錨定智能化轉型：中央企業密集研發機器人

潘偉

機器人已經成為世界多個國家的產業競爭新賽道和技術創新的競爭高地，而各國的人口老齡化和勞動力短缺、疫情對機器人“無接觸”服務需求的推動、各國機器人產業發展政策的支持等進一步加速了機器人產業的技術創新和廣泛應用。

在杭州亞運會上，應用于賽事不同場景的機器人頻頻亮相，例如運輸鐵餅、表演舞蹈的四足機器狗，會彈奏鋼琴、打乒乓球的機器人等，成為賽場內外的關注和討論的亮點之一，展現出本屆亞運會滿滿的科技感。日前，中國電子學會副理事長兼秘書長陳英在接受《國資報告》雜志記者采訪時表示：“隨著新一輪科技革命和產業變革深入發展，機器人產業已進入技術創新密集活躍、產品應用深度拓展的發展機遇期。”

國際機器人聯合會（IFR）統計數據顯示，2022年全球工業機器人安裝量創下新高，達到53.1萬臺。預計2023年全球機器人市場規模將超過4000億元。中國電子學會發布的《2023中國機器人技術與產業發展報告》指出，中國已經連續9年成為全球最大的工業機器人應用國，同時也是全球機器人第一生產大國。

我國機器人產業技術持續突破，市場快速增長，中國電科旗下中電科機器人和海康機器人、國家電網所屬國網智能科技、航天科技、中國寶武、中煤科工、華潤半導體等中央企業依托自身優勢聚焦自身主業，進行創新突破，形成諸多產品點，例如密集開發和應用電力巡檢、消防、礦山等特種機器人和工業機器人；分布在多個產業鏈，例如中國寶武的鋼鐵產業鏈上的寶羅機器人，在汽車產業鏈上中國電科旗下海康機器人的物流移動機器人，延伸和增強了我國機器人產業鏈，打造機器人產業生態，推動產業轉型升級，為制造業服務業的數字化轉型增添新動力。

一份可以拿得出手的成績單

裝機量第9年全球遙遙領先，三大核心零部件領域難題已經部分攻克。這是目前我國機器人產業能拿出來的成績單。

機器人產業鏈的上游是機器人的控制器、減速器、伺服系統等核心零部件和軟件操作系統等；中游是機器人本體制造等，例如機器人的手臂；下游是機器人的系統集成和銷售服務等。

其中，機器人產業鏈上游的控制器、減速器和伺服系統等構成機器人的核心部分，也是機器人生產制造的最大成本所在。業內人士表示，這部分約占機器人制造成本的70%。

目前，在這些核心技術和核心零部件的高端市場領域，雖然國內企業奮起直追有所突破，但是歐美和日本的企業仍然牢牢占據首位。畢竟歐美和日本在機器人的研發制造方面具有先發優勢。

北京科技大學機械工程學院副教授孫志輝介紹，機器人的真正產生要追溯到工業革命完成以后的歐美。1959年，美國的英格伯格（Joseph Engelberger）和德沃爾（Geoge Devol）制造出世界上第一臺真正意義上的機器人Unimate，開創了機器人發展的新紀元。

在各類機器人中，人形機器人常常備受矚目。2023年1月，美國知名機器人企業波士頓動力視頻公布了具有極強運動能力的人形機器人阿特拉斯（Atlas）。目前特斯拉正在開發的人形機器人擎天柱（Optimus）模型也在中國的展會展出。在2023世界人工智能大會（WAIC 2023）上，國內機器人企業傅利葉的通用人形機器人GR-1也驚艷亮相。

孫志輝向《國資報告》記者表示：“機器人發展到今天，可以按照應用領域簡單粗略地劃分成三大類：工業機器人、服務機器人和特種機器人。”此外，記者了解到我國2021年實施了國標《機器人分類》（GB/T 39405-2020），對機器人進行了不同維度的分類。

其中，工業機器人是我國推進產業轉型升級，實現數字化和智能化制造的關鍵環節。

目前，在國際工業機器人市場，日本發那科（FANUC）、瑞士 ABB、 日本安川 （YASKAWA）、德國庫卡 （KUKA）并稱為“四大家族”，牢牢占據國際市場的高端部分和主要份額。其中，庫卡擅長汽車制造領域的工業機器人生產，與大眾集團有諸多合作。從2017年起，美的集團開啟了對德國庫卡的漫長收購之路，并于2022年完成100%股權收購。

《2023中國機器人技術與產業發展報告》指出，目前全球機器人產業發展格局為：美國引領全球機器人高端應用發展，日本工業機器人產業基礎實力雄厚，歐盟重視科技創新帶動產業發展，韓國工業機器人應用水平遙遙領先，而中國則不斷提升產業創新能力。

目前，國內廠商攻克了減速器、控制器、伺服系統等關鍵核心零部件領域的部分難題。據了解，今天的新松機器人就起源于中科院沈陽自動化所，其名字是以“中國機器人之父”蔣新松院士名字命名的。成立于1993年的埃斯頓，則被稱為國內工業機器人龍頭，以金屬成形機床數控系統起家，逐漸拓展至電液伺服和交流伺服系統，是國內最早自主研發交流伺服系統公司。此外，國內工業機器人的佼佼者還有匯川、埃夫特、華中數控、綠的諧波等，國內服務機器人企業有科沃斯、大疆、石頭科技、科大智能、拓斯達等，在人工智能領域持續創新追趕的國內企業有達闥機器人、優必選、阿里云等。

根據中國電子學會發布的《2023中國機器人技術與產業發展報告》，中國已經成為全球最大的應用市場。2022年中國機器人市場規模達1700億元，工業機器人產量44.3萬臺，服務機器人產量645.8萬臺。中國工業機器人裝機量超過全球總量50%，連續九年位居世界首位。

隨著中國制造機器人的奮起直追，在擁有機器人密度世界第一的韓國，其國內餐館的機器人服務員市場正在悄然發生變化。據媒體報道，韓國機器人產業協會（Korean Association of Robot Industry）的報告稱，2022年韓國國內餐飲店內運行的服務型機器人約有5000臺，比2021年增長67%，其中70%以上是由中國制造。

聚焦主責主業和應用場景的央企機器人研發

從目前國內機器人產業發展情況看，結合國資央企自身特點，央企的機器人研發和場景應用大多圍繞自身主要業務展開，并基于自身既有優勢在產業鏈上下游進行延伸、拓展和增強。

圍繞主責主業和上下游相關產業鏈布局，中央企業在機器人的研發制造、多場景應用等方面加速發展。國家電網旗下國網智能科技的電力巡檢機器人，中煤科工的礦山機器人，兵器工業集團的救援機器人、四足仿生機器人Panda5，中廣核自主研發的管道防腐作業機器人，中國寶武的“寶羅”機器人，航天科技集團的“小玎小珰”機器人，航天科工集團的智能加油機器人、仿生江豚、輕舟教育機器人，中國電子的中電文思海輝政務服務機器人“小華”、畫畫機器人、搬運機器人，中國電科的“白虹3.0”髖關節助力外骨骼機器人、“紫電2.0”外骨骼機器人、龍驤系列四足機器人等央企開發的機器人迭代升級。

中國電科于2019年5月成立的中電科機器人有限公司（以下簡稱“電科機器人”），以“加快建設全球特種電機、特種機器人一體化創新平臺”作為企業使命定位，先后在機器人電動關節、輕量型多關節機器人、外骨骼助力機器人、四足機器人等智能裝備核心部件及工業機器人領域均取得系列技術突破。

在2023世界機器人大會上，電科機器人攜多款機器人產品亮相，例如最新版機器人“白虹3.0”、上肢助力外骨骼機器人“青霜2.0”、膝關節助力外骨骼“紫電2.1”等。

電科機器人工程師李昀佶介紹，現在外骨骼機器人主要應用于工業生產線、搜救以及養老康復等場景。電科上肢機器人可以額外提供30公斤左右的負重，髖關節機器人可以額外提供20公斤左右的腰部助力。

同時，中國電科旗下控股上市公司海康威視在2016年成立杭州海康機器人技術有限公司（以下簡稱“海康機器人”），是面向全球的機器視覺和移動機器人產品及解決方案提供商。據悉，目前海康機器人分拆上市申請已獲得深交所受理。

公開數據顯示，海康機器人目前擁有授權專利數597件，軟件著作權38件，研發及技術服務人員2000余人。根據《海康威視2022年年度報告》，海康機器人在移動機器人領域有四大硬件產品系列：潛伏系列機器人、移/重載系列機器人、叉式系列機器人、料箱系列機器人。這些機器人在汽車、光伏、鋰電、3C、電商零售、醫藥等領域有著成功的應用實踐。

在一汽大眾佛山工廠項目中，該工廠在高峰時一天要生產2400臺汽車，提供給用戶選擇的零件高達上萬種。面對巨大復雜的挑戰，佛山工廠攜手海康機器人，引入高度智能、柔性的移動機器人系統，共同打造一汽大眾佛山智慧物流解決方案，取得了明顯的項目效益，如減少了員工占總工時30%的無效行走，為佛山物流部優化縮減備貨和補貨人員20%以上，確保了供產線零件及時率100%，減少7臺牽引車設備，縮減原超市管理區域面積20%以上等。

一汽大眾汽車有限公司生產管理部部長竇恒言表示：“項目除了本身帶來的每年數百萬的經濟效益以外，還起到了很好的新型數字化、自動化解決方案的探索示范作用，在智能制造方面處于行業領先水平。”

在我國電商物流行業，“機器換人”已有突破性進展，包括京東在內的電商企業已經建立了比較發達的無人倉。然而，大宗物流行業的裝卸環節，仍然高度依賴人工，面臨著工人工作辛苦危險、人力資源不穩定和難持續等行業痛點。

“我們做過測算，四個人卸一節火車皮的貨需要四小時，而機器人一小時即可。”中儲恒科總經理助理、營銷中心經理韓長青說。

直面大宗物流領域的物流裝備始終落伍的行業問題，中國物流集團聚焦主責主業并提出，希望中儲恒科舉起集團物流裝備和物聯網技術應用大旗，當好集團物流裝備制造板塊“主力軍”。

為了更好完成集團交付的戰略使命，中儲恒科進一步把科技創新擺在“頭號工程”的重要位置，大幅增加研發投入。2022年，中儲恒科研發投入增加了45%，占比接近15%；引入各類科技人才共計35名，研發人員總數較上年增加21%。

“作為央企，中儲恒科要以行業痛點為發力點，加快布局攻關。”韓長青向《國資報告》記者表示。

圍繞全面加快推進武器裝備“三化”（機械化、信息化、智能化）融合，兵器裝備集團近些年持續加大新型裝備研制力度，在智能化無人化方面不斷取得新技術和新產品上的突破，推出了適用不同應用場景的諸多智能機器人產品。

在2023年8月份于北京舉辦的“2023世界機器人大會”上，兵器裝備集團展出的7款智能機器人，包括“大圣”仿鴕型雙足機器人、雙足科研教育機器人、輕型察打四足機器人、排爆四足機器人、防爆巡檢四足機器人、雙臂排爆機器人、小旋風輪腿機器人等，吸引了眾多參展商和媒體的目光。

其中，展出的“大圣”機器人是國內首個大尺寸仿鴕雙足機器人，由兵器裝備集團自動化所公司與智元研究院聯合成立的機器人高新技術企業五八智能科技牽頭研制。據悉，“大圣”機器人在行進間動態抗沖擊能力突出，動態抗擾動沖量質量比達到0.4 Ns/ kg，在國內處于領先水平。未來，該機器人可通過加裝眼睛（觀瞄探頭）、上肢和手臂實現更強的環境適應能力和跟人一樣的靈巧操作能力，可以在壕溝、建筑物內、地下空間等場景，代替或陪伴士兵完成偵察、處置和打擊任務，成為能力拓展的“超級士兵”。

央企智能制造轉型升級的重要抓手

鋼鐵廠的員工“寶羅”、新能源車生產線的“技術工”等，正在加速央企制造升級轉型。

“黑燈工廠”是Dark Factory的直譯，又叫智慧工廠，利用數字化和智能化手段，讓工廠的生產制造自動化，實現無燈光條件下的運行。

機器人、人工智能、5G等新一代信息技術的發展加快了“黑燈工廠”的建設。其中，工業機器人是央企在機器人產業領域布局發展的重點，也是央企工業制造升級轉型的核心環節。

在中國寶武旗下寶鋼股份的生產基地上，一千多臺“寶羅”機器人走上鋼鐵冶煉生產車間，承擔起風險大、環境差、困難的工作崗位。

“‘寶羅的價值在于提升本質化安全，降低人員勞動強度，優化崗位結構，提升生產效率，實現智慧制造、綠色生產。”中國寶武所屬寶信軟件機器人事業部副總經理俞鳴表示，“寶羅”不是一臺冷冰冰的機器，而是中國寶武的正式員工，有工號，還要評先進。

據悉，在俞鳴的帶領下，寶信軟件機器人團隊開發了“寶羅云”平臺，探索實踐BOO（建設-擁有-運營）、RaaS（機器人即服務）等服務模式，打造開放共享的寶羅生態圈。

在“寶羅”機器人大規模上崗的背后是中國寶武于2022年開始推進的“萬名‘寶羅上崗計劃”，目標是到2026年中國寶武實現萬臺機器人落地。中國寶武希望各生產基地、各業務單元作為“寶羅”的“用人單位”，主動為“寶羅”的全面上崗創造一切條件。

“作為中國寶武的智慧發動機，寶信軟件要積極落實‘四化‘四有工作要求，銳意進取、不斷開拓，以智慧制造打造極致效率。”寶信軟件智能裝備事業本部副總經理戴錫春表示。

2020年，中車電動旗下常德中車與中國電信常德分公司簽署框架合作協議，雙方將在工業互聯網領域開展深度合作，打造5G+“黑燈工廠”，樹立全國5G+工業互聯網智能制造的標桿。

在未來的中車新能源客車超級工廠，生產線上勞作的將是5G賦能的搬運機器人、叉車機器人、行車機器人、焊接機器人、巡邏機器人等。其中，焊接機器人系統將擁有整體可視技術：結合訊號處理、推理預測及多媒體技術，將實境擴增展示整個產品焊接過程。

中國中車所屬中車株洲所同樣正在努力實現智能化升級。中車株洲所時代電氣制造中心在2016年就按照工業4.0標準建造了軌道交通行業全球首條智能生產樣板線。中車株洲所時代電氣制造中心協理員潘自強透露，中車株洲所要在2025年前把制造中心建成“黑燈工廠”。

“深刻認識‘黑燈工廠建設已經到了等不起、拖不起、一刻也不容耽誤的關鍵時刻。”兵器工業集團黨組書記、董事長劉石泉更是明確表示，要毫不動搖加快推進“人機隔離、機器換人、黑燈工廠”專項任務。

據兵器工業集團公開消息，2022年9月，兵器工業集團“人機隔離、機器換人、黑燈工廠”工作動員部署會之后，迅速制定了《專項工作總體方案》并印發至有關部門和單位，專項工作已經在集團上下推動起來。

除了賦能“黑燈工廠”，“機器人+”的應用場景也在持續開發拓展，機器人+農業、醫療、商用、制造、建筑等賦能人們的生產生活。核能、電力、石油、機械制造等行業領域的中央企業也在生產經營場景中越來越廣泛引入機器人。

在核能領域，中廣核自主研發的管道防腐作業機器人，在大亞灣核電站成功應用，填補了國內核電站管道防腐作業機器人領域的技術空白。在供電領域，南方電網貴州銅仁供電局上線智能巡檢機器人對變電站開展智能巡檢。在建筑領域，在中國鐵建承建的廈門北站項目中，項目團隊摒棄傳統人工收面，改用自動收面機器人，施工速度提升2倍；引進鋼結構自動焊接機器人替代人工焊接，焊接時長縮短3倍、焊接質量提升2倍。在加油站，位于西安的中國石油陜西銷售公司首座高端化、智能化、綠色化綜合能源加油站——昆明路綜合能源站使用加油機器人進行智能化加油。

現在，機器人的相關技術正在迅猛發展，機器人應用不斷向縱深發展。工業機器人從搬運等簡單操作向高精度、高靈敏度的精密加工拓展；服務機器人在人們的日常生活場景應用范圍更加普及；特種機器人的特殊用途功能持續強化。同時，機器人與人工智能、生物仿生等新技術的融合創新加快，尤其是在語言大模型Chat GPT推出后，大模型或將成為機器人智能“大腦”。據《2023中國機器人技術與產業發展報告》，業內人士認為，下一個AI浪潮是10年后的“具身智能”，而人形機器人則是“具身智能”的形態之一。