1.工業(yè)機器人是搶占制造業(yè)高地的重要突破口

無(wú)論是美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還是德國的工業(yè)4.0，都意在制造業(yè)領(lǐng)域，特別是智能制造領(lǐng)域，占據制高點(diǎn)。而在《中國制造2025》的實(shí)施過(guò)程中，工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)，也可以成為我國在智能制造領(lǐng)域的突破口和重要抓手。壯大和發(fā)展工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)，有利于實(shí)現國家科技事業(yè)的發(fā)展目標，有利于實(shí)現經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的動(dòng)力轉換、方式轉變、結構調整的繁重任務(wù)。

“智能制造”是先進(jìn)制造發(fā)展的最新形態(tài)，是中國制造業(yè)轉型升級的新方向、新趨勢，在《中國制造2025》中占有重要地位?！爸悄苤圃臁奔闪思夹g(shù)創(chuàng )新、模式創(chuàng )新和組織方式創(chuàng )新，是集成制造、精益生產(chǎn)、敏捷制造、虛擬制造、網(wǎng)絡(luò )化制造等多種先進(jìn)制造系統和模式的綜合。而工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)，是智能制造的系統和模式中必不可少的一環(huán)，工業(yè)機器人被稱(chēng)為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，其研發(fā)、制造、應用是衡量一個(gè)國家科技創(chuàng )新和高端制造業(yè)水平的重要標志，對于國家制造業(yè)的整體轉型升級具有以點(diǎn)帶面的現實(shí)意義。

實(shí)現產(chǎn)業(yè)的可持續發(fā)展，不僅僅是關(guān)注一個(gè)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值高低以及能夠提供什么產(chǎn)品，或者局限于強調環(huán)保減排，而是要解決并協(xié)調好經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境和社會(huì )三方面的關(guān)系，把產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益、社會(huì )效益、技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng )新能力放在全球化的市場(chǎng)環(huán)境中，結合國情進(jìn)行綜合思考和評價(jià)。

截至目前，制造業(yè)領(lǐng)先國家，都針對制造業(yè)的可持續發(fā)展出臺了一系列政策。金融危機發(fā)生以來(lái)，全球各國和地區開(kāi)始越來(lái)越重視實(shí)體經(jīng)濟，尤其是制造業(yè)的發(fā)展，以鞏固其在技術(shù)、產(chǎn)業(yè)方面的領(lǐng)先優(yōu)勢，積極搶占未來(lái)先進(jìn)制造的制高點(diǎn)。美國加快推進(jìn)“再工業(yè)化”，奧巴馬政府先后發(fā)布一系列國家層面的先進(jìn)制造發(fā)展戰略，并在多個(gè)項目中強調創(chuàng )新和人才培養的重要性，以期維持并提高創(chuàng )新生態(tài)系統水平。美國通用電氣集團提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念，其目的就是通過(guò)智能機器間的連接最終實(shí)現人機連接，結合軟件和大數據分析，突破物理和材料科學(xué)的限制，升級關(guān)鍵的工業(yè)領(lǐng)域、激發(fā)生產(chǎn)率、提高能效。德國工業(yè)4.0則提出構建虛擬網(wǎng)絡(luò )——實(shí)體物理融合系統，將虛擬世界和現實(shí)世界聯(lián)系起來(lái)創(chuàng )建一個(gè)真實(shí)的網(wǎng)絡(luò )世界，以進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，維持德國在全球市場(chǎng)的領(lǐng)導地位，確保其裝備制造業(yè)在全球范圍內的競爭優(yōu)勢。

不論是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還是工業(yè)4.0，都是將整合機器、機組和智能設備、智能網(wǎng)絡(luò )和智能決策，建立一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò )——實(shí)體物理相融合的系統作為主要任務(wù)，自主地為工廠(chǎng)提供最優(yōu)化的生產(chǎn)過(guò)程。這個(gè)最優(yōu)化的生產(chǎn)過(guò)程將滿(mǎn)足人類(lèi)對于經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會(huì )效益的需求，然而系統的完善必須依靠創(chuàng )新發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步。虛擬網(wǎng)絡(luò )——實(shí)體物理融合系統的基礎在于單機智能設備的互聯(lián)，不同類(lèi)型和功能的智能單機設備的互聯(lián)組成智能生產(chǎn)線(xiàn)，不同的智能生產(chǎn)線(xiàn)間的互聯(lián)組成智能車(chē)間，智能車(chē)間的互聯(lián)組成智能工廠(chǎng)，不同地域、行業(yè)、企業(yè)的智能工廠(chǎng)的互聯(lián)組成一個(gè)制造能力無(wú)所不在的智能制造系統。工業(yè)機器人是在制造業(yè)的工廠(chǎng)中，主要使用的單機智能生產(chǎn)設備。其在生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)智能網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)，可以做到優(yōu)化資源配置，從而達到節約資源、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的目的。工業(yè)機器人帶來(lái)的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會(huì )效益是毋庸置疑的。對于我國工業(yè)機器人發(fā)展而言，起步較晚，整個(gè)工程科學(xué)界創(chuàng )新能力不足，從而制約了工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的可持續發(fā)展。然而，要實(shí)現制造強國，我國工業(yè)機器人的可持續發(fā)展刻不容緩。工業(yè)機器人的可持續發(fā)展，將為生態(tài)、就業(yè)和社會(huì )發(fā)展帶來(lái)綜合性的益處，依靠工業(yè)機器人領(lǐng)域創(chuàng )新水平的提升，將帶來(lái)整體工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。

為貫徹落實(shí)好《中國制造2025》將機器人作為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域的總體部署，推進(jìn)我國機器人產(chǎn)業(yè)快速健康可持續發(fā)展，2016年4月27日，工業(yè)和信息化部正式發(fā)布《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃（2016－2020年）》。根據該規劃的發(fā)展目標，我國將經(jīng)過(guò)五年的努力，形成較為完善的機器人產(chǎn)業(yè)體系；技術(shù)創(chuàng )新能力和國際競爭能力明顯增強，產(chǎn)品性能和質(zhì)量達到國際同等水平，關(guān)鍵零部件取得重大突破，基本滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。規劃的提出，為工業(yè)機器人領(lǐng)域的突破性發(fā)展，指明了方向和路徑。

2.工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的主要問(wèn)題

技術(shù)和規模，是國內工業(yè)機器人領(lǐng)域面臨的根本問(wèn)題。目前，國內工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展受關(guān)鍵零部件依賴(lài)進(jìn)口的制約，產(chǎn)業(yè)主體普遍不大，成本高企、產(chǎn)能落后、產(chǎn)業(yè)分布不盡合理，與國外企業(yè)相比，在市場(chǎng)競爭中處于劣勢地位。而隨著(zhù)下一代智能機器人技術(shù)的研發(fā)，我國有機會(huì )實(shí)現技術(shù)和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的跨越式發(fā)展。

作為近年來(lái)最具潛力的工業(yè)機器人新興市場(chǎng)，我國工業(yè)機器人起步于20世紀80年代，經(jīng)過(guò)近40年的發(fā)展，目前已經(jīng)基本掌握了機器人操作機的優(yōu)化設計制造技術(shù)，解決了工業(yè)機器人控制、驅動(dòng)系統的設計技術(shù)和機器人軟件的設計和編程等關(guān)鍵技術(shù)，還掌握了大型機器人自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)（工作站）與周邊配套設備的開(kāi)發(fā)和制造技術(shù)，掌握了運動(dòng)學(xué)和軌跡規劃技術(shù)，能夠生產(chǎn)部分機器人關(guān)鍵器件，開(kāi)發(fā)出噴漆、弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運等功能的工業(yè)機器人。目前，我國主要工業(yè)機器人公司有中國新松機器自動(dòng)化股份有限公司、山東魯能智能技術(shù)有限公司和常州銘賽機器人科技有限公司等。

根據國際機器人聯(lián)合會(huì )（IFR）統計，2001年到2014年，全球機器人銷(xiāo)量年均增速為13%。2014年全球工業(yè)機器人銷(xiāo)量創(chuàng )下新高，達到22.5萬(wàn)臺，同比增長(cháng)27%。2014年全球工業(yè)機器人市場(chǎng)分布的統計顯示，中國已經(jīng)成為世界上最大的工業(yè)機器人市場(chǎng)。截至目前，和國際知名企業(yè)相比，中國機器人產(chǎn)業(yè)主要存在以下三大問(wèn)題：

1.部分關(guān)鍵零部件依賴(lài)進(jìn)口，不掌握行業(yè)發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，受?chē)H企業(yè)價(jià)格戰壓力影響，發(fā)展后勁不足。

2010年以后，我國工業(yè)機器人裝機量逐年遞增，國內企業(yè)也開(kāi)始發(fā)展機器人全產(chǎn)業(yè)鏈。在此期間，政府陸續出臺了若干鼓勵機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策措施，支持的力度逐年加大，成效也愈發(fā)顯著(zhù)，促進(jìn)了國內機器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。但是，由于核心及關(guān)鍵技術(shù)薄弱、高可靠性基礎功能部件的批量生產(chǎn)與應用能力不足，使得我國工業(yè)機器人產(chǎn)品存在附加值低、自主品牌機器人市場(chǎng)份額和品牌知名度不高等問(wèn)題。目前，我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)水平與發(fā)達國家還有相當差距，運動(dòng)控制器、伺服電機及驅動(dòng)器、精密減速器等關(guān)鍵部件仍然大量依賴(lài)進(jìn)口，一些倉促上馬的工業(yè)機器人項目，在一定范圍內導致產(chǎn)業(yè)低端產(chǎn)品過(guò)剩，使得發(fā)展尚不充分的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)遭遇了多重風(fēng)險。

雖然已有部分企業(yè)在減速器、伺服電機和控制器等工業(yè)機器人技術(shù)領(lǐng)域取得進(jìn)展，但是整體技術(shù)差距仍長(cháng)期存在。其中精密減速器是目前我國工業(yè)機器人關(guān)鍵零部件中最薄弱的環(huán)節。由于其制造技術(shù)難度大，致使國產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量穩定性較差、精度較低和使用壽命較短，該類(lèi)產(chǎn)品始終在工業(yè)領(lǐng)域沒(méi)有真正實(shí)現國產(chǎn)化的批量生產(chǎn)，成為制約我國工業(yè)機器人發(fā)展的主要瓶頸。國內企業(yè)購買(mǎi)減速器、運動(dòng)控制器的價(jià)格是國外企業(yè)價(jià)格的近4倍，購買(mǎi)伺服驅動(dòng)器的價(jià)格是國外的近2倍。這種情況導致同等質(zhì)量的工業(yè)機器人，國內企業(yè)可獲得的利潤空間被嚴重壓縮。而由于缺乏足夠的競爭優(yōu)勢，國產(chǎn)高端機器人供應能力明顯不足，也嚴重制約了國內機器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。以165公斤六軸關(guān)節機器人為例，國產(chǎn)品牌的生產(chǎn)成本比國外品牌要高出44%，導致我國機器人生產(chǎn)企業(yè)與外資品牌在市場(chǎng)價(jià)格競爭中處于不利地位。2013年，國產(chǎn)的六軸及以上工業(yè)機器人的銷(xiāo)量占全國工業(yè)機器人總銷(xiāo)量的比重只有6%，而外資品牌的同類(lèi)產(chǎn)品占比則高達62%。

2.工業(yè)機器人行業(yè)企業(yè)規模偏小，成本壓力大，低端產(chǎn)能存在重復建設問(wèn)題，高端需求不足。

總體來(lái)看，中國的本土工業(yè)機器人產(chǎn)品與外資產(chǎn)品技術(shù)差距在10年以上。國際公司的產(chǎn)品線(xiàn)廣、成本低、規模大，在市場(chǎng)領(lǐng)域仍處于較大優(yōu)勢地位。國內機器人生產(chǎn)企業(yè)同國外機器人公司相比，市場(chǎng)份額相對較小，個(gè)體企業(yè)普遍存在規模難以發(fā)展的問(wèn)題。目前我國工業(yè)機器人生產(chǎn)企業(yè)還集中在集成領(lǐng)域，加工組裝企業(yè)占多數，即使是龍頭企業(yè)規模也就在20億元左右，整個(gè)行業(yè)尚未形成規模效應，令企業(yè)難以從居高不下的生產(chǎn)、推廣成本中拿出資金投入研發(fā)。關(guān)鍵零部件的不能自主生產(chǎn)，造成了競爭能力的缺乏，更進(jìn)一步導致國產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展困難。

以安川、FANUC、ABB、KUKA為代表的國外工業(yè)機器人巨頭近年紛紛進(jìn)入我國市場(chǎng)，設立生產(chǎn)基地，占據了中國工業(yè)機器人85%的市場(chǎng)份額，為了進(jìn)一步搶占市場(chǎng)份額，外資和合資企業(yè)甚至展開(kāi)了價(jià)格戰，向“量大面廣”的制造業(yè)領(lǐng)域滲透。我國自主品牌生產(chǎn)企業(yè)的市場(chǎng)空間和生長(cháng)空間被不斷壓縮，客觀(guān)上阻礙了國產(chǎn)工業(yè)機器人行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化程度，使其難以形成產(chǎn)業(yè)規模，令國內企業(yè)的整體競爭力難以提升。

3.國內企業(yè)缺乏驗證期，品牌缺乏說(shuō)服力。下一代工業(yè)機器人技術(shù)研發(fā)存在分散無(wú)序問(wèn)題。

過(guò)去十年，外資工業(yè)機器人公司通過(guò)在中國市場(chǎng)的飛速發(fā)展，已經(jīng)建立起了遍布全國的龐大營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò )以及本土化的生產(chǎn)基地。全球工業(yè)機器人巨頭在汽車(chē)行業(yè)等高端應用領(lǐng)域的優(yōu)勢地位非常明顯。而當前國內機器人需求中，近一半的企業(yè)來(lái)自對設備品質(zhì)要求最高的汽車(chē)及汽車(chē)零部件制造業(yè)，這些下游企業(yè)已習慣使用外國品牌，缺乏項目經(jīng)驗的本土品牌需要更長(cháng)時(shí)間的驗證期，已經(jīng)形成技術(shù)突破的部分零部件和工業(yè)機器人，因此不能盡快被市場(chǎng)接納。這就使得國內企業(yè)即便有優(yōu)秀的產(chǎn)品，也難以盡快被市場(chǎng)認可，從而實(shí)現規?；瘧?。缺乏規?；膽?，進(jìn)一步加大了國產(chǎn)品牌的成長(cháng)難度，這種情況下，工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)就需要在發(fā)展方向上的宏觀(guān)指導，需要政策領(lǐng)域專(zhuān)門(mén)的扶持和推動(dòng)。

當前全球制造業(yè)正處于全新的變革時(shí)期，個(gè)性化產(chǎn)品將以高效率、一定批量化的柔性制造方式生產(chǎn)，機器人必將在新的制造模式下發(fā)揮不可替代的作用。目前傳統工業(yè)機器人所能完成的工作范圍有限，無(wú)法適應未來(lái)的制造方式，新一代機器人更智能、更靈活、更易合作、更具有適應能力等特征將為未來(lái)制造業(yè)帶來(lái)巨大變化，甚至改變全球競爭格局。

隨著(zhù)我國勞動(dòng)力成本快速上漲，采用工業(yè)機器人替代部分勞動(dòng)力需求已成為制造業(yè)發(fā)展的新趨勢。機器人已從“備選”成為“必選”。傳統機器人工作于靜態(tài)、結構化、確定性的無(wú)人環(huán)境中，以固定時(shí)序完成重復性作業(yè)，這種機器人的工作特點(diǎn)在于空間相對隔離、與人非接觸、預編程或示教再現控制、需要外部安全保障。全球化的細分市場(chǎng)、產(chǎn)品用戶(hù)定制化生產(chǎn)模式的回歸，使小批量、多品種、短周期、個(gè)性化成為新興制造業(yè)的顯著(zhù)特點(diǎn)，也是未來(lái)制造業(yè)的主要生產(chǎn)模式。新興制造模式需要與產(chǎn)業(yè)工人合作的“工友型”、可完成類(lèi)人技能的作業(yè)機器人。這些新的需求是傳統機器人所無(wú)法滿(mǎn)足的。

美國在2013年公布的機器人路線(xiàn)圖中提出了“Robotic Partner”，歐盟在2014年公布的“地平線(xiàn)2020計劃”提出了“Co-Worker”，他們均為下一代智能機器人勾畫(huà)出發(fā)展前景，而相關(guān)研究單位已經(jīng)紛紛展示出下一代智能機器人的原型。我國在下一代智能機器人關(guān)鍵技術(shù)的研究上也取得了一些初步成果，但這些現存的研究大都是分散的、自發(fā)的。而下一代智能機器人在國外發(fā)達國家剛剛開(kāi)始研發(fā)，我國與國外的差距并不大，這無(wú)疑給我們提供了難得的機遇。如能抓住這個(gè)機會(huì )，從頂層規劃下一代智能機器人的技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)能，那么在下一代智能機器人領(lǐng)域，我國有望快速達到或趕超國外發(fā)達國家的技術(shù)水平。

3.促進(jìn)工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)可持續發(fā)展的思路建議

隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能的發(fā)展，未來(lái)的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)，將對以制造業(yè)為基礎的各個(gè)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生巨大的牽引和輻射作用。為在重要技術(shù)研究領(lǐng)域、產(chǎn)學(xué)研結合領(lǐng)域推動(dòng)和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，急需將國家層面的具體“路線(xiàn)圖”布局落實(shí)到位。要面向國家重大需求，加快行業(yè)科技創(chuàng )新，掌握全球科技競爭先機，以工業(yè)機器人的可持續性發(fā)展促進(jìn)智能制造的全面進(jìn)步。

隨著(zhù)工業(yè)領(lǐng)域轉型升級的需求、勞動(dòng)力成本的上漲以及對工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高，國內工業(yè)機器人市場(chǎng)需求將呈現井噴之勢，作為全球最大的工業(yè)機器人市場(chǎng)，產(chǎn)業(yè)投資熱情空前高漲。我國雖然在傳統工業(yè)機器人技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化方面取得了初步進(jìn)展，但在信息網(wǎng)絡(luò )技術(shù)與機器人技術(shù)結合方面仍然比較滯后，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在發(fā)展機器人技術(shù)方面意識不強。為了避免未來(lái)行業(yè)發(fā)展風(fēng)險并扭轉現存的競爭劣勢，工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的可持續發(fā)展顯得尤為重要。

1.需要不斷加強核心競爭力。技術(shù)的發(fā)展是核心競爭力的根本來(lái)源，科研機構的群聚效應、跨學(xué)科機器人的研發(fā)、高科技人才資源、創(chuàng )新型機器人企業(yè)、完善的支持系統和配套產(chǎn)業(yè)，將會(huì )被技術(shù)鏈條連接為擁有核心競爭力的產(chǎn)業(yè)集群。為實(shí)現產(chǎn)業(yè)的根本發(fā)展，更應重視技術(shù)領(lǐng)域創(chuàng )新激勵政策的完善和實(shí)施。

2.產(chǎn)業(yè)發(fā)展應該以工業(yè)機器人企業(yè)為主體。在推動(dòng)工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展上，除采取政策推動(dòng)等措施外，應鼓勵建立官產(chǎn)學(xué)研互利共贏(yíng)的公私伙伴關(guān)系。在加強工業(yè)機器人行業(yè)這種互利共贏(yíng)的伙伴關(guān)系上，政府需要起到積極的布局、引導和扶持作用，同時(shí)注意發(fā)揮企業(yè)的市場(chǎng)主體地位，在商場(chǎng)競爭領(lǐng)域，鼓勵和支持企業(yè)的規?；l(fā)展。

3.完善頂層設計與前瞻布局。在加強核心競爭力的基礎上，保持對國際機器人技術(shù)的持續跟蹤研究，把握信息網(wǎng)絡(luò )技術(shù)條件下機器人的發(fā)展趨勢，在未來(lái)5年至10年，盡快研究出臺符合我國實(shí)際情況的“機器人技術(shù)路線(xiàn)圖”，明確技術(shù)發(fā)展的步驟、重點(diǎn)突破的關(guān)鍵核心技術(shù)、生產(chǎn)工藝與零部件配套，明確產(chǎn)業(yè)化發(fā)展路徑，為我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的深層次發(fā)展提供宏觀(guān)指導。

4.加大對研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的政策支持力度。從國家層面來(lái)看，利用國家重大科研專(zhuān)項或重大工程，搭建創(chuàng )新應用平臺，重點(diǎn)加強關(guān)鍵技術(shù)突破、關(guān)鍵零部件聯(lián)合攻關(guān)，促進(jìn)關(guān)鍵零部件、整車(chē)、材料、工藝同步研發(fā)和協(xié)同配套，抑制無(wú)序發(fā)展。發(fā)揮政府財政的引導作用，加大投入力度，吸引社會(huì )資本參與，探索設立機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金，以?xún)?yōu)勢企業(yè)為核心，引導和支持企業(yè)整合。

5.推進(jìn)工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化應用。2015年，中國老年人口比例由13.3%增加到16%，勞動(dòng)力缺口逐漸顯現。這既是制造業(yè)推廣工業(yè)機器人應用的前提和契機，也是制造業(yè)自身發(fā)展的必然要求。中國擁有最大的工業(yè)機器人應用市場(chǎng)，存在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的巨大空間，應鼓勵制造業(yè)在轉型升級過(guò)程中，應用國內工業(yè)機器人的優(yōu)秀產(chǎn)品；同時(shí)，在國產(chǎn)新一代工業(yè)機器人研發(fā)過(guò)程中，積極開(kāi)展區域示范推廣。

摘自《光明日報》