工業機器人產業:現狀、產業鏈及發展模式分析

慈茗然

摘要：隨著經濟的發展，工業領域發展日益精湛。對工業的要求越來越高，工業機器人作為技術和機電一體化的自動化裝備不僅解放了人工勞動力，提高了工作效率，還能更加準確的完成規定工作，使得其在工業領域被廣泛應用。

關鍵詞：工業機器人：應用：發展趨勢

引言

傳統工業的發展速度、質量水平和運輸的數據化管理，越來越不能滿足市場的高要求，工業機器人應運而生。越來越多的工業出現大量的機器人，用于生產、大規模包裝運輸、高密度的分揀和數據的快捷處理等，因此對當前工業機器人的應用應該有更多的認識。

1我國工業機器人發展現狀

上世紀70年代由于世界機器人發展慢慢壯大，我國在此背景影響下開始研發工業機器人，剛開始經濟水平較低且科技水平不足夠導致前十年進展十分緩慢，在歷經改革開放等政策之后，經濟發展迅速帶動了科技水平的不斷成熟，八十年代以后，我國工業機器人通過各個領域的應用實踐技術不斷趨于成熟，逐漸形成產業化生產基地，并且有大量的研究院以及高等院校參與研發制造，隨著經濟發展工業機器人的市場需求也在不斷上升，目前在世界機器人領域中占據著優勢地位，同時也是全球工業機器人最大進口國家。在技術方面，我國制造的的工業機器人成本較高，使得相比造價較低的進口工業機器人市場較小，造成在工業機器人生產只能使用配套進口零部件進行制造。

2中國工業機器人的產業鏈分析

2.1原材料環節

工業機器人的原材料比較簡單，包括傳統原材料和新型材料兩部分。其中，傳統原材料主要有：鑄鐵、鋁合金和不銹鋼等;而新型材料主要有：樹脂、尼龍和碳纖維等。

2.2零部件（上游）環節

零部件（上游）環節主要包括：控制器、伺服電機、減速機以及執行系統等。其中，控制器、伺服電機和減速機是生產工業機器人的關鍵零部件，也是國內外工業機器人著力打造的核心競爭力之所在。就開發的難易程度而言，控制器是工業機器人開發的配套設備，開發難度中等;伺服電機是工業機器人的核心驅動機構，開發難度中上;減速機是封閉在工業機器人剛性殼體內的齒輪傳動、蝸桿傳動、齒輪-蝸桿傳動所組成的獨立部件，開發難度最高。

2.3機器人本體（中游）環節

機器人本體（中游）環節，主要負責工業機器人的支柱、手臂、底座等部件與減速機等零部件的加工和組裝。按照機械結構形式的不同，工業機器人又可分為直角坐標型工業機器人、圓柱坐標型工業機器人、并聯型工業機器人以及關節型工業機器人。在中游環節，關節型工業機器人的功能最強大，用量也最多（幾乎占到機器人本體市場規模的八成以上），因此大多工業機器人企業都把重點放在關節型工業機器人，甚至很多企業只研發、生產關節型工業機器人。

2.4系統集成（下游）環節

系統集成（下游）環節，主要負責工業機器人應用系統的開發和集成，也即，在各類工業機器人（本體）上安置不同的執行機構，實現不同的應用功能。按應用方向的不同，工業機器人又可細分為焊接機器人、噴涂機器人、裝配機器人、搬運機器人、碼垛機器人等多種類型。

2.5應用環節

應用環節，顧名思義將工業機器人應用于自動化生產線，是利用以工業機器人為主的自動化設備，完成搬運、分揀、上下料、裝配、焊接、噴涂、檢測等其中一部分或大部分生產線上的工作，達到減少人員使用、實現生產自動化的目的，其最高形式是自動化技術和信息數字化技術相結合的智慧工廠。

3我國創新發展工業機器人產業的模式選擇和支持政策

（1）構建跨行業、跨產業鏈的合作網絡，創新，本質上是多個不同屬性的主體通過合作網絡共同協作的結果，例如，特定產業、高校、研究機構以及下游產品的使用者，可共同確定研究的目標和技術攻關的問題，通過分工各行其責。

（2）在多個市場主體、甚至多個政府主體和企業主體之間進行資源的交換和整合，以實現創新要素的協同;同時，將產業布局、產業結構和產品市場相結合，以推動工業機器人產業鏈的上中下游網絡協同創新發展。（3）以核心技術為抓手，突破材料、驅動、傳感器、控制器等的技術壁壘，在機器人學習、認識、人機交互與協作等諸多基礎領域得到提升，強化工業機器人與新一代信息技術的整合，為高性能工業機器人核心部件、工業機器人傳感器、工業機器人軟件等提供強有力的保障。

“網絡協同創新”模式，既關注了工業機器人產業鏈的協同發展，又注重了工業機器人核心技術的研發和突破，有助于我國工業機器人產業的健康持續發展。當然，好的發展模式還需要有好的社會政策給予支持，主要包括產業結構、產業組織和技術創新等方面。

首先，在產業結構的支持政策方面，應設立與機器人控制器、伺服器和減速器相關的重大項目，對制約工業機器人產業發展的戰略性科技領域進行集中攻關，著力促進工業機器人本體產業取得階段性進展。此外，還應通過網絡協同創新，盡快形成一批具有自主知識產權的核心芯片，力爭在移動通信、信息安全、汽車電子、傳感器技術等重點領域取得突破。其次，在產業組織的支持政策方面，我們主張，重點支持大企業牽頭組織創新網絡，積極開展對國外工業機器人企業的并購。同時，各地方工業機器人產業的主管部門也要爭取相應的產業政策，集中力量扶持實力相當、成長性好的大企業，對這些大企業給予適當的政策優惠和照顧。同時，在面對發達國家設置的技術標準、專利技術貿易壁壘時，我們也應冷靜應對，提前建立有效的貿易爭端解決機制。最后，在技術創新的支持政策方面，應改變過去多年來由國家作為創新主體的創新體系，確立以企業作為創新主體的新型創新體系。不可否認，國家在技術創新體系中起到推動、協調和財政支持的重要作用;但是，應該意識到，企業才是工業機器人產業的創新主體，應推動企業建立完善的激勵機制和技術轉移機制，釋放企業活力，讓其為工業機器人產業的發展做出更大貢獻。

結語

總之，我國工業機器人具備著很大的發展潛力，面對市場競爭應根據市場需求進行研發創新，發展優勢，彌補不足，努力縮短與西方國家的技術水平差距，迎接屬于工業機器人的新時代。

參考文獻

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[2]駱敏舟，方健，趙江海.工業機器人的技術發展及其應用[J].機械制造與自動化，2015（1）：1-4.

課題結題論文：課題名稱《工業機器人專業與產業行業人才需求匹配研究》課題編號：GZC1317051.