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《中國制造2025》規(guī)劃系列解讀之推動機器人發(fā)展

《中國制造2025》站在歷史的新高度，從戰(zhàn)略全局出發(fā)，明確提出了我國實施制造強國戰(zhàn)略的**個十年的行動計劃，將“**數控機床和機器人”作為大力推動的重點領域之一，提出機器人產業(yè)的發(fā)展要“圍繞汽車、機械、電子、危險品制造、國防**、化工、輕工等工業(yè)機器人應用以及醫(yī)療健康、家庭服務、教育娛樂等服務機器人應用的需求，積極研發(fā)新產品，促進機器人標準化、模塊化發(fā)展，擴大市場應用。突破機器人本體，減速器、伺服電機、控制器、傳感器與驅動器等關鍵零部件及系統(tǒng)集成設計制造技術等技術瓶頸。”并在重點領域技術**路線圖中明確了我國未來十年機器人產業(yè)的發(fā)展重點主要為兩個方向：一是開發(fā)工業(yè)機器人本體和關鍵零部件系列化產品，推動工業(yè)機器人產業(yè)化及應用，滿足我國制造業(yè)轉型升級迫切需求；二是突破智能機器人關鍵技術，開發(fā)一批智能機器人，積極應對新一輪科技**和產業(yè)變革的挑戰(zhàn)。

一、以需求為導向，增強**能力，擴大市場應用

根據應用環(huán)境不同，國際機器人聯(lián)合會（IFR）將機器人分為兩類：制造環(huán)境下的工業(yè)機器人和非制造環(huán)境下的服務機器人。工業(yè)機器人是在工業(yè)生產中使用的機器人的總稱，是現代制造業(yè)中重要的工廠自動化設備；服務機器人是服務于人類的非生產性機器人，服務機器人技術主要應用于非結構化環(huán)境，結構比較復雜，能夠根據自身的傳感器與通過通信，獲得外部環(huán)境的信息，從而進行決策，完成相應的作業(yè)任務。

1、中國已成為全球**大工業(yè)機器人市場，潛力仍待挖掘

工業(yè)機器人主要是指面向工業(yè)領域的多關節(jié)機械手或多自由度機器人，用于工業(yè)生產過程中的搬運、焊接、裝配、加工、涂裝、清潔生產等方面。2014年全球工業(yè)機器人銷量創(chuàng)下歷史新高，達到22.5萬臺，同比增長27%。市場增長的動力主要來自于亞洲地區(qū)，特別是中、韓兩國。

近年來，中國機器人市場需求快速增長，并已成為全球機器人重要市場。2014年，中國工業(yè)機器人銷量達到5.6萬臺，同比增長52%，再次成為全球*大工業(yè)機器人市場。用戶已從外商獨資企業(yè)、中外合資企業(yè)為主，向內資企業(yè)、乃至中小企業(yè)發(fā)展。國內沿海工業(yè)發(fā)達地區(qū)不少企業(yè)產品用來出口，對產品質量要求高，越來越多的企業(yè)采用機器人代替產業(yè)工人。在珠三角地區(qū)，使用工業(yè)機器人的年均增長速度已達到30%，尤其在裝配、點膠、搬運、焊接等領域，已經掀起了一股機器人使用熱潮。

雖然自2013年中國已經是全球工業(yè)機器人*大市場，但制造業(yè)工業(yè)機器人密度仍然很低，2013年中國工業(yè)機器人密度僅為30臺/萬名產業(yè)工人，不足全球平均水平的一半，與工業(yè)自動化程度較高的韓國（437臺/萬名產業(yè)工人）、日本（323臺/萬名產業(yè)工人）和德國（282臺/萬名產業(yè)工人）相比差距更大。國內工業(yè)機器人市場仍有巨大潛力。

我國作為制造業(yè)大國，在工業(yè)機器人應用方面一直處于落后地位。除汽車行業(yè)外，量大面廣的一般制造業(yè)對機器人的應用基本上處于自發(fā)、分散或零散的狀態(tài)。隨著我國工廠自動化的發(fā)展，工業(yè)機器人在其它工業(yè)行業(yè)中也將得到快速推廣，如電子、金屬制品、橡膠塑料、食品、建材、民爆、航空、醫(yī)藥設備等行業(yè)。

工業(yè)機器人的應用程度是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。我國工業(yè)機器人的發(fā)展，應圍繞加快我國智能制造的發(fā)展需求，協(xié)同機器人供需雙方，一方面提高我國機器人制造企業(yè)的**能力，促進機器人標準化、模塊化、系統(tǒng)化發(fā)展，降低使用成本，提升集成應用水平，從而擴大市場應用范圍；另一方面積極開展自主品牌機器人的應用試點，抓好一批效果突出、帶動性強、關聯(lián)度高的典型應用示范工程，以點帶面推動運用工業(yè)機器人來改造提升傳統(tǒng)制造業(yè)。

2、我國服務機器人產業(yè)以需求為導向，有重點地進行發(fā)展

服務機器人包括專用服務機器人和家用服務機器人，服務機器人的應用范圍很廣，主要從事維護保養(yǎng)、修理、運輸、清洗、保安、救援、監(jiān)護以及醫(yī)療、養(yǎng)老、康復、助殘等工作。服務機器人是一種新型智能化裝備、一項戰(zhàn)略性高技術產品，在未來具有比工業(yè)機器人更大的市場空間。

全球服務機器人在近五年間呈現出快速增長的態(tài)勢。根據國際機器人聯(lián)合會（IFR）的統(tǒng)計，2013年全球專業(yè)服務機器人和個人/家用服務機器人的銷量分別達到2.1萬臺和400萬臺，市值分別為35.7億美元和17億美元，分別同比增長4%和28%。未來幾年，全球服務機器人的市場將繼續(xù)快速增長。隨著相互學習與共享知識云機器人技術獲得重大突破，小型家庭用輔助機器人大幅度降低生產成本，將在2020年之前形成至少累計416億美元的新興市場；另一方面雖然殘障輔助機器起步緩慢，但可預測未來20年會有高速增長。

目前國際上服務機器人的技術研發(fā)主要由美、日、中、德、韓五國主導。我國服務機器人的發(fā)展滯后于工業(yè)機器人，與日本、美國等國家相比，我國在服務機器人領域的研發(fā)起步較晚，與發(fā)達國家**差距還比較大。但相對于工業(yè)機器人而言，國內外差距較小。服務機器人一般都要結合特定需求市場進行開發(fā)，本土企業(yè)更容易結合特定的環(huán)境和文化進行開發(fā)占據良好的市場定位，從而保持一定的競爭優(yōu)勢；另一方面，外國的服務機器人也屬于新興產業(yè)，大部分服務機器人公司成立的時間還比較短，因而我國的服務機器人產業(yè)面臨著較大的機遇和發(fā)展空間。

從發(fā)展趨勢來看，我國專業(yè)服務機器人有望先于個人/家用機器人實現產業(yè)化，特別是醫(yī)療機器人、危險特殊環(huán)境巡檢探查機器人等。隨著我國進入老齡化社會，醫(yī)療、護理和康復的需求增加，同時由于人們對生活品質追求的提高，將使個人/家用機器人在未來具有更為廣闊的市場空間。

二、突破技術瓶頸，提升產業(yè)化能力

機器人集現代制造技術、新型材料技術和信息控制技術為一體，是智能制造的代表性產品，其研發(fā)、制造、應用成為衡量一個國家科技**和制造業(yè)水平的重要標志，引起了世界制造強國的高度重視。

我國機器人產業(yè)的發(fā)展可追溯到上世紀八十年代，當時科技部將工業(yè)機器人列入了科技攻關計劃，原機械工業(yè)部牽頭組織了點焊、弧焊、噴漆、搬運等型號的工業(yè)機器人攻關，其他部委也積極立項支持，形成了中國工業(yè)機器人**次高潮。其后，主要是由于市場需求的原因，機器人自主研發(fā)和產業(yè)化經歷了長期的停滯。2010年以后，我國機器人裝機容量逐年遞增，開始面向機器人全產業(yè)鏈發(fā)展。

機器人產業(yè)發(fā)展包括研發(fā)試驗、機器人本體和零部件產業(yè)化、系統(tǒng)集成技術、服務等，每一個環(huán)節(jié)都很重要。我國機器人產業(yè)鏈的發(fā)展是一個任重道遠的過程，整體來看，目前中國大部分機器人企業(yè)集中在集成領域，加工組裝企業(yè)占多數。在核心及關鍵技術的原創(chuàng)性研究、高可靠性基礎功能部件、系統(tǒng)工藝應用解決方案以及主機批量生產等方面，距發(fā)達國家還有相當的差距。關鍵部件方面，精密減速器、伺服電機及驅動器等關鍵部件大量依賴進口。雖然多年來國家對這方面也做了較大的投入支持，由于原來市場規(guī)模和產業(yè)化程度不高，不足以帶動核心部件的發(fā)展，致使效果不理想。

由此可見，我國機器人技術實力不足制約了產業(yè)化規(guī)模，而規(guī)模較小也反過來制約了技術的發(fā)展，這些都影響了機器人產業(yè)化進程。若想提高國產機器人的市場競爭力，一方面要擴大國產機器人產量，提高國內機器人企業(yè)的產能；另一方面，要推動國產機器人關鍵零部件的國產化，提高關鍵零部件生產能力，滿足國產機器人產能擴張的需要。

近兩年，國家對智能制造和機器人高度重視。工信部、發(fā)改委、科技部等多部門都在力推機器人產業(yè)的發(fā)展，從頂層設計、財稅金融、示范應用、人才培養(yǎng)等多個方面著手推進自主品牌機器人產業(yè)發(fā)展，扶持政策愈來愈**、細化。我國機器人產業(yè)路線圖以及機器人產業(yè)“十三五”規(guī)劃相關工作也在穩(wěn)步推進。這對我國機器人企業(yè)突破技術瓶頸、提高產業(yè)化能力將起到極大的促進作用。

目前對于我國機器人產業(yè)而言，已經不是重視或不重視的問題，而是以什么樣的眼光來看待這個產業(yè)，以什么樣的思維來培育和有序發(fā)展這個產業(yè)的問題。對于機器人產業(yè)的市場需求、技術**模式、資金支持方式等多方面問題，各地政府對該產業(yè)的扶持政策都有望走向細化。

三、加快下一代機器人研發(fā)生產，搶占機器人技術及產業(yè)發(fā)展的下一個制高點

隨著機器人技術的發(fā)展，根據功能不同，機器人又被分為一般機器人和智能機器人。其中，一般機器人是指只具有一般編程能力和操作功能的機器人，目前我國生產的機器人大多數屬于這一類；智能機器人并沒有統(tǒng)一的定義，大多數專家認為智能機器人至少要具備以下幾大功能特征：一是具備對不確定作業(yè)條件的適應能力；二是具備復雜對象的靈活操作能力；三是具備與人緊密協(xié)調合作的能力；四是具備與人自然交互的能力；五是具備人機合作**特征。無論是現代的工業(yè)機器人還是服務機器人，*終都將發(fā)展為具有學習能力的智慧型機器人。我們一般將智能機器人又稱為下一代機器人。隨著3D視覺感知/認知、力覺傳感器等技術的不斷進步和與工業(yè)互聯(lián)網、云計算、大數據等新一代信息技術的深度融合，下一代機器人的智能化程度將進一步提高，對外界的感知能力將進一步增強，可以完成動態(tài)、復雜的作業(yè)使命，實現多機協(xié)同，并與人類協(xié)同作業(yè)。

為進一步搶占國際市場，提升制造業(yè)在全球的競爭性地位，各經濟強國躍躍欲試，紛紛制定發(fā)展規(guī)劃，以圖搶占先進機器人技術的發(fā)展先機。目前，德國政府推行“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，構建“智能工廠”，打造“智能生產”，其重點課題之一是人與機器、機器與機器之間的交互合作。美國2013年提出了“美國機器人發(fā)展路線圖”，將圍繞制造業(yè)攻克機器人的強適應性和可重構的裝配、仿人靈巧操作、基于模型的集成和供應鏈的設計、自主導航、非結構化環(huán)境的感知、教育訓練、機器人與人共事的本質**性等關鍵技術。2015年初，日本政府公布了《日本機器人新戰(zhàn)略》，并在其五年行動計劃中，明確提出要“研究開發(fā)下一代機器人中要實現的數據終端化、網絡化、云計算等技術”。韓國政府近年來陸續(xù)發(fā)布多項政策，旨在扶植第三代智能機器人的研發(fā)與應用，2012年韓國公布的《機器人未來戰(zhàn)略戰(zhàn)網2022》，其政策焦點為支持韓國企業(yè)進軍國際市場，搶占智能機器人產業(yè)化的先機。在美、日、歐等技術強國的大力推進下，近5年來下一代機器人樣機、示范應用、乃至實用系統(tǒng)不斷涌現。

從我國目前來看，下一代工業(yè)機器人需求市場尚未完全成熟，但具有戰(zhàn)略意義的共性技術研發(fā)、儲備又尤為迫切。當前我國發(fā)展下一代機器人產業(yè)，應首先注重夯實機器人產業(yè)技術基礎，著力推動現有機器人的產業(yè)化進程，加快自主品牌機器人在國內市場的推廣應用。探索新的技術研發(fā)模式，鼓勵科研院所與企業(yè)發(fā)揮各自優(yōu)勢，多方建立下一代工業(yè)機器人前沿、共性技術研發(fā)與儲備的***平臺，從中國的國情、需求出發(fā)，突破下一代機器人核心技術，研制出下一代機器人樣機系統(tǒng)、產品，并推進產業(yè)化進程，搶占下一代機器人國際制高點。對于應用于不同領域的機器人產品，實施不同的發(fā)展戰(zhàn)略：一方面以企業(yè)為核心，以共性技術平臺為支撐，優(yōu)先發(fā)展下一代工業(yè)機器人，推進產需對接，搶占發(fā)展制高點；另一方面，以市場為導向，把握國內需求特點，發(fā)展醫(yī)療、養(yǎng)老助殘等服務機器人和特殊服役環(huán)境下作業(yè)的特種機器人。

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