章編號：1009-2374（2017）03-0003-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.03.002

1 國內工業機器人技術與產業發展現狀

據有關數據，我國在2013年已經成為世界第一大機器人市場，2014年機器人銷售量占全球的1/4，達到22.5萬臺。我國工業機器人面臨著歷史上難得的發展機遇，經濟社會轉型、政策紅利等都擴大了機器人的銷售。我國制造業正從低端制造向高端制造轉型，2015年我國提出“中國制造2025計劃”，將推動制造業向智能制造、個性化制造方向發展，制造產業具有更高的敏捷性，對市場的反應更加迅速。在英國、美國、日本紛紛提出“再工業化”的大背景下，各國再次重視制造業的發展升級，一些老牌工業強國想要奪回制造業強國的地位。工業4.0時代已經悄然來到，工業制造與信息技術和自動化技術緊密結合，大量智能技術被應用到工業生產中，機器人成為工業生產提高生產效率的主力軍。富士康等公司早已引入大量機器人代替人工勞動，最近幾年大量工廠裁員，開始用機器人來完成生產，同時節約生產成本。

我國制造業長期以來還處于工業2.0或者工業3.0時代，制造業大而不強，國內外經濟環境的發展倒逼工業產業升級，我國將改變長期以來依靠廉價勞動力、污染環境、消耗資源的粗放發展的模式，轉向依靠科學技術，提高生產效率的發展模式上來，將實現更加精細化、環境友好化的發展模式。國家《機器人產業“十三五”發展規劃》草案已經基本制定完成，將和“中國制造2025計劃”一起構成中國機器人發展的藍圖，機器人產業將可能成為新的藍海。我國長期以來依賴低廉勞動價格，中國制造在國際占有較大份額，隨著國內人工成本的上升，機器人代替勞動者成為工業企業的首選。工業機器人及其配套自動化裝置正在成為一個新型的產業，并將在未來社會中發揮著越來越重要的

作用。

我國機器人產業預計在“十三五”末將會突破千億，2013年我國機器人超過日本。現在國內工業機器人形式多樣，包括焊接、噴涂、注塑、搬運、沖壓等各類機器人。沈陽新松機器人自動化股份有限公司在自動導引車等方面取得了較大突破，廣州數碼設備有限公司生產的工業機器人可以進行機床上下料，天津大學在機器人上取得技術突破，獲得多項美國專利。

2 我國工業機器人產業發展若干思考

機器人產業是高科技產業，實現規模效應才能很大程度上降低生產成本，獲得規模效益。機器人產業需要相關的產業發展基礎，包括集成商、零配件商、整機制造商等，機器人產業的發展需要相應的市場培育。通過培育市場認可的具有較大規模的機器人生產龍頭企業和零部件生產企業，推進產學研的緊密結合，培養產業鏈發展。

2.1 工業機器人的規模化市場應用是前提

工業機器人的應用需要結合具體的市場需求，在特定的工藝和環境條件下，工業機器人才能發揮作用；工業機器人應用的發展要先行，一些搬運、打磨、噴涂、裝配等活動需要繁雜的人工勞動，需要通過相應的智能傳送、檢測、操作裝置緊密結合，促進機器人產業的發展。工業機器人的投入與產出要比相同產業自動化機器的效率更高，企業才會考慮使用工業機器人，其次根據需要考慮機器人的型號和性能。

機器人產業需要具有較大市場規模才能體現出規模效應，才能實現盈利，產銷數量較少時很難盈利，只有超過一定銷售量時，才會盈利。因此應重視發展工業機器人零件供應商和集成裝配商，擴大工業機器人產業規模。隨著我國人口紅利的消失，工業生產中繁雜的人力勞動將逐漸被機器人取代。

2.2 國產工業機器人的主機成本與可靠性是核心

實行產業化的機器人需要具有較合理的價格，并且具有較高的可靠度。機器人自動化效率的實現，需要擴大機器人產業鏈，增加對機器人的投入，形成品牌效應。通過相應手段打通機器人上下游供應鏈，減少中間環節，降低機器人生產成本。工業機器人的可靠性依賴材料、優化技術、加工工藝和集成調度等技術的可靠性，國產機器人高速運轉構件、插口、按鈕、元器件等容易出現問題，加工精度低降低了零件的可靠性。只有工業機器人具有較低的成本和可靠的運行效能，才能獲得市場的認可，進而促進工業機器人產業的發展。

2.3 工業機器人核心零部件是關鍵

工業機器人的核心零部件對機器人性能有重要影響，我國的工業機器人長期依賴進口。高精度減速器、伺服電動機、驅動器等核心零件是決定機器人性能的關鍵，這些零部件需要具有較高的通用性、模塊化程度。

我國機器人核心零部件性能制約了我國機器人產業的競爭力，高精密度減速器等方面與國外有著較大差距。機器人創新不夠，很多技術依賴仿制，自主創新、科研能力不夠，一些關鍵技術缺乏突破，造成我國機器人產業發展緩慢。

2.4 技術與商務創新是工業機器人產業化發展的關鍵出路

我國的機器人企業要重視品牌效應，樹立正確的發展戰略，提高機器人產品的價值，重視技術創新，制造用戶滿意的產品。通過新材料，減少機器人的自重，通過對仿生手的創新，提高機器人手臂工作的靈活性，利用自主導航實現工業機器人的導航，創造新型結構降低高端制造成本，進行人機交互技術研究，實現工業機器人示教工作。此外，可以探索工業機器人銷售、租賃、保險服務創新，通過商業模式的發展，推動工業機器人市場的發展。通過技術創新，形成我國高端制造，同時推動工業機器人商業化，才是促進機器人產業發展的關鍵。

2.5 機器人產業發展的秩序化、規范化

隨著我國工業機器人快速發展，許多企業看好機器人巨大的經濟效益，很多企業紛紛開展機器人研究和制造，企業實力和科研能力參差不齊，在制造業市場上惡性競爭，此外一些企業進行大而全的研發，一些具備一定技術的企業紛紛開始機器人整機生產，但目前仍沒有形成從研制到生產、銷售、服務的完整供應鏈。工業機器人由于發展水平比較低，工業機器人市場發展缺少秩序，沒有統一的標準和規范化的市場約束，造成機器人標準不一致，零配件相互不適用，增加了社會成本。

2.6 機器人工業化發展戰略

工業機器人發展需要有一定的產業基礎，因此需要堅持工業規模化發展，逐步培育機器人產業發展，加快智能制造和裝備技術的發展，對材料研究突破，促進導航、識別技術等前沿技術的發展。加快經濟型機器人研發，加快焊接、搬運等機器人融入工業生產，發揮智能機器人在醫療、能源、教育等行業的應用。機器人制造企業要樹立正確的科技價值觀，重視對品牌知名度的培養，重視對高附加值機器人產品的研發，通過技術創新引領機器人行業健康發展。國家要重視機器人供應鏈的培育，保護本土企業的成長，扶持企業做大做強。

國家對創新創業大力支持，“大眾創業萬眾創新”已經成為社會新形態，創新是社會進步的源泉，是中華民族自強不息的體現。創新驅動是經濟社會發展的新動力，將國家計劃和產業創新驅動進行緊密結合，通過機器人研發和測試平臺，對機器人產業進行大力支持，促進機器人服務和技術的提高，加快機器人產業化進程。同時發展機器人產業集群，擴大機器人的規模效應，培育機器人的品牌。培養一批具有創新意識和創新頭腦的研發隊伍，通過提高人才素質，建立一支精通業務、懂管理，同時具有全球視野的管理人才。國家應該制定相關的機器人制度和標準，建立科學的安全指標體系，為機器人產業的發展奠定基礎。我國機器人產業在新時期下，應抓住機遇，理性發展，重視技術創新和原始創新，鼓勵各地開展機器人產業園和示范區，通過主體帶動部件，加快產業化進程。

3 結語

工業4.0時代已經到來，工業生產日益智能化，隨著老牌工業強國“再工業化”意識的增強，對我國制造業將會造成較大的沖擊，我國人口紅利逐漸降低后，更需要通過技術創新，提高我國工業化發展進程，加快工業化轉型。我國機器人產業的發展，是促進我國工業制造智能化、個性化的基礎，是提高我國工業競爭力的重要因素。并且我國老齡化越來越嚴重，勞動工人數量逐漸減少，迫切需要提高技術競爭力，進行設備升級改造。我國機器人產業發展空間巨大，隨著與信息技術的緊密結合，機器人的功能也將越來越完善，有朝一日終將成為大眾產品。隨著國家“十三五”計劃對智能制造和機器人的重視，將在未來一段時期內，迎來機器人發展的新熱潮，也將有力支撐我國工業產業升級，促進我國工業機器人的發展。

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（責任編輯：黃銀芳）