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中國工業機器人產業：擁抱（bào）發展新機遇

2022-2-22 來源：- 作（zuò）者：-

　　在上海的一家汽車製造工廠裏，十幾台機械手臂在流水線兩側有規律地上下揮舞，輕鬆地完成著焊接工作。

　　在（zài）北京的一處現代（dài）化物流（liú）倉庫內，機械臂不停地為傳（chuán）送（sòng）帶上的商（shāng）品貼好條形碼，並將其（qí）分揀入庫。

　　甚至（zhì）在太空，也有（yǒu）機械臂的身（shēn）影——去年7月，中國空間（jiān）站核心艙機械臂首次托舉航天員（yuán）到指定位置圓滿完成出艙操作，抬升（shēng）天和（hé）核（hé）心艙艙外全景相機的（de）位置，並驗證了機械臂的（de）大範圍轉移能力。

　　這些應用（yòng）於各領域，能完成或是繁（fán）重、枯燥，或是高難度、高精度工作的多關節機械手（shǒu），就是工業機器人。

　　如今，中國已經連續8年成為全球最大（dà）的工業機器人消費國。去年底，《“十四五”機器（qì）人產業發展規劃》印發，“到2025年成為全球機器人技術創新策源地、高端製造集聚地和集成應用新高地”，成為中國“十四五”時期機器人產業發展的新目標。中國（guó）工業機器人產業正在（zài）擁抱發展新機（jī）遇。

　　國產品牌迅速崛起

　　機器人被譽為（wéi）“製造業皇冠頂（dǐng）端的明珠”，其研發、製造、應用是衡（héng）量一個國家科技創新和高端製造業水平的重要標誌（zhì）。當前，中國已經成為支（zhī）撐世界機器人產業（yè）發展的一支重要力量（liàng）。

　　工信（xìn）部數據顯示，“十（shí）三五”期間，中（zhōng）國機器人產業規模、技術和產品均實現突破。從規模上看（kàn），2020年機器人產業（yè）營業收入首次突破1000億元（yuán）。“十三五”期間，工業機器人產量（liàng）從7.2萬套增長到21.2萬套，年均增（zēng）長31%。從技術和產品上看，精密減速器、高性能伺服驅動係統、智能控（kòng）製器、智能（néng）一體化關節等關鍵技術和部件加快突破、創新成果不斷湧現，整機（jī）性能大幅提升、功能愈加豐富，產品質量（liàng）日益優化。行業應用也在深入拓展。例如，工業機器人已在汽車、電子、冶金、輕（qīng）工、石化（huà）、醫藥等52個行（háng）業大類、143個行業中類廣泛應用。

　　“‘十三（sān）五’期間，通過持續（xù）創（chuàng）新、深（shēn）化應用，我國機器人產業呈現良好發展勢頭（tóu）。”工信部裝備工業（yè）一司司長王衛明介紹，中國機器人產業已基（jī）本形成了從零（líng）部件到整機（jī）再（zài）到集成（chéng）應用的全產業鏈（liàn）體係，核（hé）心技術和關鍵零部件創（chuàng）新有序推進，整機研發及批量製造能力不斷增強，產業鏈應變能力和協同發展能力持續提升（shēng）。

　　但與此同時，王衛明也（yě）指出，與國外先進水平相比（bǐ），中國機器人產業仍存（cún）在一定差距（jù），比如技術積累不足，原（yuán）創性研（yán）究、理論研究、正向設計能力欠缺；產業基礎薄弱（ruò），關鍵零部件質量穩定性、可靠（kào）性等還不能滿足高性能整機的需求；高速、高精、重載等高性能整機產品供（gòng）給缺（quē）乏等。

　　具體到工業機器人（rén）領（lǐng）域，在（zài）市場競爭中，國內品牌仍呈追趕態勢。根據相關研究機構統計數據，2021年度占據國內工業機器人市場份額前幾位的仍是國外品牌。

　　盡管麵前差（chà）距不小，但近年（nián）來，已有（yǒu）眾多國產工業機器人品牌迅速崛起，奮力直追。

　　總部位於江蘇南京的（de）埃斯頓自動化集（jí）團，是擁有完全自主核心技術的國產機器人上市企業（yè）之一，其工業機器人產品銷量已穩居國產品牌前（qián）列。

　　埃斯頓技術（shù）總監錢巍告訴記者，近年來，該公司走的是一條“通用+細分”的市（shì）場發展路線。“一方麵，以通用市場形成規模，可以快速搶占市場份額，同時也能進一步帶動毛利率的上升。另一方麵，公司充分（fèn）利用自主核心（xīn）部件、成本、質量和定製的競（jìng）爭（zhēng）優勢，拓展機器人細（xì）分市場，結合行業工藝和使用特點，定製開發專用機器（qì）人產品，使其比通用機器人效率更高、成本更低、使（shǐ）用更簡便，從而獲取高回報，獲得更多（duō）的競爭優勢與利潤空間。”

　　在這（zhè）一策（cè）略下，埃（āi）斯頓工業機器（qì）人在下遊行業覆蓋廣泛，包括鋰電、光伏等新興行業以及焊接等應用領域，與隆基股（gǔ）份、三一重（chóng）工、海爾集團和一些新興行業的龍頭企業，都建立了長期穩定的合作關係。“公司會主動選（xuǎn）擇下遊行業，如果預判某些行業發展（zhǎn）放緩，會在資源投入上（shàng）做出相應調整，分散一定（dìng）的行業周期性風險。”錢巍說。

　　另一家更年輕的國產機器人企業珞石機器人，成立還不到7年，但發展勢（shì）頭正勁。去（qù）年，該企業山東分公司入（rù）選工（gōng）信部第三（sān）批專精特新“小巨（jù）人”企業（yè）名單；今（jīn）年，其北京公司也榮獲（huò）北京市2021年度第二（èr）批專精特新“小巨人”企（qǐ）業認定。

　　在珞石機器人（rén）聯合創始人（rén）韓峰濤看（kàn）來，國產工業（yè）機器人要在國外產品（pǐn）的領先態勢中尋求突圍，也有（yǒu）一定的（de）優（yōu）勢。“中國擁有全球（qiú）機器人最大（dà）市場，而且增速快、潛力大，國外產品要贏得國內市場必須要先做好本土化（huà）工作。而國產工業（yè）機器人製造者顯然離中國的企業更（gèng）近，更容易深入了解企業對工業機器人的需求，也（yě）更利於堅（jiān）持本土化、本地化策略。”

　　韓峰濤還告訴記者，因為機器（qì）人產業科技含量水平高，技（jì）術研發（fā）需求大，所以對新（xīn）興企業來說，堅持長期的研發投入十分（fèn）重要。“國際領先的機器人企業都有著幾（jǐ）十年的技術積累，我們還需（xū）要在追趕（gǎn）中去補足。所以機器人企業不能隻關注短期利益，要在技術布局上具有前瞻性，才（cái）能在未（wèi）來取得長足發展。”

　　著力（lì）提高創新能力（lì）

　　隨著人工智能、大數據、雲計算、物聯網等新一代信息技術的（de）快速發（fā）展，機器人智能化也在多維升級（jí）。

　　據中國機器（qì）人產業聯（lián）盟執行理事長兼秘書長宋曉剛介（jiè）紹，當前國際領先的機器人技術呈現諸多新特點。

　　比如，從單一感知向（xiàng）全域感知提（tí）升。六維（wéi）力傳感器、激光雷達、三維視覺傳感器等機器人（rén）專用傳感（gǎn）器的大量應（yīng）用，讓（ràng）機器人（rén）對周（zhōu）邊環境的感知更加全麵。再有，從感知智能向認知智（zhì）能升（shēng）級。例如基於深度學習係統，能（néng）夠訓練機器人適應不同的運行環境，並實時作（zuò）出應變決策。此外（wài），還（hái）有（yǒu）從單機智能向集（jí）群智能演進、從圍欄操作向人機協作躍遷等特征。“波（bō）士頓（dùn）動力公司的仿人機器人、機器狗（gǒu）匯聚在一起，可以演出一套（tào）協調優美的舞蹈（dǎo）。發那科公司推出10公斤（jīn）負載新型協作機器（qì）人，能與（yǔ）工（gōng）人共享工作空間，針對（duì）小型部件的（de）搬運、裝（zhuāng）配等應用需求，提供精準、靈活、安全的人機協（xié）作方案。”宋曉剛舉例稱。

　　技術（shù）更迭日新月異，在這樣的背景下，國產工業機（jī）器人必須加緊提升產業創（chuàng）新（xīn）能力。

　　《“十四五”機器人產業（yè）發展規劃》部（bù）署的主要任務（wù）中，首要一項就是“提高產業創新能力”。其中指出（chū），要加強核（hé）心技術攻關，突破機器人係統開發、操作係統等共性技術，研發仿生感知與（yǔ）認知、生機電融合（hé）等前沿技術，推進人（rén）工智能、5G、大數據（jù）、雲計算等新技術與（yǔ）機器人技術的融合應用。建立健全創新（xīn）體係，推動重點研發（fā）機構（gòu）加強技術研究和成果轉化，鼓勵骨幹企業協同推動軟硬件係統標準化（huà）和模塊化，支持企業加強技術中心建設（shè）。

　　不（bú）同的企業在自主創新道路上正積（jī）極探索合適的路徑。

　　據韓峰濤介紹，珞石機（jī）器人自主研發的軟件控製係（xì）統xCore是目前國產控製係統中的佼佼（jiǎo）者。“這是一個底層（céng）係統。機器人怎麽工（gōng）作、如何感知，今後怎樣增加視覺、觸覺以及進行不（bú）同的任務學習，這所有的控製（zhì）都可以集成在軟件（jiàn）當中。”

　　借助xCore係統，珞石機器人實現了（le）對工（gōng）業機（jī）器人和柔（róu）性協作機（jī）器人的同（tóng）時控製，這在（zài）業界還是首創。“一般的工業機器人是在封閉的（de）車間進行（háng）自動作（zuò）業。協作機器人是能和（hé）人協同作業，在共同（tóng）的（de）工作空間中（zhōng）有近距離直接接觸。柔性（xìng）協作（zuò）機器人又在協作機器人的基礎上，增加了豐富的力與視覺傳感器。”韓峰濤表示，由珞石機器（qì）人生產的柔性協作機器人，每個關節處都配置（zhì）了高精度（dù）扭（niǔ）矩傳感器，最（zuì）大程度複現了人類手臂般的（de）靈活運動，能夠完成更多複雜的、高精度的工作。

　　過去，工業機器人核心（xīn）零部件持續依賴進口，隻有扭轉這一局（jú）麵才能真正提升國產機（jī）器人的研發能力。為（wéi）此，多年來，埃斯頓致力於將自主創新深入至工業機（jī）器人製造（zào）全產業鏈。

　　“公司基於高度自主的核心部件技術積累了優勢，實（shí）現機器人關鍵零部件的（de）自主（zhǔ）研發，如控製器、伺（sì）服電機及驅動（dòng）器和（hé）部分減速機等（děng）。”采訪中，錢巍向記者介紹了該公司多項代表性成果，如高性能串聯六關節機器人控製（zhì）係統，機器人智能化功能實現等。“埃斯頓已（yǐ）經把工業機器人（rén）最核心（xīn）的控製器及控製算法，提升（shēng）到（dào）一定的（de）高度，使國產工業機器人在節拍、精（jīng）度等方麵達到了國際領先水平。”

　　“埃斯頓堅持（chí）走（zǒu）自主（zhǔ）創新的技（jì）術道路（lù），研（yán）發投入占比保持在營收（shōu）的（de）10%左右。”錢巍表示，現在公司機器人核心部件自主化率已達（dá）到80%以上。

　　針對更多國內機器人企業的創新研（yán）發，宋曉剛提出建議，一方麵（miàn）要聚焦（jiāo）產業發展需求，突（tū）破機器人（rén）係統開發、操作係統（tǒng）等共性技術；另一方麵要鼓勵骨幹企業聯合開展機器人協同（tóng）研發，推動軟硬件係統標準化和模塊化，提高新產品研發效（xiào）率。

　　瞄準國（guó）際領先水平

　　《“十四五”機（jī）器人產業發展規（guī）劃》提出“十四五”時期（qī）發展目（mù）標（biāo）是“到2025年，我國成為全球機器人技術創新策源地、高端製造集聚地和集成應用新高地”。具體包括：一（yī）批機器人核心技術和高端產品取得突破，整機綜合指標達到國（guó）際先（xiān）進水平，關鍵零部件性能和可靠性達到國際同類（lèi）產品水平；機器人產業營業收入年均增速超過20%；形成一（yī）批具有國際（jì）競爭力的領軍企業及（jí）一大批創新能力強（qiáng）、成長性好的（de）專精特新“小巨人”企業，建成3—5個有（yǒu）國際影響力的產業集（jí）群；製造業機器人密度實現翻番（fān）。到2035年（nián），中國機器人產業綜合實力達（dá）到國際領先水平，機（jī）器（qì）人成為經濟發展、人（rén）民生活、社會（huì）治理的重要組成。

　　可見，國產工（gōng）業機器人最終要瞄準國際競爭。

　　為實現發展目標，吸引海內外人才、吸收國際（jì）領先經驗，是國產（chǎn）企業應該具備的視野；跨國並購也是打造全（quán）球產（chǎn）業鏈的可行（háng）路徑。

　　近年來（lái），埃斯頓（dùn）就已先後收購、控股及入股了多家海（hǎi）外企業（yè），快（kuài）速打通（tōng）了全產業鏈，並形成（chéng）一定規模。埃斯（sī）頓還建立起歐洲研發中心（xīn）。錢巍表示：“公（gōng）司大力吸引國內（nèi）外優秀人才，已擁有來自美國、日本、英國、德國、意大利（lì）等國家的智能核心控製部件及解決方案，建立了機器人和智能（néng）製造方麵的技術專家支持（chí）團隊，著力構建具有全球競爭力（lì）的全（quán）球研發布局和多（duō）層級研發體係。”

　　珞石機器人也在去年開始了全球化策略，在日本成立了研發中（zhōng）心，積極吸收國際先進（jìn）技術。韓峰濤說：“未來會加快全球（qiú）研發布局，計劃在歐洲（zhōu）也（yě）成立研發中心，以（yǐ）期（qī）到2025年，在技術能力上追趕至國際一（yī）線水平。”

　　在“十四五”時期，國產工業機器人會拓（tuò）展到哪些應用（yòng）領域，又將為中國製造帶來怎樣的改變（biàn）？

　　宋曉剛指出，“十四五”時期，工業機器人領域將重點研製麵向汽車、航空航天、軌道交通等領域的高精度、高可（kě）靠性（xìng）的焊接（jiē）機器人，麵向半導體行業（yè）的自動搬（bān）運、智能移動（dòng）與存儲等真空（潔淨）機器人，具備防爆功能的民爆物品生產機器人，AGV、無人叉車，分揀、包裝等物（wù）流（liú）機器人，麵向3C、汽車零部件等領（lǐng）域的大負載、輕型、柔性、雙臂、移動等協作機器人，可在工作區域內任意位（wèi）置移動、姿態可達、有靈活操作能力的移動操作機（jī）器人。

韓峰濤認為（wéi），鑒於工業機器人產業較（jiào）為高端，其升級（jí）發展必（bì）然會培養（yǎng）出大（dà）批高端技術人才。“當工業機（jī）器人廣泛應用在製造業中，相（xiàng）關（guān）人才（cái）和技術也（yě）會隨之外溢到全產業鏈條中。屆（jiè）時，中國製造整（zhěng）體的自動化、信息化水平都會得到大幅提升（shēng）。”

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