工业机器人发展与展望

齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司

战略发展部高级工程师 赵巍秋

工业机器人是将机器人技术与工业化管理相结合的机电一体化装备，技术附加值高，应用广泛，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用，正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。

我国的机器人技术研究起步较晚，但进步较快，已经在工业机器人、特种机器人和智能机器人等方面取得了一定的成就。通过科技攻关，目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人。但是与世界发达国家相比，还有一定的差距，如可靠性低于国外产品，应用领域窄，生产线系统技术与国外差距大。我国目前从事机器人研发和应用工程的单位相对较少，工业机器人的拥有量远远不能满足需求量，长期大量依靠从国外引进。虽然称作 “机器人”，但从研发和应用来看，我国现有的机器人只能称作单一的机器单元，还未能充分体现出智能化、系统化、可重构化、网络化的要求。

国外机器人综合能力很强，比如材料的关键连接部分、装配工艺、软件算法、重要的零部件谐波减速器等。在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。

我国的工业机器人应用数量偏少，且主要依赖从日本、德国、意大利、美国进口。工业机器人很多核心技术我们尚未掌握，这是影响我国机器人产业发展的一个重要瓶颈。2012年以来，国家部委制定的规划和专项政策陆续出台，提出要大力推进自动控制系统、工业机器人、关键零部件等装置的开发和产业化。从而使我国进入了工业机器人产业化加速发展阶段。

我国的机器人产业应走什么道路，如何建立自己的发展模式，值得研究探讨。在2003年12月中国工程院公开的《我国制造业焊接生产现状与发展战略研究总结报告》中认为：我国应从“美国‘进口、再自行设计、制造’模式”着手，在条件成熟后逐步向“日本 ‘自行开发研制、设计、制造’模式”靠近。

根据我国现状，应从实际应用着手，普及推广应用产业的工业机器人，拓展工业机器人的应用领域正如之前已经提到的，工业机器人的应用正从汽车工业向一般工业延伸，除了涉及到的金属加工、食品饮料、塑料橡胶、医药等行业，工业机器人在风能、太阳能、交通运输、建筑材料、物流甚至废品处理等行业都可以大有作为。进行分块研究、分步实施，分领域经营的发展策略，从而建立起具有“中国特色”的应用发展模式。无论是企业还是社会都认识到必须采取从改善机器设备入手，提高技术和资金的密集度来减少用工量。我国作为亚洲第三大的工业机器人需求国，市场发展稳定，随着我国产业结构调整升级不断深入和国际制造业中心向中国的转移，我国的机器人市场会进一步加大，市场扩展的速度也会进一步提高。

通过工业机器人技术的发展，开发研制出一批从事高危、高污染、高体力环境下作业的工业机器人，比如焊接机器人、切割机器人、搬运机器人、喷涂机器人、码垛机器人、水下探测等，从而使操作工人远离危害，保证健康、安全。例如首钢莫托曼弧焊机器人的应用，大大改善了焊接质量、提高了工作效率，减低了劳动强度，增大了安全性；深海探测机器人“蛟龙号”的应用，已经完成深海7000m的探测工作，这是人工所无法达到的。

我国的工业机器人自动化生产线装备的市场尚处于起步阶段，而国内装备制造业正处于由传统装备向先进制造装备转型的时期，这就给机器人自动化生产线研究开发者带来巨大商机。预测，目前中国仅汽车行业、电子和家电行业、烟草行业、新能源电池行业等，年需求此类自动化线就达300多条，产值约为60亿元以上。

“十二五”期间，随着机器人产业在国内的快速发展及下游行业的驱动，未来对机器人的需求呈现出强劲的发展态势。

随着中国劳动力成本上升、安全生产意识增强，特别是中国工业转型升级的需要，中国的工业机器人在未来的5～10年间还将会有大的发展。在“十二五”期间，国家863项目、国家支撑计划重大项目、国际合作重大项目等多个项目都有涉及机器人项目。国际机器人联合会预测，到2014年，中国将成为全球最大的机器人市场。到2015年，中国机器人市场需求量将达3.5万台，占全球总量的16.9%。专家表示，未来3年中国工业机器人市场增速可达30%。

随着人力成本的增加，以机器人为主导的自动化设备越来越受欢迎。工业机器人是实现我国制造业转型升级的强力技术手段。工业机器人可以改变人们未来的生产生活方式。现在以人为主导的生产模式，将来要变成以机器人为主导的制造模式。这虽然会减少一些传统就业岗位，但新的智能制造模式也会产生很多新的岗位。

在新兴产业和传统产业的转型过程中，工业机器人都扮演着“催化剂”的角色。在工程机械行业，机器人往往在生产线上进行着点焊、弧焊、喷漆、装配等工作。近年来，中国机械行业增速放缓，亟待升级转型，企业要想在激烈的竞争中抢夺更大的市场份额，摆脱产品的同质化竞争，必须加强生产线自动化水平，大力引进机器人将不可或缺。通过开发、应用机器人技术，将传统产业的生产模式进行优化，不仅能保证产品质量的稳定性，提高劳动生产效率，还能改善工人的工作条件和劳动强度。近几年，工业机器人自动化生产线也已经不断出现，并给用户带来显著效益。随着我国工业企业自动化水平的不断提高，机器人自动化生产线的市场也会越来越大，并且逐渐成为自动化生产线的主要方式。这些举措不仅使企业的生产效率得到了有效提高，也转变了员工的传统观念。

巨大的市场需求和复杂的竞争环境给我国的机器人产业带来了前所未有的机遇和挑战。在政策扶持和市场需求强劲的大背景下，如果能在发展中解决存在的问题，“中国制造”的工业机器人将走得更快、更远。随着智能技术的不断发展，人力成本的不断上升，智慧工厂、超级工厂、智能生活、智能家居等将预示着机器人时代正式来临。