国内工业机器人技术的现状与发展

崔芙铭　王清源　杨一帆

摘 要：首先 介绍了工业机器人的发展现状，分析了工业机器人市场巨大需求的深层原因，论述了工业机器人正处于爆发式增长的必然性。在机器人研究方面，对我国工业机器人发展中需要解决的问题进行了讨论，最后提出了工业机器人的未来发展方向。

关键词：工业机器人； 发展现状；市场需求； 存在问题；

Research Status and Development of the Domestic Industrial Robot Technology

CUI Fuming WANG Qingyuan YANG Yifan

（ Zhengzhou University， Zhengzhou 450000）

Abstract： We first present the research status and its application of the industrial robot. Besides， the reason of the huge demand of the robot in the industrial robot market is also analyzed. In addition， the deeply reason that the industrial robot will inevitably become an explosive growth is discussed directly. Subsequently， the serious problems which restrict our country's robot development are depicted from the view of the robot key technology and basic components. Conclusively， the trends of the industrial robot development also proposed at the end of this paper.

Keywords： industrial robot； current situation of the development； demand of the market； existence problem；

引言

工業机器人是一类在工业环境下使用的、完成焊接、喷涂、搬运、打磨等作业的机器人，是固定式机器人，也称工业机械手，机械臂。1987 年国际标准化组织对工业机器人下了定义： “工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编程操作机器”。工业机器人现已广泛应用于汽车工业的点焊、弧焊、喷漆、热喷镀、搬运、装配、检测等作业. 同时在物流、码垛、药品和食品等领域， 工业机器人正逐渐替待人工从事繁重枯燥的包装、码垛、搬运等作业.

一、机器人发展现状

目前，从工业机器人品牌看，欧美日较为领先，四大巨头瑞士ABB 和德国库卡各占其一，日系发那科和日本安川电机占据其二，它们的工业机器人本体销量占据了全球市场约一半的份额。另外，日本的三菱、川崎、那智不二越、爱普生，美国Adept、意大利柯马、韩国的现代和中国新松机器人自动化股份有限公司等都有一定的品牌知名度和市场占有率。2014 年我国市场共销售57 000 台工业机器人，约占全球销售量的1 /4，同比增幅55%，已连续两年成为全球最大工业机器人市场。

二、国内市场需求分析

我国长期以来依赖低廉劳动价格，中国制造在国际占有较大份额， 但生产技术水平相对落后，工业机器人的应用受到了很大限制。随着国内人工成本的上升，机器人代替劳动者成为工业企业的首选。自2013年以来，我国已成为全球最大的机器人消费国，连续3年稳居世界工业机器人市场头把交椅； 2016年国产工业机器人产量已达7.24万台，而这一数据在2013年仅为9000台！但实际情况却是我国国产机器人市场份额仅占约30%，且主要处于行业低端，高端机器人严重依赖进口；减速机、伺服电机、控制器等关键零部件大部分依赖进口，采购核心零部件的成本就已高于国外同款机器人整体售价。

三、工业机器人发展趋势

工业机器人的发展趋势是向“高速，高精，重载，轻量化和智能化”方向发展。

第一，随着材料技术的进步，减轻驱动器质量，提高刚度，提高伺服电机和驱动器的平均功率比密度，系统复杂性和数据不兼容等问题也将被克服，机器人将能更好的集成到工厂自动化的系统网络中。云机器人将是未来的一种新趋势，机器人连接网络后，通过传感器采集各种数据，如速度、加速度、角度等，通过不同位置机器人的数据进行比较分析以预测机器人状况。通过数据分析机生产线的不足，进一步改进优化生产流程。

第二，对于很多中小型企业来说，采购机器人成为一种负担，加上订单不稳定，无法形成做长远的规划。因此，一些机器人厂商考虑租赁模式，为工厂提供机器人以及维护服务。

第三，机器人正在变得越来越简单化，对于缺乏技术工程师的企业来说，易于编程的机器人才是他们所需要的，简化后的机器人更容易开发出智能制造解决方案。易于使用的机器人可以很容易地集成到生产过程中，使工业机器人在许多行业中得以部署，以维持高效和灵活的生产。

四、工业机器人发展中存在的不足

目前，国内的工业机器人技术仍旧存在诸多问题。主要表现在：

1） 我国工业机器人基础零部件制造能力有待提高。目前国内生产工业机器人的核心零部件（ 如谐波齿轮减速机，高精度伺服电机，） 都依赖进口。

2） 我国的工业机器人设计理念不够成熟，国内的机器人生产大部分立足于功能的实现，在稳定性、易用性方面的考虑目前和国外还有一定的差距。

3） 国内机器人产业化发展有待秩序化与规范化。目前全国已建成和在建的机器人产业园区超过了40个，机器人企业的数量超过了800家。但实际情况却是这800多家企业里面，将近一半企业是没有产品的空牌子，剩下的一半企业里将近70%-80%是在代理别人的产品。伴随我国工业机器人需求的迅猛增长，大量企业蜂拥而上，纷纷看好工业机器人未来的市场规模与经济效益，但是企业实力良莠不齐，有可能造成国内工业机器人市场的恶性竞争。

当前，我国正走在从“工业大国”转型为“工业强国”的上，提升工业机器人国产化率及技术水平是“中国制造2025”得以实现的重要环节，唯有正视缺陷，有针对性的补足，才能避免拔苗助长的悲剧。

结语

工业4.0时代已经悄悄到来，工业生产日益智能化，但国内机器人产业总体水平与国外尚有差距，中高端市场进口替代空间大，机器人行业有望成为引导国内制造业整体升级的排头兵。我国工业机器人产业的发展，是促进我国智能制造的基础，是提高我国工业竞争力的重要砝码。随着国家“十三五”计划对智能制造和机器人的重视，未来一段时间将迎来工业机器人发展的新浪潮，也将有力支撑我国工业产业再次升级。

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