工業機器人產業發展歷史與未來趨勢的文獻綜述

謝勝強 明興

[摘要]在人口紅利消失、人工成本上升以及制造業轉型升級的背景下，我國工業機器人產業發展迅速，然而，由于我國工業機器人產業起步較晚，與發達國家相比仍有較大差距。本文試圖通過對發達國家工業機器人發展歷史以及工業機器人產業未來趨勢的文獻整理，為后續研究我國工業機器人產業發展與政策制定提供理論依據。

[關鍵詞]工業機器人；發展歷史；趨勢；文獻綜述

1. 工業機器人的界定

我國的機器人專家（2007）從應用環境出發，將機器人分為工業機器人和服務機器人兩大類。所謂工業機器人就是面向工業領域的多關節機械手或多自由度機器人。

2. 工業機器人產業發展歷史與產業趨勢研究

自1961年美國Unimation公司生產的第一臺工業機器人問世以來，工業機器人在各國尤其是歐美、日本發展迅速，并呈現出適合各國國情的不同的產業發展路徑，工業機器人技術突破也一直未停止，從最初的兩軸到如今六軸機器人的廣泛應用、從液壓驅動到電動馬達，應用領域從汽車工業已拓展到電子電氣、食品包裝等其他行業。國內外的專家學者亦對各國工業機器人產業發展歷史及未來發展趨勢做了大量研究工作。

2.1 各國工業機器人發展歷史研究

Kuni（1981）在研究日本機器人產業發展過程中發現，盡管日本機器人產業比美國起步晚，但日本已成為當今世界機器人第一大國，其主要原因是在機器人發展初期日本引進并吸收了大量美國先進技術，使得日本企業能夠較短時間內掌握關鍵零部件的核心技術，并憑借在機器人工藝、質量上的優勢，迅速占領市場，成功反超美國。

陳愛珍（2008）在研究日本工業機器人發展歷史中發現，1980-1990年是日本工業機器人發展的黃金十年，機器人銷量復合增速達到136%，其快速發展的主要原因來自日本國內勞動人口減少，勞動力成本上升以及政府政策的大力推廣。

李剛（2014）對德國工業機器人的發展歷程進行了梳理，認為德國工業機器人從起步晚到發展成為歐洲機器人強國過程中，政府發揮著重要的引導作用，從20世紀70年代推出的“改善勞動計劃”到2013年的“工業4.0”戰略，構建智能工廠，都可以看到政策的導向作用。

王京（2010）研究了美國機器人發展計劃，發現美國機器人發展起步早，并制定了發展相關機器人核心技術的戰略規劃，將機器人技術開發重點放在仿人操作、自主導航、非結構化環境的感知、人機交互等方面。

王田苗（2014）認為盡管我國工業機器人銷量全球第一，并在某些關鍵技術上有所突破，但仍缺乏整體核心技術的突破，尤其在高效減速機、伺服電機以及控制器等關鍵零部件方面，由于不具備核心技術，嚴重依賴國外進口。

從各國工業機器人發展歷史研究文獻來看，美國、日本及歐洲在發展本國工業機器人的進程中都找到了合適的發展模式，機器人產業發展順應制造業轉型升級的需求，而政府部門對于機器人產業發展的政策扶持力度直接影響到機器人發展的各個階段。近年，我國政府部門也高度重視機器人產業發展，國務院、工信部及科技部等部位出臺了包括《關于推進工業機器人產業發展的指導意見》等多項政策文件，推動我國機器人產業發展。

2.2 工業機器人產業發展趨勢研究

朱力（2003）認為隨著工業機器人價格的降低和性能指標的提高，我國人工成本的增加、多元化的市場競爭和產業轉型升級，以工業機器人為代表的智能裝備將實現爆發式增長。

徐揚生和閻鏡予（2012）研究發現20世紀60年代以來，全球工業機器人在發達國家工業領域應用廣泛，尤其是在汽車生產線上得到廣泛應用，并在制造業中，如鍛造、焊接、機械加工成型、噴涂、碼垛、打磨拋光、裝配等作業中得到應用，未來工業機器人在3C制造、食品包裝等領域將有更廣闊的市場空間，工業機器人已經成為衡量一國制造業水平和科技水平的重要標志。

江宇靖（2007）從技術創新的角度分析了工業機器人技術變革的過程，發現工業機器人控制系統、驅動系統、傳感系統及網絡通訊功能等方面都取得了巨大的技術突破，并預計虛擬現實技術將在機器人中得到廣泛應用。

趙杰（2012）研究了近幾年國外知名工業機器人企業推出和正在研制的產品，發現新一代工業機器人正在向高性能化、柔性化、網絡化、智能化發展。

從以上相關文獻可以看出，未來工業機器人將呈現以下幾個趨勢：（1）工業機器人性能的不能提高（包括精度、靈活性、穩定性等），單機的價格將不斷下降；（2）工業機器人應用領域不斷擴大，未來3C行業、食品及醫藥行業、物流倉儲行業將有巨大空間；（3）未來機器人的控制系統、驅動系統、傳感系統將取得巨大技術突破，虛擬現實技術將在機器人中進一步推廣。

3. 總結

從發達國家工業機器人發展歷史經驗以及產業未來趨勢來看，本文認為有以下幾點值得我國學習與借鑒：（1）找到適合國情的機器人產業發展路徑；由于我國機器人產業仍處于中低端水平，企業缺乏關鍵零部件核心技術，因此，我國應盡早的從“美國模式”轉向“日本模式”，掌握核心技術。（2）加大工業機器人產業政策扶持力度；從發達國家經驗來看，政府對于機器人產業的支持與引導直接推動了整個機器人產業的飛速發展，我國政府主管部門應當繼續加大對機器人產業的政策扶持力度，積極培育具備國際競爭力的龍頭企業，形成配套產業集群。

參考文獻

[1]畢勝.國內外工業機器人的發展現狀[J].機械工程師，2008（07）：5-8

[2]Kuni sadamoto：Robots In The Japanese Economy，TOKOY SURVRY 1981

[3]陳愛珍.日本工業機器人的發展歷史及現狀[J].機械工程師，2008，（7）：8-10.

[4]李剛. 德國機器人發展歷史[J].機電一體化，2014（09）：12-15

作者簡介

謝勝強（1969-），男，湖南長沙人，同濟大學經濟與管理學院副教授，博士，從事風險投資、城市產業規劃研究。

明興（1990-），男，湖南長沙人，同濟大學經濟與管理學院碩士在讀，從事風險投資、城市產業規劃研究。