工業機器人國際產業發展現狀
發布時間:2020-07-09 閱讀量:2164
機器人既是先進制造業的關鍵支撐裝備,也是改善人類生活方式的重要切入點。機器人的研發及其產業化應用是衡量一個國家科技創新、高端制造發展水平的重要標志之一。目前,機器人產業技術已經進入了全新的 2.0 時代,面向工業領域的工業機器人已經發展成為一種具備自感知、自決策和自執行能力的智能生產機器。工業機器人在制造業中發揮著巨大的作用,推動社會生產水平的提升,為社會的經濟發展做出重要的貢獻,被譽為“制造業皇冠上的明珠”。
相比于西方發達國家而言,我國的工業機器人研究起步較晚,始于 20 世紀 70 年代,大致經歷了以下 5 個發展時期:萌芽期(1970-1985)、技術研發期(1986-1990)、原型開發期(1991-2000)、初步工業化期(2001-2010)和快速發展期(2011-至今)。現階段,由于全球經濟的快速發展以及智能制造業的激烈競爭,我國對工業機器人的需求和應用開始猛增,當前已占全球工業機器人市場份額約三分之一,成為全球最大的工業機器人市場。
目前,我國的工業機器人應用領域主要分布于汽車制造行業、3C 電子電氣行業、金屬加工行業、塑料及化學制品行業等眾多領域,其中汽車制造行業約占 33%, 3C 電子電氣行業約占27%,兩者約占據 60%的市場份額。在國家政策的大力扶持之下,經過高等院校、科研院所以及企業的不斷努力,我國的工業機器人技術得到不斷地發展,應用領域也不斷地擴展,國產工業機器人正逐步獲得市場認可。但是我國的工業機器人發展同樣面臨著巨大的挑戰,一方面,我國在工業機器人控制器、伺服電機、減速機等核心零部件方面缺乏自己的核心技術,嚴重依賴進口。另一方面,發那科、安川、庫卡和 ABB 四大工業機器人著名國際品牌,占據了國內工業機器人市場的約 70%份額,使得國內品牌生存空間小,競爭激烈。
我國目前與日德兩國工業機器人發展初期極其相似。人口老齡化加劇,勞動力短缺,勞動力 成本急劇上升,下游行業的生產方式也亟待升級,包括汽車、3C、金屬加工、家電、食品等 行業生產線的自動化改造和升級需求巨大。我國亦高度重視機器人產業的發展,相繼出臺 了《關于推進機器人產業發展的指導意見》、《機器人產業發展規劃(2016-2020 年)》等,在戰略上做了頂層設計。地方扶持政策也積極跟進,重點是對研發和“機器換人”應用的扶持。可以說,政策落實取得了良好的效果。但還是存在一系列問題,可以借鑒日本、德國的發展經驗和戰略,進一步優化對策。
我國工業機器人的發展也應當及時瞄準下一代技術和標準來展開。中國:亟待完善標準體系、拓展應用市場、培育應用型人才通過淺析德國、日本工業機器人的發展經驗,我們發現這兩個國家工業機器人的發展有三個共同的推動因素:第一,勞動力短缺是原動力。第二,強勁的下游需求是助推器。第三,政策扶持與引導是強力支撐。
大范圍的普及應用前提是可以接受的成本以及易操作的屬性、穩定且旺盛的市場需求。隨 著人口紅利的消失,中國市場需求旺盛,自 2013 年開始至今 , 中國就是全球工業機器人 第一大市場。另一方面,缺乏自主知識產權和薄弱的核心技術使得關鍵零部件只能依賴于進口。據悉,我國75%的精密減速器從日本進口, 伺服電機和驅動超過 80% 依賴進口。以 RV40E 減速器(減速比105)為例,日本賣給中國是7500元/個,而同樣的產品賣給歐美國家,僅 2000-3000元 /個,價格只有賣給中國的 1/3 左右。
由于我國在機器人方面缺乏行業標準和認證規范,行業進入門檻低。目前各地政策優先支持本地企業“機器換人”時采購本地生產的機器人,于是,機器人企業為了快速拿到訂單紛紛在有政策的地方投資建廠,造成機器人企業遍地開花、部分企業未找準產品定位便盲目投入,忽略技術研發和創新,產品以組裝為主,造成大量低端產 能重復建設,催生了一批拿快錢的小、散、弱機器人企業,呈現“劣幣”驅逐“良幣”現象。因此,加快建立統一健全的機器人產業標準體系,進一步規范行業行為和扶持政策的實施勢 在必行。充分調動企業參與制修訂標準的積極性,鼓勵骨干企業在國家機器人標準化總體組的指導下,加快研究制訂產業急需的各項國家標準、行業標準和團體標準,支持機器人檢測評價標準的研究和驗證,同時積極與國際標準對接。此外,還需強化標準之間的協調性和一致性,實現產品標準對接,規范市場秩序,避免良莠不齊,質低價廉的惡性競爭。注重市場培育,推進技術提升
我國在工業機器人領域的研究主體早期主要集中在高校和科研院所,如哈爾濱工業大學、清華大學、北京航空航天大學等,但隨著我國機器人市場的不斷擴大,尤其是2013年躍居全球首位以來,越來越多的企業參與其中,以下游的系統集成作為切入點,不斷提升技術創新能力,逐步開展中上游的技術研發和產品開發,取得了不俗的成績,國產機器人的市場份額也在不斷擴大。
在日益增長的市場需求推動下,我國工業機器人技術創新的主力逐漸從高校和科研院所轉移到企業。沈陽新松機器人自動化股份有限公司、廣州數控設備有限公司、南京埃斯頓自動化股份有限公司、安徽埃夫特智能裝備股份有限公司、上海新時達電器股份有限公司、廣東拓斯達科技股份有限公司、哈爾濱博實自動化股份有限公司、上海沃迪自動化裝備股份有限公司是我國工業機器人代表性的企業。
如沈陽新松機器人是全球機器人產品線全的廠商之一,也是國內大的機器人產業化基地。產品線涵蓋工業機器人、潔凈機器人、移動機器人、特種機器人及智能服務機器人五大系列,在工業機器人領域的專利數量于2015-2017年達到頂峰,專利申請的主要技術方向為機器人本體和控制單元。
我國工業機器人領軍企業的技術主要來源于具有較強科研實力的高校和科研院所。如哈工大機器人集團是由哈爾濱工業大學高新技術園區建設發展形成的,哈爾濱博實自動化股份有限公司是由哈爾濱工業大學及機器人研究所科研骨干創辦,新松機器人自動化股份有限公司隸屬中國科學院沈陽自動化研究所。