我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展及趨勢(shì)

袁鈺坤

摘 要：在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，工業(yè)機(jī)器人是一項(xiàng)至關(guān)重要的基礎(chǔ)設(shè)備，同時(shí)也是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志。當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)不斷向著高度自動(dòng)化與集成化的趨勢(shì)發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人也必將會(huì)迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。本文簡(jiǎn)要介紹了工業(yè)機(jī)器人的具體應(yīng)用情況，并分析了當(dāng)前我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的現(xiàn)狀及趨勢(shì)，旨在使讀者對(duì)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展有一個(gè)客觀的了解和認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人；技術(shù)現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TP24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

自20世紀(jì)60年代全球首臺(tái)工業(yè)機(jī)器人成功研制以來(lái)，其便以超乎想象的發(fā)展速度席卷了整個(gè)制造業(yè)，目前已經(jīng)匯聚起了自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子電工技術(shù)、人工智能技術(shù)、機(jī)械學(xué)與仿生學(xué)等多種技術(shù)，達(dá)到了高度的智能化程度。對(duì)于一個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展而言，工業(yè)機(jī)器人的制造及應(yīng)用水平將是最好的體現(xiàn)。當(dāng)前我國(guó)正處在中國(guó)“制造”向中國(guó)“智造”的轉(zhuǎn)型階段，因此，加快工業(yè)機(jī)器人的大規(guī)模應(yīng)用，對(duì)推動(dòng)我國(guó)的工業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型與升級(jí)意義重大。

一、工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用

機(jī)器人是一種可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，并能夠進(jìn)行重復(fù)性程序編寫(xiě)，同時(shí)具備多種功能，可以取代一部分人力勞動(dòng)的機(jī)電裝置。一般情況下，依據(jù)所處應(yīng)用領(lǐng)域的巨大差異性，具體可將機(jī)器人分成兩種類型，即：工業(yè)機(jī)器人與服務(wù)機(jī)器人。其中工業(yè)機(jī)器人可利用事先所設(shè)定的操作程序運(yùn)行，并可被人指揮操作；更加智能化的工業(yè)機(jī)器人甚至可依據(jù)人工智能技術(shù)原則來(lái)執(zhí)行操作指令。工業(yè)機(jī)器人還可依據(jù)實(shí)際應(yīng)用途徑的不同，具體分成焊接、噴涂、碼垛、搬運(yùn)、裝配、切割、涂膠等各種各樣的機(jī)器人。

受到工業(yè)機(jī)器人的高速化發(fā)展影響，機(jī)器人也逐漸被更多的應(yīng)用在裝載、機(jī)械加工、產(chǎn)品裝配、汽車(chē)制造、焊接噴漆等多項(xiàng)工業(yè)生產(chǎn)勞動(dòng)中。目前，在自動(dòng)化生產(chǎn)線的運(yùn)行過(guò)程中已經(jīng)少不了對(duì)各類工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用，這些工業(yè)機(jī)器人的大規(guī)模普及應(yīng)用是促進(jìn)生產(chǎn)自動(dòng)化、提高生產(chǎn)效率、減小制造成本并促進(jìn)企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?lái)源。它們已經(jīng)成為智能制造設(shè)備最為核心的一項(xiàng)構(gòu)成要素，在裝備制造產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮了無(wú)可替代的價(jià)值作用。各種類型的工業(yè)機(jī)器人也開(kāi)始越來(lái)越多地被應(yīng)用到了各項(xiàng)工業(yè)生產(chǎn)中。

二、我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)現(xiàn)狀

我國(guó)是全球公認(rèn)的制造業(yè)大國(guó)，然而受制于勞動(dòng)成本的持續(xù)升高，經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式和制造產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整已成為必然趨勢(shì)。進(jìn)軍高科技領(lǐng)域，提升制造業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平，從勞動(dòng)密集型逐步轉(zhuǎn)向?yàn)榧夹g(shù)密集型，是我國(guó)工業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。預(yù)期在未來(lái)10年左右的時(shí)間，我國(guó)的高端裝備制造業(yè)銷(xiāo)售產(chǎn)值將達(dá)到整個(gè)裝備制造業(yè)銷(xiāo)售產(chǎn)值的30%以上。而作為高端裝備制造產(chǎn)業(yè)的核心構(gòu)成部分，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展空間巨大。

我國(guó)工業(yè)機(jī)器人起步于20世紀(jì)80年代，然后逐漸進(jìn)入到了技術(shù)研發(fā)期，進(jìn)入21世紀(jì)后便朝向產(chǎn)業(yè)化的方向發(fā)展。歷經(jīng)了10多年的發(fā)展后，我國(guó)目前的機(jī)器人裝機(jī)容量逐年提高，并已經(jīng)著手實(shí)施面向機(jī)器人全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。國(guó)家對(duì)此也給予了巨大的政策扶持力度，國(guó)家級(jí)的技術(shù)研究、科技攻關(guān)等均將機(jī)器人研發(fā)列為重點(diǎn)項(xiàng)目。當(dāng)前我國(guó)在工業(yè)機(jī)器人的制造領(lǐng)域已經(jīng)涌現(xiàn)出了一大批的企業(yè)，這些企業(yè)或者擁有自己的研發(fā)力量，或者與一些相關(guān)的科研院所開(kāi)展合作，現(xiàn)已進(jìn)入到了工業(yè)機(jī)器人研發(fā)與生產(chǎn)的熱門(mén)高地，其技術(shù)含量也有了迅猛的進(jìn)步。其中較為典型的代表企業(yè)就包括了哈爾濱博實(shí)自動(dòng)化、新松機(jī)器人、奇瑞裝備、廣州數(shù)控、青島軟控等多家專業(yè)從事工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)的企業(yè)。

從整體上來(lái)看，我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)了國(guó)家科研院攻關(guān)、國(guó)家發(fā)展計(jì)劃制定以來(lái)，逐步奠定了我國(guó)獨(dú)立自主研發(fā)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。盡管目前已經(jīng)取得了一些成就，但在整體技術(shù)上和國(guó)際上一些先進(jìn)水平相對(duì)比來(lái)看，依然存在著不小的差距，僅相當(dāng)于國(guó)外在20世紀(jì)90年代中期的水平。所以說(shuō)，在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，我國(guó)仍處于中低端水平。主要指標(biāo)表現(xiàn)在以下兩方面：一是大部分技術(shù)與產(chǎn)品屬于行業(yè)低端。我國(guó)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人市場(chǎng)份額僅占約30%，但高端機(jī)器人嚴(yán)重依賴進(jìn)口；二是關(guān)鍵部件依靠進(jìn)口。減速機(jī)、伺服電機(jī)、控制器等幾乎都不是我們中國(guó)人自己的產(chǎn)品，采購(gòu)核心零部件的成本就已高于國(guó)外同款機(jī)器人整體售價(jià)；三是沒(méi)有自己的品牌。

三、我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)

受到國(guó)際與國(guó)際經(jīng)濟(jì)環(huán)境的巨大改變影響，我國(guó)的工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程正處于穩(wěn)步推進(jìn)階段，現(xiàn)已步入到了中高速的發(fā)展階段，在此階段中最為核心的一項(xiàng)目標(biāo)要求，也就是要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。當(dāng)前，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)被大規(guī)模的運(yùn)用在了機(jī)械加工、汽車(chē)制造、建筑施工、交通運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)社會(huì)領(lǐng)域里。在不久的將來(lái)，將會(huì)進(jìn)軍食品、家電、服裝等與人們?nèi)粘Ｉ钕嚓P(guān)領(lǐng)域，工業(yè)機(jī)器人的大規(guī)模應(yīng)用也必將會(huì)促進(jìn)制造業(yè)向著更加標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化、智能化的趨勢(shì)發(fā)展。而且，在當(dāng)前我國(guó)社會(huì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的大調(diào)整背景之下，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展也必將會(huì)得到更大范圍的應(yīng)用，其所能夠被應(yīng)用到的市場(chǎng)空間將成倍增長(zhǎng)。

對(duì)于我們國(guó)家來(lái)說(shuō)，應(yīng)該更加積極主動(dòng)的適應(yīng)這一趨勢(shì)變化，在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)方面早做準(zhǔn)備，緊跟世界先進(jìn)技術(shù)發(fā)展潮流，目前在工業(yè)機(jī)器人方面的主流發(fā)展趨勢(shì)包括了：結(jié)構(gòu)重構(gòu)化與模塊化、控制技術(shù)更加開(kāi)放化、機(jī)器人控制網(wǎng)絡(luò)化、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)分散化、多傳感技術(shù)融合實(shí)用化、作業(yè)柔性化、系統(tǒng)智能化及網(wǎng)絡(luò)化等。

在目前我國(guó)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展大背景之下，再加之我國(guó)因人口結(jié)構(gòu)老齡化趨勢(shì)的不斷加劇，人口紅利將逐步消失這一現(xiàn)狀，毋庸置疑，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹?lái)越大。據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（International Federation of Robotics）調(diào)查研究表明，盡管我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人基數(shù)較低，但采用率（每10000名員工對(duì)應(yīng)的機(jī)器人數(shù)量比例）也在2008年～2011年的3年間增長(zhǎng)了210%。另?yè)?jù)有關(guān)國(guó)際調(diào)查機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，2016年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量超過(guò)5.2萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)57.6%，預(yù)計(jì)2017年我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量將增長(zhǎng)至6.4萬(wàn)臺(tái)，2020年產(chǎn)量有望突破10萬(wàn)臺(tái)，年均復(fù)合增長(zhǎng)率在19%左右。

工信部所召開(kāi)的“2015中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)推進(jìn)大會(huì)”指出，我國(guó)要在“十三五”期間貫徹落實(shí)《中國(guó)制造2025》的整體部署安排，將焦點(diǎn)匯聚在“兩突破”、“三提升”上，也就是要在機(jī)器人關(guān)鍵部件和高端產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)突破，促成機(jī)器人在產(chǎn)品質(zhì)量可靠、市場(chǎng)占有率以及龍頭企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的三大提升上。通過(guò)5年的時(shí)間，來(lái)統(tǒng)籌好5項(xiàng)工作內(nèi)容：（1）工業(yè)機(jī)器人與服務(wù)機(jī)器人并重發(fā)展，推動(dòng)十大標(biāo)志性機(jī)器人產(chǎn)品率先取得突破。（2）全面突破機(jī)器人五類關(guān)鍵零部件，夯實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)。（3）大力推動(dòng)應(yīng)用示范，促使工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)品市場(chǎng)占有率能夠達(dá)到50%以上。隨著我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用的快速提升，必將會(huì)進(jìn)一步加快中國(guó)“智造”在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，我國(guó)的社會(huì)科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)水平仍處在高速發(fā)展時(shí)期，制造業(yè)的快速發(fā)展迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，尤其是工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用必將會(huì)推動(dòng)加工制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。必須清楚地看到，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)面臨著廣闊的發(fā)展空間，但也存在一定的發(fā)展困難，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。機(jī)器人技術(shù)和系統(tǒng)的研發(fā)已得到了我國(guó)政府、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)的高度重視，在多方面一舉努力下，我國(guó)由制造大國(guó)，轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國(guó)，將指日可待。

參考文獻(xiàn)

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