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我国工业机器人产业发展战略与对策研究(摘编)

2014年05月15日 10:23中国机床商务网作者:左世全博士点击:5169

  导读:本文是工业和信息化部赛迪研究院装备工业研究所所长左世全博士的研究报告,为方便阅读,编者做了部分摘编,在保留报告总体框架的前提下省略了部分扩展内容。
  
  一、工业机器人产业内涵及其战略意义
  
  1、工业机器人内涵
  
  工业机器人是一种模拟人手臂、手腕和手功能的机电一体化装置,其应用领域分为很多种类,从常用的机器人系列和市场占有率来看,焊接、装配、搬运、上料/卸料、铸造、冲压和喷漆是主要的工业机器人品种。
  
  工业机器人产业链由零部件企业、本体企业、系统集成商、代理商、终端客户构成。当前,工业机器人应用领域正不断拓宽,种类更加繁多,功能越来越强,自动化和智能化水平显著提高。据国际机器人联合会统计,来自汽车整车及零部件工业的需求,合计占工业机器人下游总需求的60%左右。在亚洲,电子电气工业对工业机器人的需求仅次于汽车工业排名第二。
  
  2、发展工业机器人的战略意义
  
  (1)衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志
  
  (2)重塑我国制造业竞争优势的重要工具和手段
  
  (3)加快我国工业转型升级的务实之选
  
  二、世界工业机器人产业发展现状与趋势
  
  1、市场需求呈现快速增长态势
  
  受技术快速发展、劳动力资源不断稀缺、生产效率要求近一步提高等因素影响,全球工业机器人将迎来更为广阔的发展空间和更高的发展速度。在区域分布上,随着亚洲地区制造业的发展,各项产业对于工业机器人的需求量增加,使得工业机器人市场需求逐渐由欧美地区转移到亚洲地区。
  
  2、技术日益智能化、模块化和系统化
  
  从近几年世界推出的机器人产品来看,新一代工业机器人正在向智能化、模块化和系统化方向发展。
  
  3、西方工业化发达国家纷纷进行战略部署
  
  美国:推行“再工业化”战略,大力发展工业机器人,希望重振制造业。
  
  日本:日本可以称得上是“机器人大国”。2004年5月发布的“新产业发展战略”明确了机器人产业等7个产业领域为重点发展产业。近两年又开始重新审视机器人产业政策。
  
  韩国:2009年公布《智能机器人基本计划》,2012年10月发布了“机器人未来战略展望2022”,将政策焦点放在了扩大韩国机器人产业并支持国内机器人企业进军海外市场方面。
  
  欧盟:欧盟2011年8月通过了一份发展制造业计划,提出新工业革命概念,以机器人和信息技术为支撑,实现制造模式的变革。
  
  三、我国工业机器人产业发展现状与面临挑战
  
  1、发展现状
  
  (1)市场需求快速增长,但严重依赖国外进口
  
  我国工业机器人市场已呈现出蓬勃发展的态势。从2010年开始我国工业机器人需求量激增,但目前我国新增工业机器人中超过70%依赖国外进口。
  
  (2)产业化初步取得进展,但程度较低
  
  近年来,在需求快速扩张及国家自主创新政策作用下,国内一大批企业或自主研制或与科研院所合作,进入工业机器人研制和生产行列,我国工业机器人进入了初步产业化阶段。一些产品已开始产业化生产应用,但由于在精度、速度等方面不如进口的同类产品,因此这些产品产业化应用程度较低,缺乏品牌认知度,市场份额小。
  
  (3)掌握了一些先进技术,但整体技术水平仍然较低
  
  我国目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、电焊、装配、搬运等机器人。一些产品的技术水平已达到国际先进水平,但在总体技术上还有很大差距,仅相当于国外90年代中期的水平。
  
  2、面临挑战
  
  (1)外资品牌占国内市场绝对份额
  
  瑞典的ABB、日本的FANUC(发那科)、日本的YASKAWA(安川电机)、德国的KUKA(库卡)等知名企业产品在中国市场的占有率达到近90%,仅FANUC一家,就在我国占有23%的市场份额。
  
  (2)关键核心部件受制于人
  
  虽然我国在工业机器人相关零部件方面有了一定的产业基础,但是无论从质量、产品系列,还是批量化供给方面都与国外存在较大的差距。特别是在高性能交流伺服电机和精密减速器方面的差距尤其明显,长期依赖进口。
  
  (3)产业化发展有待规范
  
  伴随我国工业机器人需求的迅猛增长,实力良莠不齐的企业纷纷进入工业机器人生产市场,势必造成质低价廉的恶性竞争;虽然我国有近百家从事工业机器人研究生产的高校院所和企业,但现行的体制造成研究形式上过于独立封闭、内容上较为分散,难以形成合力,造成重复研究与时间、经费的浪费;多数企业热衷于大而全,一些关键部件研发生产的企业纷纷转入整机的生产,难以形成研发、生产、制造、销售、集成、服务等有序、细化的产业链。因此,工业机器人的产业化发展有待规范。
  
  (4)研发及产业化方面的激励政策尚需完善
  
  尽管“十一五”及“十二五”期间,国家有多个项目涉及机器人领域,但行业仍未建立起有效的公共技术平台以加强关键共性技术和核心功能部件的研究与突破,产业化进程也难以推进,研发与产业化方面的激励政策尚需细化完善。
  
  四、我国工业机器人产业发展的战略与对策
  
  1、战略思路
  
  按照“市场导向、创新突破、引领产业”的发展思路,立足于汽车、电气/电子等重点行业自动化生产线建设,通过加强官产学研用合作,推进关键核心技术突破,实现工业机器人的产业化和规模化发展。
  
  2、发展目标
  
  基于我国现有的产业基础及技术水平,工业机器人产业的发展可分两步走:到2015年,实现工业机器人在制造业中的广泛应用,实现工业机器人技术的产业化与应用;到2020年,全面实现工业机器人的国产化,形成较为完善的工业机器人产业体系,培养出3-5家具有国际竞争力的知名企业和8-10个配套产业集群,工业机器人行业和企业的技术创新能力和国际竞争能力明显增强,高端产品市场占有率提高到45%以上,形成与世界工业发达国家在工业机器人领域全面抗衡的能力。
  
  3、发展重点
  
  面向汽车、电气/电子等行业应用,重点突破机器人本体优化设计技术、新一代智能机器人控制器、关键机器人部件单元制造技术、机器人离线编程与仿真技术、基于外部传感技术的机器人运动控制、工业机器人故障远程诊断与修复技术、工业机器人与成套装备协调作业技术等一批关键核心技术,为实现工业机器人的规模化生产提供技术支撑。除提高机器人性能外,还须大力加强大型、专业应用工程软件开发工作。在全国范围内培育几个具有国际影响力的产业链完整、产业配套齐全的工业机器人产业集群。
  
  4、政策建议
  
  (1)加快技术创新,突破产业技术瓶颈
  
  (2)制定行业规划,规范产业发展
  
  (3)推动应用示范,促进行业发展
  
  (4)培育龙头企业,形成产业集聚
  
  (5)强化公共服务,提升产业水平
  
  (6)搭建产需对接平台,推动自主品牌市场化应用
  
  (7)加强国际合作,鼓励开放创新
(来源:世界制造技术与装备市场)

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