工業自動化新引擎：工業機器人引領制造業轉型升級
http://www.sharifulalam.com 2023-05-19 11:23 來源：顯揚科技Robotics
自2010年開始，我國15-64歲人口比例下滑，截至2022年我國總人數出現負增長，同比下滑0.1%，因人口老齡化加劇和出生率的持續走低，致使進入生產體系的勞動力越來越少。
隨著我國經濟進入新常態，制造業面臨著產能過剩、成本上升、人口紅利減退、產業升級等諸多挑戰，在此背景下應用新興技術實現生產自動化，以抗衡人口負增長帶來的生產壓力變得尤為迫切。
如今，新一代信息技術正在深刻改變生產方式和商業模式，推動制造業數字化、自動化、智能化轉型。在市場需求和國家政策的支持下，我國機器人行業近年來發展迅猛，中國已成為全球最大的機器人消費市場和生產國之一。
近10年來，我國工業機器人的銷量從近3.7萬臺直升到超30萬臺，全球份額從20%提升到50%以上，連續九年成為全球最大工業機器人消費國，穩居全球第一大工業機器人市場。
不斷邁進，創造無限可能
起步階段：1959年，美國Unimation公司就推出了世界第一臺工業機器人，比我國整整早了二十多年。20世紀70年代，中國開始關注工業機器人技術，80年代，中科院沈陽自動化所研制出了國內第一臺工業機器人，拉開中國機器人產業化的序幕。
發展階段：進入21世紀，隨著中國經濟的快速增長和制造業的蓬勃發展，對于工業機器人的需求也不斷增長，制造業迎來了黃金時期。
中國政府開始加大對工業機器人產業的支持力度，2006年2月，國務院發布《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》，首次將機器人列入長期發展規劃，推動產業發展，國內企業也開始加大研發投入，不少工業機器人企業都相繼涌出。
爆發階段：2010年時期，中國工業機器人市場出現爆發式增長，在人工成本急劇上升的大背景下，企業對提高生產自動化水平的需求也越來越迫切，特別是在汽車制造領域，工業機器人大批量替代了人工進行產業加工。此外，政策導向工業機器人的趨向也越來越明顯，2016年，機器人產業發展被寫入“十三五”規劃，中央及地方密集出臺工業機器人產業的支持政策，中國機器人產業地位再次推向新的高度。
2021年，工信部等15部門聯合印發《“十四五”機器人產業發展規劃》，明確提出將加大對工業機器人技術的支持，重點推動工業機器人產業升級；《中國制造2025》規劃中提出了“智能制造”和“工業機器人”為重點發展方向，鼓勵企業建立數字化、網絡化、智能化的生產體系。
除此以外，國內外工業機器人紛紛涌入中國市場，推動了市場競爭和技術創新，人工智能和物聯網等新技術的發展，進一步推動了工業機器人的智能化和自主化。
工業機器人產業鏈結構
工業機器人產業鏈包括上游、中游、下游三大環節，上游是指核心零部件制造，中游是指機器人本體制造，下游是指系統集成以及終端應用。
核心零部件制造：伺服電機、減速器、控制器三大核心零部件占工業機器人總成本70%，決定了機器人的性能和穩定性等重要指標。
機器人本體制造：負責將核心零部件組裝成完整的機器人系統。
系統集成以及終端應用：通過把機器人本體、末端執行器、控制器、外圍機器設備集成起來，形成應用于不同行業領域、實現不同功能的工業生產設備。
中游的機器人本體制造相對核心零部件技術壁壘較低，市場參與者較多，競爭激烈。
從國內市場上來看，工業機器人市場份額仍被外資企業占據，比如發那科、ABB、庫卡、安川等，但隨著國產工業機器人廠商取得技術突破以及認可度逐漸提升，自主品牌工業機器人市場份額也在逐步提升，與外資品牌機器人的差距在逐漸縮小，中國也已經形成了比較完善的工業機器人產業鏈，已具備從上游核心零部件到中游本體制造再到下游系統集成的全產業鏈自主生產能力，國產化率正在提高，國產替代也在不斷加速中。
邁向智能化新紀元
隨著人工智能、云計算、物聯網等技術的不斷發展，機器人行業呈現出多元化、高端化、智能化、服務化的趨勢，目前中國機器人行業已經形成了以工業機器人、服務機器人、特種機器人為主的市場格局，涵蓋了汽車、電子、醫療、食品飲料、教育、半導體等多個領域。
根據不同的功能和用途，工業機器人可以分為焊接機器人、搬運機器人、碼垛機器人、噴涂機器人、包裝機器人、切割機器人以及凈室機器人，其中焊接機器人是工業機器人的重要組成部分，據不完全統計我國工業機器人中大約有一半被運用于汽車制造領域，而這些工業機器人當中，又有超過一半是焊接機器人，應用領域最為廣泛。
2020年中國市場涌現出了新興的工業機器人廠商，比如聯想在2020聯想創新科技大會上發布了首款自研工業機器人——晨星工業機器人；富士康聯合凌華科技合資成立法博智能，進軍自主移動機器人領域。
總體來說，工業機器人行業近5年來市場規模不斷擴大，應用場景也不斷拓展，技術不斷創新，雖然目前國內工業機器人行業只在中低端領域有所突破，高端領域仍有大量技術難題待解，但國產替代仍有機會。
《“十四五”機器人產業發展規劃》中提到：要補齊產業發展短板，推動用產學研聯合攻關，補齊專用材料、核心元器件、加工工藝等短板，提升機器人關鍵零部件的功能、性能和可靠性；開發機器人控制軟件、核心算法等，提高機器人控制系統的功能和智能化水平。
政府和企業仍需加大對工業機器人領域的研發投入，縮短與國外廠商之間的技術差距，提高自主創新能力，培育具有國際競爭力的品牌，并且將工業機器人與人工智能、物聯網、大數據等領域的企業相互合作，推動技術的融合和創新進一步提升中國制造業的整體競爭能力，迎來更多的機遇和挑戰，促進中國制造業轉型升級，同時工業機器人也能帶來更高效、更精確、更安全、更舒適的工業生產環境。
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