2017年工业机器人的现状及发展趋势
--读《新版工业机器人》体会
张云峰
按照公司要求，在上半年的领导干部读书活动中，选择了工业机器人方面的书籍，一是今年在武汉大学攻读的在职研究生毕业论文开题中选择了工业机器人方面的课题研究，二是个人兴趣爱好，本人在杏山铁矿工作期间，针对主溜井井壁破碎塌方，人员无法在保证安全的前提下检查井壁破碎塌方情况的现状，自己研制组装了遥控井筒检查装备，其实也是目前来讲工业机器人的一种类型，先后多次检查主溜井井壁情况，为当年主溜井的防护方案制定以及工程技术专家论证提供了珍贵的现场检查影像资料和数据。在主井罐道绳更换发生坠绳事故后，无法检查井筒装备损坏情况和绳子缠绕情况，再一次应用遥控检查装备提供了技术支持，并保证了事故的及时处理。
工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广，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。国外专家早就预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。但是工业机器人行业一直受日本、德国、韩国等高端企业垄断，国内生产的品牌产品不多，我们首钢也有自己的机器人公司—莫托曼机器人，现在和安川合作了，但是首钢的机器人在行业内还是比较有名气的。从行业的一些数据可以看到2014年，中国工业机器人销量达到5.7万台，但其中本土供应商的销量仅为1.6万台，其他则来自海外供应商。而且国产机器人产品主要集中在中低端领域，而高端机器人则是依赖进口。 2014年，我国工业机器人保有量为18.6万台左右；2015年，我国工业机器人保有量为25.6万台。预计2017年我国工业机器人保有量将达到46万台，未来五年（2017-2021）年均复合增长率约为22.15%，2021年保有量将达到102万台。
中国工业机器人市场存量规模预测
数据来源：公开数据
预计，2017年我国工业机器人市场规模将达到19亿美元，未来五年（2017-2021）年均复合增长率约为20.35%，2021年市场规模将达到40亿美元。 中国工业机器人行业销售产值预测
数据来源：公开数据
从这些现实的数据我们可以看到，工业机器人这个行业的发展前景还是非常可观的。通过阅读学习《新版工业机器人》和相关书籍，把自己对工业机器人以及行业的认识简单总结一下：
一、工业机器人在世界各国的发展
1962年,美国AMF公司制造了世界上第一台实用的示教再现型工业机器人。迄今为止，世界上对于工业机器人的研究、开发及应用已经经历了50多年的历程。日本、美国、法国、德国的工业机器人产品已日趋成热和完善。随着现代科技的迅速发展工业机器人技术已经广泛地应用于各个生产领城。在制造业中诞生的工业机器人是继动力机、计算机之后出现的，全面延伸人的体力和智力的新一代生产工具。工业机器人的应用是一个国家工业自动化水平的重要标志。在国外，工业机器人产品日趋成熟，已经成为一种标准设备而被工业界广泛地应用，从而相继地形成了一批具有影响力的著名的工业机器人公司。比如，跨国集团公司ABB Robotics，日本发那科(FANUC)、安川电机(Yaskawa)，德国KUKA Robo-ter公司等，这些公司已经成为它们所在国家和地区的支柱性产业。
工业机器人的发展过程大致经历了三个阶段：
第一代机器人为目前工业中大量使用的示教再现机器人，通过示教存储信息，工作时读出这些信息，向执行机构发出指令，执行机构按指令再现示教的操作，广泛应用于焊接、上下料、喷漆和搬运等。
第二代机器人是带感觉的机器人，机器人带有视觉、触觉等功能，可以完成检测、装配、环境探测等作业。
第三代机器人即智能机器人，它不仅具备感觉功能，而且能根据人的命令，按所处环境自行决策，规划出行动。
目前，在工业上运行的90%以上的机器人都不具备智能。
二、工业机器人的发展趋势
1、从技术角度分析发展趋势
从近几年世界机器人推出的产品来看，工业机器人技术正在向智能化、模块化和系统化的方向发展，其发展趋势主要为：结构的模块化和可重构化；控制技术的开放化、PC化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分散化；多传感器融合技术的实用化；工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化和智能化等方面。
2、从产业角度分析发展趋势
国际机器人联盟（IFR）与联合国欧洲经济委员会（UNECE）发布的数据显示，全球多用途工业机器人销售从2013年开始恢复增长，预计在2015年到2018年间，全球工业机器人销量预计年均增长6.1％，到2018年增至121万台。
以具体地区而言，亚太地区仍将是工业机器人使用量最高的地区，预计日本的工业机器人销量将由2014年的37.1万台增至2018年的45.9万台。而整体亚太地区的工业机器人销量将由2014年的52万台增至2008年的70.4万台。北美地区的工业机器人销量也将稳定增加，预计将由2014年的13.4万台增至2018年的16.5万台。而欧洲地区的工业机器人销量预计到2018年将增至33.7万台。
三、我国工业机器人的发展历程与现状
我国工业机器人起步于20世纪70年代初期，经过20多年的发展，大致经历了3个阶段：70年代的萌芽期、80年代的开发期和90年代的适用化期。目前，我国研制的工业机器人已达到了工业应用水平。现在，国家更加重视机器人工业的发展，也有越来越多的企业和科研人员投入到机器人的开发研究中。
经过五十多年的发展，工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。在制造业中，尤其是在汽车产业中，工业机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造(冲压、压 铸、锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中，机器人都已逐步取代了人工作业。 随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高，机器人的应用范周还在不断地扩大，已从汽车制造业推广到其他制造业，进而推广到诸如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统维护维修机器人等各种非制造行业。此外，在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域机器人的应用也越来越多，如无人侦察机 (飞行器)、警备机器人、医疗机器人、家政服务机器人等均有应用实例。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。 工业机器人在许多生产领域的使用实践证明，它在提高生产自动化水平，提高劳动生产率和产品质量以及经济效益，改善工人劳动条件等方面，有着令世人瞩目的作用，引起了世界各国和社会各层人士的广泛关注。在新的世纪，机器人工业必将得到更加快速的发展和更加广泛的应用。
从近几年世界机器人推出的产品来看，工业机器人技术正在向智能化、模块化和系统化的方向发展，其发展趋势主要为：结构的模块化和可重构化；控制技术的开放化、PC化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分散化；多传感器融合技术的实用化；工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化和智能化等方面。 机器人技术是高技术的重要组成部分，其产业化的进程在我国刚刚起步，虽然取得了一定的成绩，但仍然存在很多困难和不足，因此更需要多方面的关心和支持。 国家政策支持，是加速高新技术产业化的重要前提。根据我国政府有关部门应组织力量进行充分地调查研究，在此基础上，制定切实可行的推广、应用机器人和促进机器人研究开发的倾斜政策。如在税收、投资和贷款方面对机器人产业实行扶持政策。日本政府通过制定政策，采取一系列措施鼓励企业应用机器人，为日本机器人在国内开拓市场的经验值得我们借鉴。另外，对机器人用户，可以考虑给予一定的资金补贴，以鼓励购买．为了避免危险恶劣的工作环境导致的工伤事故和职业病，保护工人的身心安全，对一些特殊工种，如喷涂，铸造等通过劳动法强制采用工业机器人来代替．这样可以大大增加工业机器人的需求数量。我国的机器人产业化必须由市场来拉动。机器人作为高技术，它的发展与社会的生产、经济状况密切相关。机器人的研制、开发只有从技术上实现可能性大为原则选择机器人优先应用的领域，并以此为突破口，向其他领域渗透、扩散至为重要。 我国机器的应用人要顺利走上市场，实现产业化，还是需要各方面的共同努力。
四、我国工业机器人发展形势与面临的问题
1、我国工业机器人产业发展形势：
工业机器人多种先进制造于一体，数字化装备，成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。近年来，工业机器人实现了飞速发展，并将从示范性应用逐步走向大规模推广，从而大幅降低制造过程对于劳动力的依赖程度。中国是全球工业机器人增长最快的市场，据统计，十一五期间我国工业机器人市场年均增长率达到30%左右，目前我国工业机器人的年安装量排名第三，累计安装量超过5万台，位居世界第六。在市场快速发展同时，在产品和技术研发方面，经过十几年研制应用，我国在工业机器人技术攻关设计水平方面有了长足的进步。目前在喷涂机器人搬运机器人方面，基本掌握机器人操作机构设计技术，关键部件和装置有关有一定突破。在产业发展方面，我国不仅有合资机器人企业，也诞生一批具有自主知识产权机器人产业，他们产品填补工业机器人空白，形成一定市场竞争力。由于我国制造业正处在产业结构升级转型期，汽车业为主重点行业对工业机器人需求保持高速增长态势。
面对如此良好的市场发展空间，我国的工业机器人产业还有大量的问题需要解决。
2、我国工业机器人产业发展主要问题：
总结主要问题表现在几个方面：
第一创新能力薄弱，核心技术和核心关键部件受制于人，整机面临空壳化。我国基础零部件制造能力差，随着我国在相关零部件有了一定基础，但是无论从质量产品系列方面还是批量化供给方面，与国外存在较大差距。精密监视器方面尤其明显，影响产业机器人发展。第二产业规模小，市场满足率低，相关基础设施服务体系建设明显滞后。中国工业机器人企业还没有形成自己品牌，虽然有一批企业从事机器人开发，但是没有形成较大规模。第三行业归口，产业规划需要进一步明确。目前工业机器人还没有建立起自己行业体系，行业管理缺失，导致这个行业产业规划行业政策研究标准体系建设等行业重点工作还存在着缺位。
五、个人对推动我国工业机器人发展的一些理解
中国正从制造大国迈向制造强国，在实现装备业产业机构升级过程当中，工业机器人发展可以在当中发挥重要作用。推动机器人产业发展方面，应该从以下几个方面下手：
一是良好政策环境。作为装备制造业行业主管部门，实现我国工业机器人贸易各项政策协同，全方位系统促进我国工业机器人技术创新工作。
二是建立完善行业组织，推动行业形成合力。提出符合我国市场和技术发展特点产业规划，建立运行检测及信息发布与分析评价体系，建立完善行业技术标准体系。持续推进工业机器人产业化工作，我国工业机器人产业已经有了一定规模，但是还远没有达到百亿元关口。我们将充分发挥市场配置资源基础性作用，抓住几个重点产品集中突破，集中主要技术力量和资金，重点推进两到三种工业机器人产业化开发，实现规模应用和总体技术突破，形成以国际品牌工业机器人局部竞争能力，为工业机器人产业发展打好基础。优先鼓励由用户企业制造企业组成产业联盟参与工程招投标，共同开发工业机器人。鼓励金融机构开展多种形式首抬套保险业务，积极引入风险投资机制，全力落实好政策。
三是以关键技术发展为主攻方面，加强基础技术研究，着力推进产品质量可靠性和寿命升级。加大先进技术推广和应用和产业化力度，营造有利于技术制造产业向高端发展环境。把长期形成的以整机带动零部件发展思路，转变到优先发展基础技术和零部件上，提升工业机器人基础技术和零部件产业整体水平和国际竞争力。
四是加强国际交流合作，多层次多渠道多形式推进国际交流。鼓励境外企业和科研机构进一步加强与国内的企业和科研机构研发合作，支持企业积极参与技术标准完善出口信贷保险政策，促进工业机器人制造技术装备及工程服务出口。 在全球化大背景下，更多发挥中国装备制造业优势，推进我国工业机器人产业发展。
