我國工業(yè)機器人發(fā)展狀況以及未來發(fā)展戰(zhàn)略

張 坤 崔永祥

（鄭州大學 機械工程學院，河南 鄭州 450001）

1962年，全球第一臺工業(yè)機器人在美國研制成功[1]，自其誕生以來便以迅猛姿態(tài)發(fā)展， 已成為涉及計算機技術(shù)、 自動化技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子電工技術(shù)、人工智能技術(shù)、機械學以及仿生學等多學科的現(xiàn)代加工制造業(yè)的智能化設(shè)備。 工業(yè)機器人的制造和使用水平直接反映國家的加工制造業(yè)的先進水平。 我國正處于由中國“強國”向中國“智造”邁進的階段，工業(yè)機器人在加工制造業(yè)的大面積使用，對加快我國工業(yè)轉(zhuǎn)型、升級具有戰(zhàn)略性意義。

1 我國工業(yè)機器人發(fā)展現(xiàn)狀

隨著要求降低加工成本、解決勞工不足的呼聲愈來愈高，工業(yè)機器人迅速地在全球范圍內(nèi)發(fā)展開來。 但是工業(yè)機器人在我國的發(fā)展面臨設(shè)計、技術(shù)、人才、模式等多方面的挑戰(zhàn)。 工業(yè)機器人在設(shè)計方面缺乏頂層設(shè)計； 技術(shù)方面支撐不足， 過分依賴進口，尤其是高精密制造方面；人才方面缺乏專業(yè)人才，工業(yè)機器人的發(fā)展既需要技術(shù)方面的人才，同時也需要管理、運營、銷售方面的專業(yè)性人才；生產(chǎn)模式方面缺乏靈活性，目前我國的裝備制造業(yè)主要從事組裝，缺乏技術(shù)含量和創(chuàng)新能力，同時人力成本相對較低，造成了生產(chǎn)模式的固化。 中國作為世界重要的加工工廠，面臨的形勢嚴峻。 伴隨著我國對外開放的推進和深化，我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)不得不面對越來越多的挑戰(zhàn)與沖擊。鑒于此，充分了解我國工業(yè)機器人的真實概況是非常必要的。

在國家的支持下，我國對工業(yè)機器人的研發(fā)起始于20 世紀80年代，伴隨著“七五”、“八五”科技攻關(guān)計劃的成功實施，我國在工業(yè)機器人方面取得了一定的成果，緊接著“863”機器人技術(shù)主題對機器人研發(fā)在戰(zhàn)略上做出重大調(diào)整。 2012年，哈爾濱成功研制出四種新型工業(yè)機器人[2]，標志著我國已經(jīng)擁有新一代的工業(yè)機器人技術(shù)， 也是我國工業(yè)機器人發(fā)展五十多年來的一個里程碑。 目前為止，我國工業(yè)機器人的市場基本成熟，在各個行業(yè)、各個領(lǐng)域都有所應(yīng)用，但國內(nèi)絕大多數(shù)企業(yè)購買和使用的是進口工業(yè)機器人。

2 我國工業(yè)機器人的趨勢

隨著國內(nèi)外經(jīng)濟環(huán)境發(fā)生的翻天覆地的變化以及我國工業(yè)化進程的迅猛推進，目前我國工業(yè)已經(jīng)進入中高速增長階段，該階段的主要目標是結(jié)構(gòu)調(diào)整。 工業(yè)機器人已經(jīng)大量應(yīng)用在汽車制造、機械加工、電子電氣、國防軍事、醫(yī)療服務(wù)、交通運輸、建筑施工以及家政服務(wù)等領(lǐng)域。 未來還將向家電、石化、服裝、食品、橡膠、軌道交通等領(lǐng)域擴展[3]，工業(yè)機器人的廣泛應(yīng)用將推動制造業(yè)朝著數(shù)字化、智能化的方向升級。 同時，伴隨著中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級不斷深入，工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展會進一步被推動，市場擴展的速度也會進一步提高。

最近幾年世界機器人領(lǐng)域推出了一系列集高技術(shù)于一身的產(chǎn)品，以此來看，工業(yè)機器人在技術(shù)層次上正在沿著智能化、模塊化以及系統(tǒng)化的方向發(fā)展。 為了適應(yīng)這一發(fā)展趨勢我國應(yīng)該在工業(yè)機器人技術(shù)方面有所行動，其主要的發(fā)展趨勢有：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)動技術(shù)的數(shù)字化和分散化，多傳感器融合技術(shù)的實用化，工作環(huán)境設(shè)計的優(yōu)化、 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[4-6]。

在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級持續(xù)深入、 人口紅利卻在不斷下降的背景環(huán)境中，工業(yè)機器人應(yīng)用范圍越來越廣。國際機器人聯(lián)合會的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，從2008年到2011年，中國的工業(yè)機器人采用率（即每10 000 名員工對應(yīng)的機器人數(shù)量比例）提高了210%。 2012年中國機器人購買量達到2.3 萬臺，中國一躍成為全球第二大機器人市場，僅次于日本，領(lǐng)先美國、德國。 2012年深圳的機器人企業(yè)產(chǎn)值以超過30%的增長速度增長， 部分企業(yè)的增速甚至達200%。 近兩年，國家出臺了扶持機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策，多個省份相繼成立了機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。

工信部在去年年底發(fā)布的 《關(guān)于推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》中指出，工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多種學科先進技術(shù)于一體的自動化裝備，代表著未來智能裝備的發(fā)展方向。推進工業(yè)機器人的應(yīng)用和發(fā)展，對于改善勞動條件，提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率，帶動相關(guān)學科的發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新能力的提升，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和工業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有重要意義。

IFR 數(shù)據(jù)顯示，2005年-2012年間，全球工業(yè)機器人的年均銷售增長率為9%，同期中國工業(yè)機器人的年均銷售增長率達到25%。

3 我國工業(yè)機器人的發(fā)展戰(zhàn)略

工業(yè)機器人是先進制造業(yè)發(fā)展中必須使用的設(shè)備， 其研發(fā)與應(yīng)用水平的高低直接反映出國家先進制造也水平的成熟程度。 我國是一個制造業(yè)大國，這是被世界各國所公認的，但勞工成本隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展逐漸升高， 迫使經(jīng)濟發(fā)展模式必須做出相應(yīng)的改變，生產(chǎn)的自動化、智能化以及發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè)是我國所必須選擇的道路。

（1）以市場需要為引導，加大對幾款重點產(chǎn)品的研發(fā)力度。市場對工業(yè)機器人的需要決定了一款產(chǎn)品能否發(fā)展。 集中一切可調(diào)度的科技力量和資金力量對特種工業(yè)機器人進行技術(shù)攻關(guān)，形成一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù)，擺脫對國外工業(yè)機器人的依賴。

（2）國家對高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的支持將有力推進工業(yè)機器人的研發(fā)進度。工業(yè)機器人是國家高技術(shù)發(fā)展水平的集中體現(xiàn)。政府制定行之有效且貼合實際的政策方針， 把改善產(chǎn)業(yè)環(huán)境放在首位，同時也不能忽視對基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。 政府在信貸、稅收等方面制定出一套完整的優(yōu)惠政策， 使機器人的發(fā)展上升到國家發(fā)展的戰(zhàn)略高度。

（3）國家應(yīng)重視專業(yè)性人才的培養(yǎng)，人才是發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵，鼓勵知識創(chuàng)新，重視人才隊伍教育。 在大中專院校、科研機構(gòu)中設(shè)立機器人專業(yè)， 支持與國外相關(guān)領(lǐng)域的頂尖院校的聯(lián)合培養(yǎng)，鼓勵在國外學習、工作的專業(yè)性人才回國服務(wù)，汲取國外相關(guān)領(lǐng)域的知識。

（4）調(diào)整產(chǎn)業(yè)組織，成立以企業(yè)為主體的產(chǎn)、研、學聯(lián)盟，形成強大的研究、開發(fā)以及應(yīng)用團隊。 同時突出企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化的主體地位，著力幫助那些有著清晰的研發(fā)、應(yīng)用目標的工業(yè)機器人企業(yè)，指導研發(fā)能力不足、目標不明確的企業(yè)，倡導企業(yè)有效地利用科研單位的科研成果， 使企業(yè)應(yīng)用與科研單位以市場化的方式有機地結(jié)合起來，以期達到資源的合理配置。

4 結(jié)語

目前我國的科學技術(shù)和經(jīng)濟處于快速發(fā)展階段， 先進制造業(yè)迎來了新的發(fā)展機會， 而工業(yè)機器人的發(fā)展必定會促進加工制造業(yè)的轉(zhuǎn)型、升級。 和國際接軌、參與國際化分工是我國的加工制造產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在必須面對的挑戰(zhàn)， 所以當務(wù)之急是實現(xiàn)我國工業(yè)的自動化、 智能化， 工業(yè)機器人技術(shù)發(fā)展成為這個任務(wù)的關(guān)鍵。 因此，國家應(yīng)當高度重視我國工業(yè)機器人發(fā)展的必要性，當前我國機器人產(chǎn)業(yè)正處在發(fā)展的關(guān)鍵時期，若政府加以扶持，我國由制造大國向制造強國轉(zhuǎn)變指日可待。

[1]孫英飛，羅愛華.我國工業(yè)機器人發(fā)展研究[J].科學技術(shù)與工程，2012，12:2912-2918+3031.

[2]王樹國，付宜利.我國特種機器人發(fā)展戰(zhàn)略思考[J].自動化學報，2002，S1:70-76.

[3]孫志杰，王善軍，張雪鑫.工業(yè)機器人發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].吉林工程技術(shù)師范學院學報，2011，07:61-62.

[4]李烈.我國工業(yè)機器人發(fā)展現(xiàn)狀淺談[J].科技致富向?qū)В?011，05:56-57.

[5]趙杰.我國工業(yè)機器人發(fā)展現(xiàn)狀與面臨的挑戰(zhàn)[J].航空制造技術(shù)，2012，12:26-29.

[6]白云飛.機器人發(fā)展關(guān)鍵問題研究[J].機械工程與自動化，2011，05:155-156.