工業機器人的產業應用現狀分析

王益妃

[摘 要]智能制造是《中國制造2025》的主攻方向，而工業機器人是智能制造的重要基石。省、市、縣三級政府在促進工業機器人產業發展和應用上出臺了多項政策，取得了較好的成效，文章主要針對紹興“三區兩市一縣”工業機器人應用現狀和特點進行了分析研究，從而更好地促進傳統產業工業機器人的應用和推廣。

[關鍵詞]工業機器人；產業應用；現狀分析

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2018.13.072

工業機器人產業是國家戰略性新興產業，是先進制造業的關鍵支撐裝備產業、改善人類生活方式的重要切入點。當前新一輪科技革命蓄勢待發，工業機器人是此次生產方式變革的重要載體，工業機器人應用是先進制造領域的重要標志和關鍵技術，是今后一個時期推進兩化深度融合的核心目標，是制造業創新體系的關鍵。2013年以來我國取代日本，成為世界上最大的工業機器人應用大國，隨著勞動力成本的快速上漲、人口紅利的逐漸消失、生產方式向柔性智能精細轉變，工業機器人應用需求將呈現大幅增長，客觀分析研究工業機器人應用現狀、問題，明確重點發展領域，加快工業機器人產業布局，推動工業機器人在各行各業中的應用，無疑具有迫切性和十分重要的意義。

《中國制造2025》指出，要大力推動工業機器人產業發展，促進機器人標準化、模塊化發展，擴大市場應用，實現工業機器人及其核心部件的技術突破。為深入推進“機器換人”工作，促進工業機器人應用，提升制造業智能制造水平，2015年，浙江省經濟和信息化委員會出臺了《關于落實工業機器人購置獎勵政策的通知 》（浙經信投資〔2015〕195號），在此政策推動下，全省上下工業機器人應用得到了有效推進。紹興作為省傳統產業改造提升試點城市，是浙江省傳統產業經濟最活躍、最發達的城市之一，其工業機器人的發展和應用情況具有一定的代表性。

1 紹興市工業機器人的應用現狀

工業機器人產業作為先進裝備制造業的重要組成部分，紹興市委、市政府始終重視工業機器人產業的發展及應用，先后出臺《中共紹興市委紹興市人民政府關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》《紹興市人民政府關于培育十大重點產品加快構建現代產業體系的實施意見》等政策，積極扶持和促進紹興市工業機器人產業的發展及其應用。截至2016年，全市擁有工業機器人研發、生產企業近20家。工業機器人按GB/T 12643—2013標準定義執行（即自動控制的、可重復編程、多用途的操作機，可對三個或三個以上軸進行編程；可以是固定式或移動式；在工業自動化中使用），認定規模以上工業機器人應用企業49家，含有工業機器人408臺，紹興市工業機器人應用主要呈現以下幾個特點。

（1）應用企業多集中在五金、汽配等行業，龍頭企業帶動明顯。根據紹興市經濟和信息化委員會統計的2016年全市新增工業機器人數據分析，紹興市工業機器人主要應用于五金、汽配、裝備、印染、紡織、家電、廚電等幾大行業中，其中以五金、汽配居多，龍頭企業是工業機器人應用大戶。2016年，紹興市全市上報的新增三軸以上工業機器人應用企業49家、工業機器人408臺，其中龍頭企業8家、244臺；五金、汽配、裝備行業296臺，占比達73%；印染、紡織、化纖行業46臺，占比11%；家電、廚電行業29臺，占比7%；塑料制品行業27臺，占比7%。

（2）多關節機器人、直角坐標機器人占應用的主要部分，主要應用在焊接、碼垛、搬運等生產制造環節。進一步分析2016年紹興市新增工業機器人數據，可以發現2016年，紹興市企業工業機器人主要集中在多關節機器人和直角坐標機器人這兩類機器人上，其中多關節機器人應用占比47%，直角坐標機器人（含獨立和非獨立）占比40%，圓柱坐標等類型機器人占比13%。其中，五金、汽配、裝備等行業主要應用機床上下料的多關節機械手和直角坐標機械手，物料中間搬運的直角坐標機械手、圓柱坐標機器人、多關節機械手，以及一些專用設備含有的直角坐標機械手；紡織、印染行業工業機器人應用較少，即使企業購置，也主要應用在碼垛和化纖的落絲、取絲等生產環節中；家電、廚電以焊接多關節機器人和沖壓機械手為主；塑料制品行業以應用在塑料制品上下料環節中的直角坐標機械手為主；化工、光伏、建材等行業機器人零星應用，主要應用在碼垛、焊接、搬運等生產環節中。搬運工序機器人172臺，占比42%；上下料工序機器人159臺，占比39%；焊接機器人43臺，占比11%；其他工序（沖壓、打磨、噴涂等工序）34臺，占比8%。

（3）多關節工業機器人以國外進口品牌四大家族（ABB、FANUC、YASKAWA、KUKA）為主，直角坐標線性工業機器人以國產和自制居多。紹興市企業應用的工業機器人品牌及種類繁多，國產化趨勢明顯。然而高端的多關節6自由度機器人仍舊主要購置于ABB、發那科、安川、庫卡、三菱等國外進口品牌，直角坐標線性工業機器人以國產品牌較多，部分龍頭企業由其公司內部的自動化事業部開發研制。如應用于注塑環節和產品生產搬運環節的直角坐標機械手，此類機械手國產技術已比較成熟，國產品牌有非常大的價格競爭優勢，品牌有廣東拓斯達、佛山川一、寧波偉立、浙江神舟、浙江國祥等。

（4）環境惡劣、重復簡單操作崗位的工業機器人應用增長迅速。根據實際調研數據，鑄造、焊接、搬運等高溫惡劣環境下的崗位環節，大部分企業已逐步采用或計劃采用6自由度多關節工業機器人來替代人工操作，降低勞動強度和生產成本，提高生產效率。一些災害事故較多的沖壓崗位環節，選用沖壓機器人替代人工實現沖床上的上下料是目前的應用熱門；機床上下料、注塑機上下料、智能裝備內物料搬運等重復簡單操作環節，機器人代替人工操作已經成為趨勢。

2 紹興市工業機器人應用中存在的問題

近幾年，紹興市工業機器人產業得到快速發展，應用領域逐步擴大，工業機器人應用數量逐年大幅增長，基本形成了一定的工業機器人產業和穩定的工業機器人應用市場。然而，在工業機器人產業及應用不斷得到快速發展的同時，紹興市工業機器人產業及應用的發展問題仍舊比較明顯。

（1）從工業機器人產業來看，紹興市工業機器人產業基礎相對薄弱，高精度減速器、伺服電機和控制器等依賴進口。近年來，紹興本地一些龍頭企業通過合資并購等方式快速進入國際工業機器人市場，在某些關鍵技術上雖然有所突破，但在整體核心技術方面仍處于落后地位，特別是在制造工藝與整套裝備方面，缺乏高精密、高速與高效的減速機、伺服電動機、控制器等關鍵部件，導致工業機器人關鍵零部件嚴重依賴進口，即使部分企業能夠生產制造同類零部件，但是無論是從質量、產品系列全面性，還是批量化供給方面都與國外品牌存在較大的差距。

（2）從機器人應用領域和應用數量來看，紹興市工業機器人應用領域較窄，應用企業占比較低。目前紹興市工業機器人主要應用在制造領域，如五金、汽配、裝備、光伏、包裝、紡織印染、醫藥化工等類企業，而五金、汽配、裝備制造類企業又占了七成，是工業機器人應用的主力軍，其他行業領域應用較少，服務機器人應用領域更少，尤其在災難應急處理、醫療康復、助老助殘、家用等領域較低。機器人應用領域還存在著很大的拓展空間，機器人應用市場前景廣闊。

（3）從機器人應用市場來看，紹興市工業機器人應用缺乏政府、行業統籌導向，機器人品牌和種類繁多，不利于應用和維護。工業機器人應用市場主要由企業自主發展為主，各企業根據各自需求及各機器人品牌、價格購置所需的工業機器人，導致目前企業工業機器人應用品牌和種類繁多。由于各工業機器人品牌使用和維護標準、程序各不相同，同時又由于工業機器人應用和維護人才匱缺，導致一些企業有機器人而無操作人才、有操作人才而無維護人才，工業機器人停產待用。

3 促進工業機器人應用的建議

為更好地推動工業機器人產業健康發展，促進工業機器人在企業中的應用，針對機器人應用中存在的問題，提出以下幾點建議。

（1）加強統籌規劃和指導，加大財稅支持力度。成立工業機器人產業應用及發展領導小組，統籌機器人產業及應用發展，指導機器人應用企業購置、開發機器人；出臺機器人應用財政扶持政策，積極鼓勵企業引進先進的工業機器人設備和技術，積極引導、鼓勵企業加大工業機器人關鍵核心技術的研發和產業化投入，提升自主品牌工業機器人的質量、可靠性和市場競爭力。

（2）大力發展機器人產業，重點培育工業機器人集成工程服務公司。圍繞市場需求，加快機器人產業布局，培育一批具有國際競爭力的工業機器人龍頭企業和“專、精、特、新”骨干企業，建立以工業機器人主機企業、系統集成企業為牽引，零部件及產業服務企業協同發展的產業發展格局，盡快形成具有較強競爭力的工業機器人產業鏈和產業集群。突破核心技術，攻克伺服電機、精密減速器、伺服驅動器、末端執行器、傳感器等關鍵零部件技術。加快發展服務機器人產業，盡快形成服務機器人產業集聚和產業優勢，提前搶占服務機器人應用領域市場。

（3）建立產業聯盟和技術支撐平臺。制定工業機器人產業及應用市場標準，鼓勵機器人產業及應用向高端化發展，防止低水平重復投資和建設。組建機器人產業及應用聯盟，構建機器人產業服務平臺，充分發揮行業協會、產業聯盟和服務機構等行業組織的功能，幫助企業建立工業機器人應用程序和標準，提供技術支撐服務。

（4）加強人才隊伍建設。組織實施機器人產業人才培養計劃，建立多層次多類型的工業機器人人才培養和服務體系。鼓勵高校和科研院所加強多學科交叉整合，加快培養機器人行業急需的高層次技術研發、管理、操作、維修等各類人才。積極利用各類人才引進政策，加快引進工業機器人高層次和領軍人才，完善配套服務，鼓勵海外專業人才回國創新創業。

4 結 論

以一隅而見全貌，目前紹興市工業機器人產業及其應用的發展，正是“十三五”期間我國工業機器人產業及其應用發展的反映。工業機器人產業是目前各國實現工業4.0的核心戰略產業之一，就我國而言，發展工業機器人產業既是一個機遇，又是一個重大的挑戰。迎接與克服這一挑戰就能使我國在日益激烈的競爭中處于有力地位，實現習近平總書記新時代中國特色社會主義的偉大奮斗目標。緊緊抓住這次機遇，努力發展工業機器人產業及其應用，力求我國在世界工業機器人技術、市場上占有一席之地。

參考文獻：

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