IFR在2014年全球機器人數據統計中披露：到2017年，中國工廠(chǎng)的工業(yè)機器人安裝量將超越歐盟和北美，預計將從現在的20萬(wàn)臺翻番到超過(guò)40萬(wàn)臺。比較而言，在北美，這個(gè)數字將上升到約30萬(wàn)，歐盟五大經(jīng)濟體預計將達到34萬(wàn)臺。

    就銷(xiāo)量而言，中國已經(jīng)成為全球最大的工業(yè)機器人市場(chǎng)。但是，這僅僅標志著(zhù)一個(gè)快速追趕過(guò)程的第一步。鑒于中國還非常低的機器人密度，未來(lái)的市場(chǎng)規模顯然很清楚：迄今為止，中國制造行業(yè)每10000名員工僅適用30臺機器人，與之相比，德國的機器人密度是中國的10倍，日本甚至超過(guò)中國11倍，北美超過(guò)中國5倍，大部分應用在物料處理(40%)和焊接領(lǐng)域 (36%)。汽車(chē)工業(yè)是目前最大的應用領(lǐng)域，約占總需求量的40%。

    “中國生產(chǎn)工廠(chǎng)的自動(dòng)化剛剛起步”，ABB機器董事總經(jīng)理Per Vegard Nerseth說(shuō)道， “作為來(lái)到中國的第一家外資機器人制造商，我們已經(jīng)觀(guān)察市場(chǎng)發(fā)展多年了。在過(guò)去兩三年迅速我們親眼目睹了迅速，幾乎是爆炸式的增長(cháng)，甚至超過(guò)了我們的預期。”Kuka公司和兩家日本機器人制造商現在也在中國建立了生產(chǎn)基地。在中國，4/5的機器人由國外廠(chǎng)商制造，大部分來(lái)自日本、北美和歐洲。然而，更多的制造商正計劃在中國建立自己的生產(chǎn)線(xiàn)。

    同時(shí)，中國政府也正在推進(jìn)機器人方面的研究。主要的合作伙伴都是國外領(lǐng)先的機器人制造商。相比之下，中國的制造商都集中以一般質(zhì)量和不成熟的技術(shù)滿(mǎn)足客戶(hù)需要，但在這一領(lǐng)域的銷(xiāo)量相比2012年已經(jīng)翻了三番。

    工業(yè)機器人改變制造模式

    很多人把2014年稱(chēng)為“中國工業(yè)機器人元年”。這是很有道理的。從銷(xiāo)售量來(lái)看，中國是全球增長(cháng)最快的機器人市場(chǎng)，已經(jīng)超過(guò)日本，成為全球第一大機器人市場(chǎng)。而且，中國在制造領(lǐng)域中的工業(yè)機器人的應用，還有巨大的提升空間。以機器人密度而論，國際每萬(wàn)名工人擁有機器人臺數平均為55臺，韓國為347臺，日本為339臺，德國為251臺，美國為135臺(以上皆為2011年數據)，中國2013年則剛剛增至23臺。

    工業(yè)機器人

    可以預見(jiàn)，未來(lái)幾年中，工業(yè)機器人的浪潮會(huì )向中國制造業(yè)全方位襲來(lái)。有人把這種現象歸因為：一是“人口紅利”的消失，用工成本的上漲導致的勞動(dòng)力市場(chǎng)倒逼工業(yè)機器人的快速替代;二是由于技術(shù)成熟導致的工業(yè)機器人價(jià)格的大幅下降;三是國家政策對工業(yè)機器人的大力扶持。

    改變制造模式

    以上的觀(guān)點(diǎn)固然正確，但還未切中要害。實(shí)際上，中國機器人井噴式發(fā)展的背后是制造模式的轉變，機器人走上中國制造業(yè)的舞臺，越來(lái)越成為“主角”，并最終發(fā)展為無(wú)法撼動(dòng)的“臺柱子”。用新松機器人自動(dòng)化股份有限公司總裁曲道奎的話(huà)來(lái)說(shuō)，就是：工業(yè)機器人加速了中國制造模式的變革，沒(méi)有機器人，未來(lái)中國的制造模式就會(huì )缺少一個(gè)核心支撐。在“2014中國數字工廠(chǎng)推進(jìn)大會(huì )(DFC’2014)”的演講中，曲道奎強調指出：機器人有望成為新一輪工業(yè)革命的切入點(diǎn)。

    現在越來(lái)越多的年青人固然不愿意選擇艱苦的制造業(yè)，但另一方面，在中國制造向智能制造、數字制造的升級中，越來(lái)越多超精細化的、苛刻條件下的、極度復雜的生產(chǎn)環(huán)節也不適宜人工完成。很多工作人完成不了，即使勉強完成，也費時(shí)費力，所以只能由機器人來(lái)出馬。

    近年來(lái)， 中國制造的高鐵很受關(guān)注。人們形象地把高鐵的車(chē)頭稱(chēng)為“子彈頭”，透露出一種喜愛(ài)之情。但是要給“子彈頭”裝上玻璃，則是一件非常令人頭疼的事情。據天津智通機器人有限公司總工程師齊玉哲在“2014中國數字工廠(chǎng)推進(jìn)大會(huì )(DFC’2014)”上介紹說(shuō)，它需要一套格外復雜的自動(dòng)化安裝系統，其中的難點(diǎn)在于玻璃和窗框的匹配。給汽車(chē)裝玻璃很簡(jiǎn)單，直接裝上即可。但是高鐵車(chē)頭必須要考慮到復雜的速度、強度、精度、弧度、曲率等方面影響，給它安裝玻璃是一項復雜的系統工程。先要采用視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行3D測量，再建模后并進(jìn)行偏差修正，然后進(jìn)行規劃程序。等這幾個(gè)準備步驟都完成了，實(shí)施安裝步驟時(shí)，卻發(fā)現人工無(wú)法保障精度和準確性。因為對玻璃和車(chē)框的加工精度所提出的要求非常高，人工操作無(wú)法保證，必須借助機器人。程序把交互柔性加工系統的3D測量數據傳遞給機器人，并控制機器人讓它正確地抓取玻璃和精準地放至窗框上。

    未來(lái)的數字制造中，智能化成套裝備將會(huì )大規模廣泛使用，因其具備精細制造、精細加工以及柔性生產(chǎn)等技術(shù)特點(diǎn)，人工作業(yè)在很多時(shí)候無(wú)法與之協(xié)同生產(chǎn)，所以，人的工作會(huì )由機器人來(lái)接管。作為人工生產(chǎn)的替代者，并非意味著(zhù)機器人是競爭中的獲勝者，而是繼動(dòng)力機械、計算機之后，出現的全面延伸人的體力和智力的新一代生產(chǎn)工具，是實(shí)現生產(chǎn)數字化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò )化以及智能化的重要手段。它會(huì )大大改變制造模式，把人從枯燥、繁瑣的勞動(dòng)中解放出來(lái)，從而去做更富有意義的事情。

    擴展應用領(lǐng)域

    目前，中國工業(yè)機器人的保有量占全球保有總量的1%，但每年增量卻很大。近兩年來(lái)年增長(cháng)率都在30%以上，國產(chǎn)品牌增長(cháng)率甚至高達60%。與此同時(shí)，工業(yè)機器人的應用也已從過(guò)去幾個(gè)集中的行業(yè)向更廣泛的行業(yè)擴張。

    汽車(chē)行業(yè) 由于生產(chǎn)方式的特點(diǎn)十分吻合機器人的功能，汽車(chē)行業(yè)一直是我國機器人應用最廣泛的行業(yè)，其占比高達38%，同時(shí)也是機器人使用密度最高的行業(yè)。根據國際機器人聯(lián)合會(huì )(IFR)估算，2012年我國汽車(chē)工業(yè)每萬(wàn)名工人擁有機器人臺數約為213臺，約為我國制造業(yè)平均水平的10倍。

    雖然我國汽車(chē)產(chǎn)業(yè)整體水平有待提升，自主品牌還有很長(cháng)的一段路要走，但是這并不能阻礙一些具有國際水平的工廠(chǎng)的涌現。這些工廠(chǎng)都有相似的特點(diǎn)，即：其生產(chǎn)設備——機器人的品質(zhì)和應用水平也都是國際領(lǐng)先的。

    汽車(chē)制造廠(chǎng)一般分為幾大車(chē)間： 沖壓車(chē)間、焊裝車(chē)間、動(dòng)力總成車(chē)間和總裝車(chē)間。工業(yè)機器人均起了“頂梁柱”的作用。在生產(chǎn)環(huán)節中，一些制造業(yè)強國寧可相信機器，也不相信人。所以，機器人作為一種高端自動(dòng)化裝備，在汽車(chē)制造領(lǐng)域有了寬廣的用武之地。而人工作業(yè)反倒被邊緣化了，成了配角。例如寶馬沈陽(yáng)鐵西工廠(chǎng)的車(chē)身車(chē)間，是整個(gè)工廠(chǎng)中自動(dòng)化率最高的車(chē)間，高達95%，除返修工位之外，已全部實(shí)現自動(dòng)化。工人的角色除了通過(guò)工業(yè)電腦下達生產(chǎn)指令外，就是做一些機器人的輔助性工作，比如，一個(gè)重達幾十噸的模具的更換工作僅需要3人完成，其中1人負責操作電子遙控桿(控制模具在空中的運行軌跡)，另外2人負責安裝吊纜和模具夾緊器。

    近10余年來(lái)，隨著(zhù)我國汽車(chē)產(chǎn)量的大幅提升，汽車(chē)企業(yè)應用機器人的數量也有了幾何級數的增長(cháng)。2000年前后，上海大眾途安的車(chē)間，90多臺機器人就是一個(gè)非常大的應用?，F在，一汽大眾佛山工廠(chǎng)一個(gè)焊裝車(chē)間就用了1000余臺機器人。將來(lái)，隨著(zhù)自動(dòng)化水平和人們對國產(chǎn)汽車(chē)品質(zhì)需求的提高，車(chē)企機器人的應用還會(huì )大幅攀升。

    家電行業(yè) 我國的家電行業(yè)在國際上有較強競爭力，其中機器人的功勞不小。包括電視機、冰箱等的制造，現在幾乎全部實(shí)現了機器人化。國內著(zhù)名的大家電廠(chǎng)商為保證質(zhì)量、降低成本、爭取競爭優(yōu)勢，在引進(jìn)、購買(mǎi)機器人方面不惜重金。

    其他制造行業(yè) 據中國機械工業(yè)聯(lián)合會(huì )執行副會(huì )長(cháng)、中國機電一體化技術(shù)應用協(xié)會(huì )理事長(cháng)宋曉剛介紹，未來(lái)一兩年間，量大面廣的制造業(yè)，如冶金、建材、輕工、紡織為實(shí)現自身產(chǎn)業(yè)升級，完成自動(dòng)化改造，對自動(dòng)化系統及機器人有著(zhù)旺盛的需求。機器人的使用，可以大幅提高這些行業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)水平。機器人有許多人無(wú)法比擬的特點(diǎn)，如：它可以24小時(shí)不停工作，沒(méi)有休假，不需要養老保險。從工藝精度角度講，機器人明顯高于人工操作，而且重復性強。這是上述行業(yè)準備應用機器人的另一個(gè)重要考慮。對此，宋曉剛提醒到，機器人本身能發(fā)揮什么作用，比如說(shuō)它各種各樣的動(dòng)作，能否滿(mǎn)足生產(chǎn)過(guò)程需求，需要集成商解決這個(gè)問(wèn)題。機器人不像一般產(chǎn)品，買(mǎi)回來(lái)就能用。而是投入使用前，要與生產(chǎn)流程、生產(chǎn)工藝、前后端設備、過(guò)程的動(dòng)作環(huán)節要結緊密地融合在一起，才能起到預期作用。集成應用技術(shù)尤其是對這些量大面廣的制造業(yè)更為重要。

    物流業(yè) 機器人本身具有重復性高、精度高、節拍準、工作范圍較廣等特點(diǎn)，從這些特點(diǎn)來(lái)說(shuō)，機器人一個(gè)比較大的發(fā)展空間的行業(yè)是物流業(yè)。舉例來(lái)說(shuō)，網(wǎng)上購物會(huì )面臨一個(gè)很大問(wèn)題：物流配送。絕大多數人都希望送貨上門(mén)。這背后會(huì )存在一個(gè)繁瑣工作：分揀和配送。送貨還需人和車(chē);但是機器人加上一個(gè)視覺(jué)系統或者是特殊的傳感器來(lái)進(jìn)行物流的分揀，出錯率比人工分揀低很多。

    在物料庫里面，用機器人提貨非常準確，它可以結合整個(gè)物流的控制，比方說(shuō)所有的物料都有磁性條形碼，從分揀的角度來(lái)說(shuō)機器人很快。從搬運的角度來(lái)說(shuō)，都比人工效率提高許多倍。

    目前，工業(yè)機器人替代人工的趨勢已不可逆轉。目前在國內，汽車(chē)行業(yè)是機器人應用需求最大的行業(yè)，電子行業(yè)則是工業(yè)機器人應用最快的行業(yè)，而其他行業(yè)對工業(yè)機器人的應用已經(jīng)成熟，處于大規模應用的前夜。

    融入智能制造目前，工業(yè)機器人也到了一個(gè)轉型升級換代的時(shí)候。過(guò)去50年的發(fā)展，工業(yè)機器人是作為高端設備而發(fā)展起來(lái)的，以后，它會(huì )將朝著(zhù)非生物人工智能的方向發(fā)展。這與現在方興未艾的“智能制造”等制造新理念一拍即合?？梢灶A見(jiàn)，工業(yè)機器人將在未來(lái)仍然會(huì )扮演著(zhù)骨干的角色。

    現代化的汽車(chē)生產(chǎn)制造不僅要滿(mǎn)足批量化、自動(dòng)化的要求，而且也要具備可配置的、靈活的、能傳遞信息的、可變化的生產(chǎn)單元。以前一條生產(chǎn)線(xiàn)只能生產(chǎn)一種車(chē)型，現在則要求一條生產(chǎn)線(xiàn)上要同時(shí)并線(xiàn)生產(chǎn)五六種甚至更多的車(chē)型。在這個(gè)單元里，機器人也被要求可以編程，并與操控單元通訊，為適應生產(chǎn)要能根據程序更換各種工具及改變生產(chǎn)節拍。

    長(cháng)安福特的車(chē)身的焊裝生產(chǎn)線(xiàn)上有超過(guò)500臺機器人，它們分別為?？怂?、蒙迪歐、翼博等車(chē)型提供全部的高效率的焊裝工作，在一條生產(chǎn)線(xiàn)可以完成6種車(chē)型的生產(chǎn)，它們使用的工具是根據編程要求而可以改變的。正是有這樣的基礎才能夠保證有工廠(chǎng)下一個(gè)不同車(chē)型訂單，產(chǎn)線(xiàn)能夠按時(shí)、按質(zhì)、按量生產(chǎn)出來(lái)。

    無(wú)獨有偶， 在寶馬鐵西工廠(chǎng)處處可見(jiàn)機器人在不知疲倦地運轉和工作，它們的工作精準、高效，似乎永遠也不會(huì )停下來(lái)。寶馬把生產(chǎn)流程切分成非常細小的片段，每個(gè)片段都遵循嚴格的順序加工，片段之間用自動(dòng)化傳動(dòng)機制聯(lián)系起來(lái)。它們還充分利用廠(chǎng)房空間，變傳統的地面運輸為空中運輸，在鐵西工廠(chǎng)的車(chē)間里，整個(gè)運輸分樓上樓下3層，將每個(gè)工位緊密銜接在一起。

    據工廠(chǎng)的工作人員介紹，整個(gè)工廠(chǎng)各處布滿(mǎn)了數不清的物聯(lián)網(wǎng)傳感器，它們在收集著(zhù)各種生產(chǎn)數據和參數，同時(shí)，每臺機器人背后都有一套復雜的生產(chǎn)編程軟件及設備控制的工業(yè)電腦，所有這些組成了一個(gè)看不見(jiàn)的高度復雜的電子網(wǎng)絡(luò )體系。因此，鐵西工廠(chǎng)物流得以智能化，生產(chǎn)線(xiàn)得以高度柔性化。目前，在鐵西工廠(chǎng)可以生產(chǎn)BMWX1，BMW3系標準軸距和長(cháng)軸距，3個(gè)車(chē)型全部實(shí)現并線(xiàn)生產(chǎn)。不僅如此，3個(gè)車(chē)型都可以接受個(gè)性化定制生產(chǎn)，這對生產(chǎn)方式及作為其支撐的機器人提出了更高的要求。

    如果說(shuō)第一次和第二次工業(yè)革命重點(diǎn)是擴大產(chǎn)能、提高效率、保證質(zhì)量，那么新一輪工業(yè)革命更多的是智能化生產(chǎn)及快速的反應，這與上兩次工業(yè)革命帶來(lái)的制造模式完全不一樣。

    在新一輪工業(yè)革命中，機器人將改變制造模式，它不是簡(jiǎn)單地提高質(zhì)量降低成本或者是提高效率，最本質(zhì)的改變是對人工重大的替代，完成人無(wú)法勝任的非常態(tài)下的作業(yè)，并極大滿(mǎn)足個(gè)性化的需求。與其說(shuō)這是機器人肩上的使命，勿寧說(shuō)這人類(lèi)在數百年的工業(yè)化過(guò)程中，終于“培養”出了可以替代自已的助手，并通過(guò)它，讓自已的智能得以延伸。

    對中國而言，機器人的“元年”，標志著(zhù)中國制造轉型升級的一次美好開(kāi)始。它的影響，人們現在尚無(wú)法準確預估，但是可以肯定的是，今后的中國制造肯定會(huì )以更加美麗的面貌出現在世人面前。