未來(lái)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展前景分析

我國(guó)自20世紀(jì)70年代開(kāi)始研制機(jī)器人，國(guó)內(nèi)機(jī)器人技術(shù)研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用從自發(fā)、分散、低水平重復(fù)的起步狀態(tài)逐步進(jìn)入有組織、有計(jì)劃的規(guī)劃發(fā)展階段。此后，我國(guó)組織開(kāi)展機(jī)器人共性關(guān)鍵技術(shù)研究，取得一批創(chuàng)新性研究成果，探索推進(jìn)重點(diǎn)工程和行業(yè)應(yīng)用，促進(jìn)了機(jī)器人技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。2011年以來(lái)，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)快速增長(zhǎng)，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈逐步形成。自2014年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)日本，首次躍居全球第一后，已連續(xù)多年保持全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模第一的地位。

近年來(lái)，我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢(shì)，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長(zhǎng)、推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新、拓展行業(yè)特色應(yīng)用等方面取得突出成果。

一是后疫情時(shí)代機(jī)器人市場(chǎng)率先回暖并拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇。據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)分析，2020年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人安裝量占全球比重為44%，2021年上升到52%。不斷增長(zhǎng)的中國(guó)市場(chǎng)成為全球機(jī)器人發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力，2021年中國(guó)全年累計(jì)進(jìn)口14.5萬(wàn)臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，創(chuàng)2017年以來(lái)新高，有效帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)鏈上游市場(chǎng)的逐步復(fù)蘇。

二是技術(shù)融合發(fā)展進(jìn)入新階段。我國(guó)在人工智能、5G等新一代信息技術(shù)領(lǐng)域取得了系列國(guó)際領(lǐng)先成果，機(jī)器人與信息技術(shù)的融合日漸深入，大幅提升了感知、計(jì)算、執(zhí)行能力，機(jī)器人對(duì)于復(fù)雜外界環(huán)境的感知能力大幅提升，處理實(shí)際問(wèn)題的自主性、穩(wěn)定性、可靠性大幅提高。

三是垂直應(yīng)用領(lǐng)域形成一批特色化解決方案。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出一批技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)的機(jī)器人企業(yè)，緊跟行業(yè)實(shí)際需求，快速推出具有中國(guó)特色的應(yīng)用解決方案，在汽車零部件制造、線路檢修、3C產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、酒店服務(wù)、公共安全等諸多細(xì)分領(lǐng)域的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，建立起較為成熟的產(chǎn)品條線與供應(yīng)體系，迅速占領(lǐng)一定的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額。

在國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)持續(xù)向好發(fā)展的同時(shí)，也要認(rèn)識(shí)到，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)總體尚處于發(fā)展初期，部分關(guān)鍵核心技術(shù)仍未突破，行業(yè)應(yīng)用水平有待提高。面向建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系、滿足人民對(duì)美好生活向往的時(shí)代需求，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)肩負(fù)新的時(shí)代使命。我們應(yīng)以世界機(jī)器人大會(huì)等國(guó)際化、專業(yè)化平臺(tái)為基礎(chǔ)，加強(qiáng)行業(yè)交流合作、提升自主創(chuàng)新能力、促進(jìn)國(guó)際協(xié)作共贏，打造產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展的新體系、新生態(tài)、新格局，為推動(dòng)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

工業(yè)機(jī)器人引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)

主持人：工業(yè)機(jī)器人有何作用，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展情況如何?

鄧洲(中國(guó)社會(huì)科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所工業(yè)發(fā)展研究室主任)：我國(guó)工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)規(guī)模巨大，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人存量超100萬(wàn)套，占全球工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)總量約三分之一，是當(dāng)之無(wú)愧的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用大國(guó)。但與巨大的制造業(yè)規(guī)模和轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切需求相比，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人密度不大、檔次不高。根據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)盟公布的數(shù)據(jù)，2020年中國(guó)制造業(yè)機(jī)器人密度達(dá)每萬(wàn)人246臺(tái)，世界排名第9位，基本追平美國(guó)，但只相當(dāng)于韓國(guó)的26%、日本的63%、德國(guó)的66%。我國(guó)制造業(yè)機(jī)器人密度雖然和很多發(fā)達(dá)國(guó)家持平，但與制造業(yè)比重高、競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的德日韓等國(guó)相比還存在明顯差距，這直接制約制造業(yè)向高端領(lǐng)域和環(huán)節(jié)邁進(jìn)。同時(shí)，國(guó)內(nèi)技術(shù)含量、智能化水平較低的工業(yè)機(jī)器人比重高，智能網(wǎng)聯(lián)機(jī)器人、多軸機(jī)器人、人機(jī)協(xié)作機(jī)器人等高技術(shù)含量和滿足智能制造要求的機(jī)器人比重還比較低。

工業(yè)機(jī)器人是新興技術(shù)的重要載體和平臺(tái)，同時(shí)也是人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代數(shù)字技術(shù)在制造環(huán)節(jié)應(yīng)用的前提和基礎(chǔ)。新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中，技術(shù)進(jìn)步和業(yè)態(tài)創(chuàng)新加速，但無(wú)論多先進(jìn)的理念、概念、技術(shù)，要最終滿足需求都必須經(jīng)過(guò)制造過(guò)程的轉(zhuǎn)化。工業(yè)機(jī)器人在應(yīng)對(duì)復(fù)雜環(huán)境、穩(wěn)定精細(xì)操作、不間斷工作和實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)互通等方面相較人類勞動(dòng)者有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，是先進(jìn)制造、智能制造不可缺少的生產(chǎn)設(shè)備，是造成國(guó)家間、區(qū)域間、企業(yè)間制造水平和成本差距的重要原因之一。特別是在數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展背景下，制造業(yè)網(wǎng)聯(lián)化、智能化、柔性化都必須依托工業(yè)機(jī)器人得以實(shí)現(xiàn)。2017年，吉利在西安的超級(jí)智能黑燈工廠投產(chǎn)，近700臺(tái)工業(yè)機(jī)器人確保整車零部件誤差控制在0.5毫米之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)3大平臺(tái)、6款車型的共線生產(chǎn)，智能化生產(chǎn)平臺(tái)和物料保障系統(tǒng)可以在1分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)車產(chǎn)線的車型切換。如果沒(méi)有智能網(wǎng)聯(lián)工業(yè)機(jī)器人的使用，這種精細(xì)化和柔性化程度是難以實(shí)現(xiàn)的。在工業(yè)機(jī)器人的支持下，吉利還開(kāi)發(fā)了一車一檔數(shù)據(jù)采集跟蹤系統(tǒng)，一年內(nèi)產(chǎn)生5600TB制造數(shù)據(jù)，形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，支撐產(chǎn)品進(jìn)一步改良以及新產(chǎn)品研發(fā)、管理改進(jìn)和價(jià)值鏈數(shù)字化重構(gòu)。2022年7月南京投產(chǎn)的西門子全球首座原生數(shù)字化工廠，在智能網(wǎng)聯(lián)工業(yè)機(jī)器人賦能下，新工廠比傳統(tǒng)工廠效率提升20%、柔性生產(chǎn)能力提升30%、產(chǎn)品上市時(shí)間縮短近20%、空間利用率提升40%、物料流轉(zhuǎn)效率提升50%，更重要的是將制造業(yè)數(shù)字孿生從理念向現(xiàn)實(shí)邁進(jìn)了一大步。

我國(guó)制造業(yè)應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人促進(jìn)轉(zhuǎn)型升級(jí)有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。我國(guó)有全球規(guī)模最大的工程師隊(duì)伍、最大需求和更廣范圍的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景、更敏捷的產(chǎn)業(yè)鏈反應(yīng)速度、最完善的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)體系、最領(lǐng)先的數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，我國(guó)制造業(yè)是全球工業(yè)機(jī)器人最大的需求市場(chǎng)、最理想的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所。龐大的制造體系也使國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景有更深刻的理解，強(qiáng)化了很多制造企業(yè)在細(xì)分領(lǐng)域開(kāi)發(fā)制造工業(yè)機(jī)器人的能力。不少制造業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)在擅長(zhǎng)行業(yè)發(fā)展自主工業(yè)機(jī)器人品牌，例如，格力GR20工業(yè)機(jī)器人使生產(chǎn)效率提高17%，原材料利用率從85%提高到95%，同時(shí)大大減少危害人身安全的生產(chǎn)事故。

然而，我國(guó)制造業(yè)借助工業(yè)機(jī)器人加速轉(zhuǎn)型升級(jí)還有一些風(fēng)險(xiǎn)和障礙。一方面，工業(yè)機(jī)器人的國(guó)內(nèi)技術(shù)攻關(guān)、國(guó)產(chǎn)化替代以及機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全存在“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)。受各種因素影響，一些發(fā)達(dá)國(guó)家不僅會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)高端工業(yè)機(jī)器人整機(jī)對(duì)中國(guó)出口的限制，還會(huì)加大中國(guó)機(jī)器人廠商采購(gòu)關(guān)鍵核心零部件的審查，限制專利和技術(shù)轉(zhuǎn)讓，無(wú)論是國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，還是制造業(yè)使用高端工業(yè)機(jī)器人，其阻力都將增大。另一方面，我國(guó)制造業(yè)機(jī)器換人、人機(jī)協(xié)作不僅要實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，更面臨復(fù)雜的就業(yè)環(huán)境，需要教育體系的配套改革。近年來(lái)，我國(guó)部分制造業(yè)發(fā)展面臨勞動(dòng)力短缺問(wèn)題，同時(shí)又存在就業(yè)不足及不充分現(xiàn)象，工業(yè)機(jī)器人的使用不僅要填補(bǔ)制造業(yè)就業(yè)空缺，降低制造業(yè)用工成本，更要在其他更適合的產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域創(chuàng)造新的就業(yè)崗位。

隨著新一代信息技術(shù)、生物技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)的不斷融合，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異。同時(shí)，新冠肺炎疫情的蔓延使得各行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程加快，機(jī)器人成為企業(yè)實(shí)現(xiàn)復(fù)工復(fù)產(chǎn)的重要工具。數(shù)據(jù)顯示，2022年達(dá)195億美元，同比增長(zhǎng)11%。未來(lái)，隨著市場(chǎng)需求的持續(xù)釋放以及工業(yè)機(jī)器人的進(jìn)一步普及，工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)增加，預(yù)計(jì)2023年將增至210億美元。

在國(guó)內(nèi)密集出臺(tái)的政策和不斷成熟的市場(chǎng)等多重因素的驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)迅猛。2017-2022年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模由46億美元增至87億美元，復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)13.6%。未來(lái)，隨著下游需求市場(chǎng)的擴(kuò)大，工業(yè)機(jī)器人發(fā)展將持續(xù)向好，預(yù)計(jì)2023年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)99億美元。

近年來(lái)，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量持續(xù)增加，隨著后疫情時(shí)代的到來(lái)，中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)展現(xiàn)出了應(yīng)對(duì)復(fù)雜嚴(yán)峻局面的強(qiáng)大韌性和活力，工業(yè)機(jī)器人行業(yè)也實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示，2022年，我國(guó)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)的工業(yè)機(jī)器人累計(jì)完成產(chǎn)量44.31萬(wàn)套，首次突破40萬(wàn)套，穩(wěn)居全球第一大工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)。2023年上半年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)22.21萬(wàn)套，同比增長(zhǎng)5.4%，預(yù)計(jì)2023年全年工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量將達(dá)48.25萬(wàn)套。目前工業(yè)機(jī)器人本體國(guó)產(chǎn)化率在3成左右，核心零部件國(guó)產(chǎn)化率低于本體。隨著國(guó)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善和市場(chǎng)對(duì)于產(chǎn)品性價(jià)比的要求越來(lái)越高，本體和零部件國(guó)產(chǎn)化率將逐步提升。同時(shí)，我國(guó)企業(yè)逐漸實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，在關(guān)鍵零部件領(lǐng)域打破海外壟斷，工業(yè)機(jī)器人國(guó)產(chǎn)化率水平提高。2022年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人國(guó)產(chǎn)化率提升至35%，預(yù)計(jì)2023年國(guó)產(chǎn)化率將達(dá)37%。

目前，在我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)中，外資品牌占比較大，市場(chǎng)集中度較高，前五企業(yè)市場(chǎng)份額占比超50%。FANUC、ABB、安川、愛(ài)普生和KUKA合計(jì)占比超五成，國(guó)產(chǎn)龍頭以埃斯頓、匯川技術(shù)等為代表，起步時(shí)間較早，已具備一定規(guī)模和技術(shù)實(shí)力，市場(chǎng)份額占比分別為3%、2%。工業(yè)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于電子、物流、化工等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域之中，極大提高了生產(chǎn)效率、安全性以及智能化水平。近年來(lái)，國(guó)家推行機(jī)器換人，工業(yè)機(jī)器人備受追捧，工業(yè)機(jī)器人相關(guān)企業(yè)大量涌現(xiàn)。2022年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人相關(guān)企業(yè)注冊(cè)量7.62萬(wàn)家，同比增長(zhǎng)11.7%。

隨著新一代信息技術(shù)、生物技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)的不斷融合，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異。

1.智能化：以往工業(yè)機(jī)器人只能執(zhí)行固定的任務(wù)，需要人類不斷地進(jìn)行控制與調(diào)整。智能化工業(yè)機(jī)器人具備學(xué)習(xí)和適應(yīng)能力，能夠處理更加復(fù)雜的任務(wù)。人工智能技術(shù)的應(yīng)用使得工業(yè)機(jī)器人能夠更好地識(shí)別物體、判斷環(huán)境，并做出相應(yīng)的反應(yīng)。這種智能化的機(jī)器人在自動(dòng)化生產(chǎn)線上發(fā)揮了重要作用，減少了人員的參與，提高了生產(chǎn)效率。

2.多樣化：在過(guò)去工業(yè)機(jī)器人多數(shù)被應(yīng)用于車間生產(chǎn)線上的重復(fù)性工作。然而，隨著技術(shù)的革新，工業(yè)機(jī)器人正逐漸擴(kuò)展到更多的領(lǐng)域。無(wú)論是醫(yī)療健康、物流倉(cāng)儲(chǔ)還是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)機(jī)器人都能發(fā)揮重要作用。例如，在醫(yī)療領(lǐng)域，機(jī)器人手術(shù)已經(jīng)成為常態(tài)，能夠提供更準(zhǔn)確、安全的手術(shù)操作，并減少患者的康復(fù)時(shí)間。因此，多樣化的應(yīng)用將進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展。

3.柔性化：傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人通常需要進(jìn)行人工編程和設(shè)定，一旦生產(chǎn)需求變化，就需要重新調(diào)整機(jī)器人的操作流程。然而現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人正逐漸實(shí)現(xiàn)柔性化生產(chǎn)，能夠更加靈活地適應(yīng)不同的任務(wù)和生產(chǎn)環(huán)境。通過(guò)配備傳感器和人工智能技術(shù)，機(jī)器人能夠?qū)崟r(shí)感知和識(shí)別物體，做出相應(yīng)的反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)自主的操作和調(diào)整。

4.人機(jī)協(xié)作：由于工業(yè)機(jī)器人的智能化和感知能力的提升，它們能夠與人類進(jìn)行更加緊密的合作，并有效地分工合作，提高工作效率。例如，在生產(chǎn)線上，機(jī)器人可以負(fù)責(zé)繁重、危險(xiǎn)的工作，而人類可以專注于更加復(fù)雜和需要?jiǎng)?chuàng)造力的任務(wù)。這種人機(jī)協(xié)作的模式將成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，并為工廠帶來(lái)更高的生產(chǎn)力和靈活性。

5.應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大化：工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大。除了汽車制造和電子組裝行業(yè)，工業(yè)機(jī)器人還廣泛應(yīng)用于食品加工、醫(yī)藥生產(chǎn)、物流倉(cāng)儲(chǔ)等領(lǐng)域。例如，機(jī)器人在食品加工中能夠提高操作的衛(wèi)生條件，增加生產(chǎn)安全性;在醫(yī)藥生產(chǎn)中，機(jī)器人能夠準(zhǔn)確進(jìn)行藥物配制，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量;在物流倉(cāng)儲(chǔ)中，機(jī)器人的運(yùn)輸能力和速度高于人工操作，提高了貨物的處理效率。

工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展仍然面臨一些挑戰(zhàn)，如成本高、技術(shù)復(fù)雜、安全風(fēng)險(xiǎn)等。然而，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景的擴(kuò)大，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展前景依然廣闊。未來(lái)工業(yè)機(jī)器人有望進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自主決策和協(xié)作能力，與人類進(jìn)行更加緊密的合作，實(shí)現(xiàn)更高水平的自動(dòng)化和智能化。