我国工业机器人发展现状
发布时间:2020-07-25 阅读量:2215
机器人既是先进制造业的关键支撑装备,也是改善人类生活方式的重要切入点。机器人的研发及其产业化应用是衡量一个国家科技创新、高端制造发展水平的重要标志之一。目前,机器人产业技术已经进入了全新的 2.0 时代,面向工业领域的工业机器人已经发展成为一种具备自感知、自决策和自执行能力的智能生产机器。工业机器人在制造业中发挥着巨大的作用,推动社会生产水平的提升,为社会的经济发展做出重要的贡献,被誉为“制造业皇冠上的明珠”。
我国工业机器人现状
相比于西方发达国家而言,我国的工业机器人研究起步较晚,始于 20 世纪 70 年代,大致经历了以下 5 个发展时期:萌芽期(1970-1985)、技术研发期(1986-1990)、原型开发期(1991-2000)、初步工业化期(2001-2010)和快速发展期(2011-至今)。现阶段,由于全球经济的快速发展以及智能制造业的激烈竞争,我国对工业机器人的需求和应用开始猛增,当前已占全球工业机器人市场份额约三分之一,成为全球最大的工业机器人市场。
目前,我国的工业机器人应用领域主要分布于汽车制造行业、3C 电子电气行业、金属加工行业、塑料及化学制品行业等众多领域,其中汽车制造行业约占 33%, 3C 电子电气行业约占27%,两者约占据 60%的市场份额。在国家政策的大力扶持之下,经过高等院校、科研院所以及企业的不断努力,我国的工业机器人技术得到不断地发展,应用领域也不断地扩展,国产工业机器人正逐步获得市场认可。但是我国的工业机器人发展同样面临着巨大的挑战,一方面,我国在工业机器人控制器、伺服电机、减速机等核心零部件方面缺乏自己的核心技术,严重依赖进口。另一方面,发那科、安川、库卡和 ABB 四大工业机器人著名国际品牌,占据了国内工业机器人市场的约 70%份额,使得国内品牌生存空间小,竞争激烈。
我国目前与日德两国工业机器人发展初期极其相似。人口老龄化加剧,劳动力短缺,劳动力 成本急剧上升,下游行业的生产方式也亟待升级,包括汽车、3C、金属加工、家电、食品等 行业生产线的自动化改造和升级需求巨大。我国亦高度重视机器人产业的发展,相继出台 了《关于推进机器人产业发展的指导意见》、《机器人产业发展规划(2016-2020 年)》等,在战略上做了顶层设计。地方扶持政策也积极跟进,重点是对研发和“机器换人”应用的扶持。可以说,政策落实取得了良好的效果。但还是存在一系列问题,可以借鉴日本、德国的发展经验和战略,进一步优化对策。
我国工业机器人的发展也应当及时瞄准下一代技术和标准来展开。中国:亟待完善标准体系、拓展应用市场、培育应用型人才通过浅析德国、日本工业机器人的发展经验,我们发现这两个国家工业机器人的发展有三个共同的推动因素:第一,劳动力短缺是原动力。第二,强劲的下游需求是助推器。第三,政策扶持与引导是强力支撑。
大范围的普及应用前提是可以接受的成本以及易操作的属性、稳定且旺盛的市场需求。随 着人口红利的消失,中国市场需求旺盛,自 2013 年开始至今 , 中国就是全球工业机器人 第一大市场。另一方面,缺乏自主知识产权和薄弱的核心技术使得关键零部件只能依赖于进口。据悉,我国75%的精密减速器从日本进口, 伺服电机和驱动超过 80% 依赖进口。以 RV40E 减速器(减速比105)为例,日本卖给中国是7500元/个,而同样的产品卖给欧美国家,仅 2000-3000元 /个,价格只有卖给中国的 1/3 左右。
由于我国在机器人方面缺乏行业标准和认证规范,行业进入门槛低。目前各地政策优先支持本地企业“机器换人”时采购本地生产的机器人,于是,机器人企业为了快速拿到订单纷纷在有政策的地方投资建厂,造成机器人企业遍地开花、部分企业未找准产品定位便盲目投入,忽略技术研发和创新,产品以组装为主,造成大量低端产 能重复建设,催生了一批拿快钱的小、散、弱机器人企业,呈现“劣币”驱逐“良币”现象。因此,加快建立统一健全的机器人产业标准体系,进一步规范行业行为和扶持政策的实施势 在必行。充分调动企业参与制修订标准的积极性,鼓励骨干企业在国家机器人标准化总体组的指导下,加快研究制订产业急需的各项国家标准、行业标准和团体标准,支持机器人检测评价标准的研究和验证,同时积极与国际标准对接。此外,还需强化标准之间的协调性和一致性,实现产品标准对接,规范市场秩序,避免良莠不齐,质低价廉的恶性竞争。注重市场培育,推进技术提升
我国在工业机器人领域的研究主体早期主要集中在高校和科研院所,如哈尔滨工业大学、清华大学、北京航空航天大学等,但随着我国机器人市场的不断扩大,尤其是2013年跃居全球首位以来,越来越多的企业参与其中,以下游的系统集成作为切入点,不断提升技术创新能力,逐步开展中上游的技术研发和产品开发,取得了不俗的成绩,国产机器人的市场份额也在不断扩大。
在日益增长的市场需求推动下,我国工业机器人技术创新的主力逐渐从高校和科研院所转移到企业。沈阳新松机器人自动化股份有限公司、广州数控设备有限公司、南京埃斯顿自动化股份有限公司、安徽埃夫特智能装备股份有限公司、上海新时达电器股份有限公司、广东拓斯达科技股份有限公司、哈尔滨博实自动化股份有限公司、上海沃迪自动化装备股份有限公司是我国工业机器人代表性的企业。
如沈阳新松机器人是全球机器人产品线全的厂商之一,也是国内大的机器人产业化基地。产品线涵盖工业机器人、洁净机器人、移动机器人、特种机器人及智能服务机器人五大系列,在工业机器人领域的专利数量于2015-2017年达到顶峰,专利申请的主要技术方向为机器人本体和控制单元。
我国工业机器人领军企业的技术主要来源于具有较强科研实力的高校和科研院所。如哈工大机器人集团是由哈尔滨工业大学高新技术园区建设发展形成的,哈尔滨博实自动化股份有限公司是由哈尔滨工业大学及机器人研究所科研骨干创办,新松机器人自动化股份有限公司隶属中国科学院沈阳自动化研究所。