我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

中國(guó)作為亞洲第三大的工業(yè)機(jī)器人需求國(guó)，市場(chǎng)發(fā)展穩(wěn)定，汽車及其零部件制造仍然是工業(yè)機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域，隨著我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)不斷深入和國(guó)際制造業(yè)中心向中國(guó)的轉(zhuǎn)移，我國(guó)的機(jī)器人市場(chǎng)會(huì)進(jìn)一步加大，市場(chǎng)擴(kuò)展的速度也會(huì)進(jìn)一步提高。

對(duì)于國(guó)外的先發(fā)、領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，我國(guó)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的研發(fā)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美、日兩國(guó)，甚至比起韓國(guó)也落后一步，尤其是在青少年中遠(yuǎn)未開展機(jī)器人的組裝、制作的科學(xué)活動(dòng)，這將關(guān)系到二、三十年后我國(guó)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

近年來，我們?cè)谘芯课幕瘎?chuàng)造性產(chǎn)業(yè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)國(guó)外正在興起一個(gè)與文化產(chǎn)業(yè)、科學(xué)技術(shù)有緊密關(guān)系的未來產(chǎn)業(yè)――機(jī)器人的研究、開發(fā)及制造，參與者除了傳統(tǒng)從事學(xué)術(shù)研究的科技工作者、大學(xué)研究梯隊(duì)、企業(yè)產(chǎn)品的專門研究人員之外，更有一大批的青少年積極加入此一新興的科學(xué)技術(shù)新潮流之中。以下是我們對(duì)國(guó)外此一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r的考察及思考。

現(xiàn)狀

我國(guó)從上世紀(jì)80年代開始在高校和科研單位全面開展工業(yè)機(jī)器人的研究，近20年來取得不少的科研成果。但是由于沒有和企業(yè)有機(jī)地進(jìn)行聯(lián)合，至今仍未形成具有影響力的產(chǎn)品和有規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。目前國(guó)內(nèi)除了一家以組裝為主的中日合資的機(jī)器人公司外，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)機(jī)器人尚停留在高校或科研單位組織的零星生產(chǎn)，未能形成氣候。近10年來，進(jìn)口機(jī)器人的價(jià)格大幅度降低，對(duì)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展造成了一定的影響，特別是我國(guó)自行制造的普通工業(yè)機(jī)器人在價(jià)格上根本無法與之競(jìng)爭(zhēng)。特別是我國(guó)在研制機(jī)器人的初期，沒有同步發(fā)展相應(yīng)的零部件產(chǎn)業(yè)，使得國(guó)內(nèi)企業(yè)在生產(chǎn)的機(jī)器人過程中，只能依賴配套進(jìn)口的零部件，更削弱了我國(guó)企業(yè)的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。

工業(yè)機(jī)器人發(fā)展長(zhǎng)期以來受限于成本較高與國(guó)內(nèi)勞動(dòng)力價(jià)格低廉的狀況,隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展,近幾年的國(guó)民生產(chǎn)總值年平均增長(zhǎng)率更是保持在9%左右,人民生活水平不斷地提高,勞動(dòng)力供應(yīng)格局已經(jīng)逐步從“買方”市場(chǎng)轉(zhuǎn)為“賣方”市場(chǎng)、由供遠(yuǎn)大于求轉(zhuǎn)向供求平衡。作為制造業(yè)主力的農(nóng)民工也從早期的僅解決溫飽問題到現(xiàn)在對(duì)薪資和工作條件提出了更高的要求。這些情況使得許多勞動(dòng)密集型企業(yè)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率所采用的增加工人數(shù)量、延長(zhǎng)工人勞動(dòng)時(shí)間的方法變得成本高昂,同時(shí)也受到法律的限制和政策的阻礙。無論是企業(yè)還是社會(huì)都認(rèn)識(shí)到必須采取從改善機(jī)器設(shè)備入手,提高技術(shù)和資金的密集度來減少用工量以應(yīng)對(duì)這種改變?？傊?勞動(dòng)力過剩程度降低、單個(gè)工人成本上升、對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量更高的要求、國(guó)家對(duì)裝備制造業(yè)的重視等變化改善了機(jī)器人的使用環(huán)境,工業(yè)機(jī)器人及技術(shù)在中國(guó)已逐步得到了政府和企業(yè)的重視。隨著機(jī)器人知識(shí)的廣泛普及,人們對(duì)于各種機(jī)器人的了解與認(rèn)識(shí)逐步深化,利用機(jī)器人技術(shù)提升我國(guó)工業(yè)發(fā)展水平、從制造業(yè)大國(guó)向強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變,提高人民生活質(zhì)量成為全社會(huì)的共識(shí)。

市場(chǎng)特征

1.以汽車制造業(yè)為主的制造業(yè)發(fā)展促進(jìn)了工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展。汽車制造業(yè)屬于技術(shù)、資金密集型產(chǎn)業(yè),也是工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用最廣泛的行業(yè)。在我國(guó),工業(yè)機(jī)器人的最初應(yīng)用是在汽車和工程機(jī)械行業(yè),主要用于汽車及工程機(jī)械的噴涂及焊接。2000年開始,受國(guó)家宏觀政策調(diào)控及居民消費(fèi)水平提高的影響,我國(guó)汽車工業(yè)進(jìn)入了一個(gè)高速增長(zhǎng)期。面對(duì)這種局面,國(guó)際汽車巨頭紛紛進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)并與我國(guó)企業(yè)合資設(shè)廠或擴(kuò)大原有生產(chǎn)規(guī)模,國(guó)內(nèi)企業(yè)也紛紛轉(zhuǎn)型或加大對(duì)汽車行業(yè)的投資,整個(gè)行業(yè)增產(chǎn)擴(kuò)能增加了對(duì)工業(yè)機(jī)器人需求。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),最近幾年國(guó)內(nèi)廠家所生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人有超過一半是提供給汽車行業(yè)的,海關(guān)進(jìn)出口增長(zhǎng)數(shù)據(jù)與汽車行業(yè)增長(zhǎng)數(shù)據(jù)具有較高的相關(guān)度?？芍?汽車工業(yè)的發(fā)展是近幾年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人增長(zhǎng)的原動(dòng)力之一。

2.沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)是工業(yè)機(jī)器人的主要市場(chǎng)。我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的使用集中在廣東、江蘇、上海、北京等地,工業(yè)機(jī)器人的擁有量占全國(guó)的一半以上,這種分布態(tài)勢(shì)和增長(zhǎng)趨勢(shì)符合我國(guó)現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r。我國(guó)經(jīng)濟(jì)最具活力的地區(qū)已經(jīng)從珠江三角洲地區(qū)擴(kuò)展到長(zhǎng)江三角洲地區(qū),而且長(zhǎng)江三角洲地區(qū)在制造業(yè)中所占的比重越來越大。

3.外商獨(dú)資企業(yè)、中外合資企業(yè)和國(guó)有企業(yè)是工業(yè)機(jī)器人的主要客戶。工業(yè)機(jī)器人屬于技術(shù)含量高,價(jià)格相對(duì)昂貴的制造裝備,采用工業(yè)機(jī)器人較多的企業(yè),一般對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求較高,企業(yè)在市場(chǎng)上具有更高的影響力?，F(xiàn)階段,工業(yè)機(jī)器人使用量最多的仍是外商獨(dú)資或中外合資企業(yè)。國(guó)有企業(yè)也在加大對(duì)工業(yè)機(jī)器人的采購(gòu)用于技術(shù)改造,如汽車行業(yè)中的一汽、二汽、上汽等,它們的產(chǎn)品在市場(chǎng)上已經(jīng)具有了相當(dāng)強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,它們對(duì)工業(yè)機(jī)器人有著較大的需求,同時(shí)采購(gòu)上它們能夠得到國(guó)家和政府的支持,因此制造業(yè)中的大中型國(guó)有企業(yè)的工業(yè)機(jī)器人使用量一直很大,而且在未來相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)仍將保持這種增長(zhǎng)勢(shì)頭。另外,我國(guó)的民營(yíng)企業(yè)正逐漸認(rèn)識(shí)到工業(yè)機(jī)器人的優(yōu)勢(shì),對(duì)工業(yè)機(jī)器人的采用量也在逐步增加,雖然裝備的數(shù)量上與以上企業(yè)仍存在較大差距,但是增長(zhǎng)的速度驚人,將很快成為工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的重要客戶。

4.國(guó)內(nèi)進(jìn)口工業(yè)機(jī)器人的國(guó)家和地區(qū)分布。2001～2004年我國(guó)進(jìn)口的工業(yè)機(jī)器人主要來自日本與臺(tái)灣,2004年日本對(duì)華出口金額占我國(guó)進(jìn)口工業(yè)機(jī)器人金額的一半。

目前，國(guó)際制造業(yè)中心正向中國(guó)轉(zhuǎn)移，用信息化帶動(dòng)工業(yè)化、用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)已成為我國(guó)工業(yè)發(fā)展的必由之路。作為先進(jìn)制造裝備之典型代表的工業(yè)機(jī)器人必將有一個(gè)大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間，市場(chǎng)前景廣闊；但我們也應(yīng)注意到國(guó)外機(jī)器人巨頭已經(jīng)全部涌入中國(guó)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇，所以中國(guó)未來機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不會(huì)一帆風(fēng)順。國(guó)家應(yīng)借鑒日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成功做法，制定機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和相關(guān)政策，這是我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展成敗之關(guān)鍵。

趨勢(shì)

從近幾年世界機(jī)器人推出的產(chǎn)品來看，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)正在向智能化、模塊化和系統(tǒng)化的方向發(fā)展，其發(fā)展趨勢(shì)主要為：結(jié)構(gòu)的模塊化和可重構(gòu)化；控制技術(shù)的開放化、PC化和網(wǎng)絡(luò)化；伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的數(shù)字化和分散化；多傳感器融合技術(shù)的實(shí)用化；工作環(huán)境設(shè)計(jì)的優(yōu)化和作業(yè)的柔性化以及系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和智能化等方面。
機(jī)器人是先進(jìn)制造技術(shù)和自動(dòng)化裝備的典型代表，是人造機(jī)器的“終極”形式。它涉及到機(jī)械、電子、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、人工智能、傳感器、通訊與網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域，是多種高新技術(shù)發(fā)展成果的綜合集成，因此它的發(fā)展與眾多學(xué)科發(fā)展密切相關(guān)。當(dāng)今工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)主要有：

1工業(yè)機(jī)器人性能不斷提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修），而單機(jī)價(jià)格不斷下降。

2機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化可重構(gòu)化發(fā)展。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機(jī)、減速機(jī)、檢測(cè)系統(tǒng)三位一體化；有關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機(jī)器人。

3工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)向基于PC機(jī)的開放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化，網(wǎng)絡(luò)化；器件集成度提高，控制柜日漸小巧，采用模塊化結(jié)構(gòu)，大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。

4機(jī)器人中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，視覺、力覺、聲覺、觸覺等多傳感器的融合技術(shù)在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應(yīng)用。

5機(jī)器人化機(jī)械開始興起。從94年美國(guó)開發(fā)出“虛擬軸機(jī)床”以來這種新型裝置已成為國(guó)際研究的熱點(diǎn)之一，紛紛探索開拓其實(shí)際應(yīng)用的領(lǐng)域。

總體趨勢(shì)是，從狹義的機(jī)器人概念向廣義的機(jī)器人技術(shù)概念轉(zhuǎn)移，從工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)向解決方案業(yè)務(wù)的機(jī)器人技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。機(jī)器人技術(shù)的內(nèi)涵已變?yōu)殪`活應(yīng)用機(jī)器人技術(shù)的、具有實(shí)際動(dòng)作功能的智能化系統(tǒng)。機(jī)器人結(jié)構(gòu)越來越靈巧，控制系統(tǒng)愈來愈小，其智能也越來越高，并正朝著一體化方向發(fā)展。

文章來源： 中華機(jī)械網(wǎng)

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