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工業機器人产业发展及趋势
2015-05-05 16:43:31已阅读1264

在制造业领域,机器人产业正在迎来发展的黄金机遇期。2013年,中国市场成为全球第一大工業機器人市场,从中央政府到地方政府都对机器人产业给予高度重视。
  工業機器人是一种模拟人手臂、手腕和手功能的机电一体化装置,其应用领域分为很多种类,从常用的机器人系列和市场占有率来看,焊接、装配、搬运、上料/卸料、铸造、冲压和喷漆是主要的工業機器人品种。
  工業機器人产业链由零部件企业、本体企业、系统集成商、代理商、终端客户构成。当前,工業機器人应用领域正不断拓宽,种类更加繁多,功能越来越强,自动化和智能化水平显著提高。据国际机器人联合会统计,来自汽车整车及零部件工业的需求,合计占工業機器人下游总需求的60%左右。在亚洲,电子电气工业对工業機器人的需求仅次于汽车工业排名第二。
  工業機器人的发展水平是衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志,是重塑我国制造业竞争优势的重要工具和手段,也是加快我国工业转型升级的务实之选。
  世界工業機器人产业发展现状与趋势
  受技术快速发展、劳动力资源不断稀缺、生产效率要求近一步提高等因素影响,全球工業機器人将迎来更为广阔的发展空间和更高的发展速度。在区域分布上,随着亚洲地区制造业的发展,各项产业对于工業機器人的需求量增加,使得工業機器人市场需求逐渐由欧美地区转移到亚洲地区。
  从近几年世界推出的机器人产品来看,新一代工業機器人正在向智能化、模块化和系统化方向发展。工业化发达国家纷纷进行战略部署,美国推行了“再工业化”战略,大力发展工業機器人,希望重振制造业;日本可以称得上是“机器人大国”。2004年5月发布的“新产业发展战略”明确了机器人产业等7个产业领域为重点发展产业。近两年又开始重新审视机器人产业政策;韩国于2009年公布《智能机器人基本计划》,2012年10月发布了“机器人未来战略展望2022”,将政策焦点放在了扩大韩国机器人产业并支持国内机器人企业进军海外市场方面;欧盟2011年8月通过了一份发展制造业计划,提出新工业革命概念,以机器人和信息技术为支撑,实现制造模式的变革。
  我国工業機器人产业发展现状与面临挑战
  我国工業機器人市场已呈现出蓬勃发展的态势。从2010年开始我国工業機器人需求量激增,但目前我国新增工業機器人中超过70%依赖国外进口。近年来,在需求快速扩张及国家自主创新政策作用下,国内一大批企业或自主研制或与科研院所合作,进入工業機器人研制和生产行列,我国工業機器人进入了初步产业化阶段。一些产品已开始产业化生产应用,但由于在精度、速度等方面不如进口的同类产品,因此这些产品产业化应用程度较低,缺乏品牌认知度,市场份额小。
  我國目前已基本掌握了機器人操作機的設計制造技術、控制系統硬件和軟件設計技術、運動學和軌迹規劃技術,生産了部分機器人關鍵元器件,開發出噴漆、弧焊、電焊、裝配、搬運等機器人。一些産品的技術水平已達到國際先進水平,但在總體技術上還有很大差距,僅相當于國外90年代中期的水平。
  目前,外资品牌占据国内市场绝对份额。瑞典的ABB、日本的FANUC(发那科)、日本的YASKAWA(安川电机)、德国的KUKA(库卡)等知名企业产品在中国市场的占有率达到近90%,仅FANUC一家,就在我国占有23%的市场份额。虽然我国在工業機器人相关零部件方面有了一定的产业基础,但是无论从质量、产品系列,还是批量化供给方面都与国外存在较大的差距。特别是在高性能交流伺服电机和精密减速器方面的差距尤其明显,长期依赖进口。
  伴随我国工業機器人需求的迅猛增长,实力良莠不齐的企业纷纷进入工業機器人生产市场,势必造成质低价廉的恶性竞争;虽然我国有近百家从事工業機器人研究生产的高校院所和企业,但现行的体制造成研究形式上过于独立封闭、内容上较为分散,难以形成合力,造成重复研究与时间、经费的浪费;多数企业热衷于大而全,一些关键部件研发生产的企业纷纷转入整机的生产,难以形成研发、生产、制造、销售、集成、服务等有序、细化的产业链。因此,工業機器人的产业化发展有待规范。
  盡管“十一五”及“十二五”期間,國家有多個項目涉及機器人領域,但行業仍未建立起有效的公共技術平台以加強關鍵共性技術和核心功能部件的研究與突破,産業化進程也難以推進,研發與産業化方面的激勵政策尚需細化完善。
  我国工業機器人产业发展的战略与对策
  按照“市场导向、创新突破、引领产业”的发展思路,立足于汽车、电气/电子等重点行业自动化生产线建设,通过加强官产学研用合作,推进关键核心技术突破,实现工業機器人的产业化和规模化发展。
  基于我国现有的产业基础及技术水平,工業機器人产业的发展可分两步走:到2015年,实现工業機器人在制造业中的广泛应用,实现工業機器人技术的产业化与应用;到2020年,全面实现工業機器人的国产化,形成较为完善的工業機器人产业体系,培养出3~5家具有国际竞争力的知名企业和8~10个配套产业集群,工業機器人行业和企业的技术创新能力和国际竞争能力明显增强,高端产品市场占有率提高到45%以上,形成与世界工业发达国家在工業機器人领域全面抗衡的能力。
  面向汽车、电气/电子等行业应用,重点突破机器人本体优化设计技术、新一代智能机器人控制器、关键机器人部件单元制造技术、机器人离线编程与仿真技术、基于外部传感技术的机器人运动控制、工業機器人故障远程诊断与修复技术、工業機器人与成套装备协调作业技术等一批关键核心技术,为实现工業機器人的规模化生产提供技术支撑。除提高机器人性能外,还须大力加强大型、专业应用工程软件开发工作。在全国范围内培育几个具有国际影响力的产业链完整、产业配套齐全的工業機器人产业集群。
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