國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

崔芙銘　王清源　楊一帆

摘 要：首先 介紹了工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了工業(yè)機(jī)器人市場巨大需求的深層原因，論述了工業(yè)機(jī)器人正處于爆發(fā)式增長的必然性。在機(jī)器人研究方面，對我國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展中需要解決的問題進(jìn)行了討論，最后提出了工業(yè)機(jī)器人的未來發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人； 發(fā)展現(xiàn)狀；市場需求； 存在問題；

Research Status and Development of the Domestic Industrial Robot Technology

CUI Fuming WANG Qingyuan YANG Yifan

（ Zhengzhou University， Zhengzhou 450000）

Abstract： We first present the research status and its application of the industrial robot. Besides， the reason of the huge demand of the robot in the industrial robot market is also analyzed. In addition， the deeply reason that the industrial robot will inevitably become an explosive growth is discussed directly. Subsequently， the serious problems which restrict our country's robot development are depicted from the view of the robot key technology and basic components. Conclusively， the trends of the industrial robot development also proposed at the end of this paper.

Keywords： industrial robot； current situation of the development； demand of the market； existence problem；

引言

工業(yè)機(jī)器人是一類在工業(yè)環(huán)境下使用的、完成焊接、噴涂、搬運(yùn)、打磨等作業(yè)的機(jī)器人，是固定式機(jī)器人，也稱工業(yè)機(jī)械手，機(jī)械臂。1987 年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對工業(yè)機(jī)器人下了定義： “工業(yè)機(jī)器人是一種具有自動(dòng)控制的操作和移動(dòng)功能，能完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)器”。工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)的點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、熱噴鍍、搬運(yùn)、裝配、檢測等作業(yè). 同時(shí)在物流、碼垛、藥品和食品等領(lǐng)域， 工業(yè)機(jī)器人正逐漸替待人工從事繁重枯燥的包裝、碼垛、搬運(yùn)等作業(yè).

一、機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀

目前，從工業(yè)機(jī)器人品牌看，歐美日較為領(lǐng)先，四大巨頭瑞士ABB 和德國庫卡各占其一，日系發(fā)那科和日本安川電機(jī)占據(jù)其二，它們的工業(yè)機(jī)器人本體銷量占據(jù)了全球市場約一半的份額。另外，日本的三菱、川崎、那智不二越、愛普生，美國Adept、意大利柯馬、韓國的現(xiàn)代和中國新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司等都有一定的品牌知名度和市場占有率。2014 年我國市場共銷售57 000 臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，約占全球銷售量的1 /4，同比增幅55%，已連續(xù)兩年成為全球最大工業(yè)機(jī)器人市場。

二、國內(nèi)市場需求分析

我國長期以來依賴低廉勞動(dòng)價(jià)格，中國制造在國際占有較大份額， 但生產(chǎn)技術(shù)水平相對落后，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用受到了很大限制。隨著國內(nèi)人工成本的上升，機(jī)器人代替勞動(dòng)者成為工業(yè)企業(yè)的首選。自2013年以來，我國已成為全球最大的機(jī)器人消費(fèi)國，連續(xù)3年穩(wěn)居世界工業(yè)機(jī)器人市場頭把交椅； 2016年國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量已達(dá)7.24萬臺(tái)，而這一數(shù)據(jù)在2013年僅為9000臺(tái)！但實(shí)際情況卻是我國國產(chǎn)機(jī)器人市場份額僅占約30%，且主要處于行業(yè)低端，高端機(jī)器人嚴(yán)重依賴進(jìn)口；減速機(jī)、伺服電機(jī)、控制器等關(guān)鍵零部件大部分依賴進(jìn)口，采購核心零部件的成本就已高于國外同款機(jī)器人整體售價(jià)。

三、工業(yè)機(jī)器人發(fā)展趨勢

工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢是向“高速，高精，重載，輕量化和智能化”方向發(fā)展。

第一，隨著材料技術(shù)的進(jìn)步，減輕驅(qū)動(dòng)器質(zhì)量，提高剛度，提高伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的平均功率比密度，系統(tǒng)復(fù)雜性和數(shù)據(jù)不兼容等問題也將被克服，機(jī)器人將能更好的集成到工廠自動(dòng)化的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中。云機(jī)器人將是未來的一種新趨勢，機(jī)器人連接網(wǎng)絡(luò)后，通過傳感器采集各種數(shù)據(jù)，如速度、加速度、角度等，通過不同位置機(jī)器人的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析以預(yù)測機(jī)器人狀況。通過數(shù)據(jù)分析機(jī)生產(chǎn)線的不足，進(jìn)一步改進(jìn)優(yōu)化生產(chǎn)流程。

第二，對于很多中小型企業(yè)來說，采購機(jī)器人成為一種負(fù)擔(dān)，加上訂單不穩(wěn)定，無法形成做長遠(yuǎn)的規(guī)劃。因此，一些機(jī)器人廠商考慮租賃模式，為工廠提供機(jī)器人以及維護(hù)服務(wù)。

第三，機(jī)器人正在變得越來越簡單化，對于缺乏技術(shù)工程師的企業(yè)來說，易于編程的機(jī)器人才是他們所需要的，簡化后的機(jī)器人更容易開發(fā)出智能制造解決方案。易于使用的機(jī)器人可以很容易地集成到生產(chǎn)過程中，使工業(yè)機(jī)器人在許多行業(yè)中得以部署，以維持高效和靈活的生產(chǎn)。

四、工業(yè)機(jī)器人發(fā)展中存在的不足

目前，國內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)仍舊存在諸多問題。主要表現(xiàn)在：

1） 我國工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)零部件制造能力有待提高。目前國內(nèi)生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的核心零部件（ 如諧波齒輪減速機(jī)，高精度伺服電機(jī)，） 都依賴進(jìn)口。

2） 我國的工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)理念不夠成熟，國內(nèi)的機(jī)器人生產(chǎn)大部分立足于功能的實(shí)現(xiàn)，在穩(wěn)定性、易用性方面的考慮目前和國外還有一定的差距。

3） 國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展有待秩序化與規(guī)范化。目前全國已建成和在建的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園區(qū)超過了40個(gè)，機(jī)器人企業(yè)的數(shù)量超過了800家。但實(shí)際情況卻是這800多家企業(yè)里面，將近一半企業(yè)是沒有產(chǎn)品的空牌子，剩下的一半企業(yè)里將近70%-80%是在代理別人的產(chǎn)品。伴隨我國工業(yè)機(jī)器人需求的迅猛增長，大量企業(yè)蜂擁而上，紛紛看好工業(yè)機(jī)器人未來的市場規(guī)模與經(jīng)濟(jì)效益，但是企業(yè)實(shí)力良莠不齊，有可能造成國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場的惡性競爭。

當(dāng)前，我國正走在從“工業(yè)大國”轉(zhuǎn)型為“工業(yè)強(qiáng)國”的上，提升工業(yè)機(jī)器人國產(chǎn)化率及技術(shù)水平是“中國制造2025”得以實(shí)現(xiàn)的重要環(huán)節(jié)，唯有正視缺陷，有針對性的補(bǔ)足，才能避免拔苗助長的悲劇。

結(jié)語

工業(yè)4.0時(shí)代已經(jīng)悄悄到來，工業(yè)生產(chǎn)日益智能化，但國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)總體水平與國外尚有差距，中高端市場進(jìn)口替代空間大，機(jī)器人行業(yè)有望成為引導(dǎo)國內(nèi)制造業(yè)整體升級(jí)的排頭兵。我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是促進(jìn)我國智能制造的基礎(chǔ)，是提高我國工業(yè)競爭力的重要砝碼。隨著國家“十三五”計(jì)劃對智能制造和機(jī)器人的重視，未來一段時(shí)間將迎來工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的新浪潮，也將有力支撐我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)再次升級(jí)。

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