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工業(yè)自動(dòng)化新引擎:工業(yè)機(jī)器人引領(lǐng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)

http://bfqmb.cn 2023-05-19 11:23 來(lái)源:顯揚(yáng)科技Robotics

自2010年開(kāi)始,我國(guó)15-64歲人口比例下滑,截至2022年我國(guó)總?cè)藬?shù)出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng),同比下滑0.1%,因人口老齡化加劇和出生率的持續(xù)走低,致使進(jìn)入生產(chǎn)體系的勞動(dòng)力越來(lái)越少。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài),制造業(yè)面臨著產(chǎn)能過(guò)剩、成本上升、人口紅利減退、產(chǎn)業(yè)升級(jí)等諸多挑戰(zhàn),在此背景下應(yīng)用新興技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化,以抗衡人口負(fù)增長(zhǎng)帶來(lái)的生產(chǎn)壓力變得尤為迫切。

如今,新一代信息技術(shù)正在深刻改變生產(chǎn)方式和商業(yè)模式,推動(dòng)制造業(yè)數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化轉(zhuǎn)型。在市場(chǎng)需求和國(guó)家政策的支持下,我國(guó)機(jī)器人行業(yè)近年來(lái)發(fā)展迅猛,中國(guó)已成為全球最大的機(jī)器人消費(fèi)市場(chǎng)和生產(chǎn)國(guó)之一。

近10年來(lái),我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的銷量從近3.7萬(wàn)臺(tái)直升到超30萬(wàn)臺(tái),全球份額從20%提升到50%以上,連續(xù)九年成為全球最大工業(yè)機(jī)器人消費(fèi)國(guó),穩(wěn)居全球第一大工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)。

不斷邁進(jìn),創(chuàng)造無(wú)限可能

起步階段:1959年,美國(guó)Unimation公司就推出了世界第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人,比我國(guó)整整早了二十多年。20世紀(jì)70年代,中國(guó)開(kāi)始關(guān)注工業(yè)機(jī)器人技術(shù),80年代,中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所研制出了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人,拉開(kāi)中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的序幕。

發(fā)展階段:進(jìn)入21世紀(jì),隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和制造業(yè)的蓬勃發(fā)展,對(duì)于工業(yè)機(jī)器人的需求也不斷增長(zhǎng),制造業(yè)迎來(lái)了黃金時(shí)期。

中國(guó)政府開(kāi)始加大對(duì)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的支持力度,2006年2月,國(guó)務(wù)院發(fā)布《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》,首次將機(jī)器人列入長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,國(guó)內(nèi)企業(yè)也開(kāi)始加大研發(fā)投入,不少工業(yè)機(jī)器人企業(yè)都相繼涌出。

爆發(fā)階段:2010年時(shí)期,中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng),在人工成本急劇上升的大背景下,企業(yè)對(duì)提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平的需求也越來(lái)越迫切,特別是在汽車制造領(lǐng)域,工業(yè)機(jī)器人大批量替代了人工進(jìn)行產(chǎn)業(yè)加工。此外,政策導(dǎo)向工業(yè)機(jī)器人的趨向也越來(lái)越明顯,2016年,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展被寫(xiě)入“十三五”規(guī)劃,中央及地方密集出臺(tái)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的支持政策,中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)地位再次推向新的高度。

2021年,工信部等15部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,明確提出將加大對(duì)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的支持,重點(diǎn)推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)升級(jí);《中國(guó)制造2025》規(guī)劃中提出了“智能制造”和“工業(yè)機(jī)器人”為重點(diǎn)發(fā)展方向,鼓勵(lì)企業(yè)建立數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的生產(chǎn)體系。

除此以外,國(guó)內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人紛紛涌入中國(guó)市場(chǎng),推動(dòng)了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和技術(shù)創(chuàng)新,人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的發(fā)展,進(jìn)一步推動(dòng)了工業(yè)機(jī)器人的智能化和自主化。

工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)

工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈包括上游、中游、下游三大環(huán)節(jié),上游是指核心零部件制造,中游是指機(jī)器人本體制造,下游是指系統(tǒng)集成以及終端應(yīng)用。

核心零部件制造:伺服電機(jī)、減速器、控制器三大核心零部件占工業(yè)機(jī)器人總成本70%,決定了機(jī)器人的性能和穩(wěn)定性等重要指標(biāo)。

機(jī)器人本體制造:負(fù)責(zé)將核心零部件組裝成完整的機(jī)器人系統(tǒng)。

系統(tǒng)集成以及終端應(yīng)用:通過(guò)把機(jī)器人本體、末端執(zhí)行器、控制器、外圍機(jī)器設(shè)備集成起來(lái),形成應(yīng)用于不同行業(yè)領(lǐng)域、實(shí)現(xiàn)不同功能的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備。

中游的機(jī)器人本體制造相對(duì)核心零部件技術(shù)壁壘較低,市場(chǎng)參與者較多,競(jìng)爭(zhēng)激烈。

從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上來(lái)看,工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)份額仍被外資企業(yè)占據(jù),比如發(fā)那科、ABB、庫(kù)卡、安川等,但隨著國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人廠商取得技術(shù)突破以及認(rèn)可度逐漸提升,自主品牌工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)份額也在逐步提升,與外資品牌機(jī)器人的差距在逐漸縮小,中國(guó)也已經(jīng)形成了比較完善的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈,已具備從上游核心零部件到中游本體制造再到下游系統(tǒng)集成的全產(chǎn)業(yè)鏈自主生產(chǎn)能力,國(guó)產(chǎn)化率正在提高,國(guó)產(chǎn)替代也在不斷加速中。

邁向智能化新紀(jì)元

隨著人工智能、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的不斷發(fā)展,機(jī)器人行業(yè)呈現(xiàn)出多元化、高端化、智能化、服務(wù)化的趨勢(shì),目前中國(guó)機(jī)器人行業(yè)已經(jīng)形成了以工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人為主的市場(chǎng)格局,涵蓋了汽車、電子、醫(yī)療、食品飲料、教育、半導(dǎo)體等多個(gè)領(lǐng)域。

根據(jù)不同的功能和用途,工業(yè)機(jī)器人可以分為焊接機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、碼垛機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、包裝機(jī)器人、切割機(jī)器人以及凈室機(jī)器人,其中焊接機(jī)器人是工業(yè)機(jī)器人的重要組成部分,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人中大約有一半被運(yùn)用于汽車制造領(lǐng)域,而這些工業(yè)機(jī)器人當(dāng)中,又有超過(guò)一半是焊接機(jī)器人,應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛。

2020年中國(guó)市場(chǎng)涌現(xiàn)出了新興的工業(yè)機(jī)器人廠商,比如聯(lián)想在2020聯(lián)想創(chuàng)新科技大會(huì)上發(fā)布了首款自研工業(yè)機(jī)器人——晨星工業(yè)機(jī)器人;富士康聯(lián)合凌華科技合資成立法博智能,進(jìn)軍自主移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域。

總體來(lái)說(shuō),工業(yè)機(jī)器人行業(yè)近5年來(lái)市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,應(yīng)用場(chǎng)景也不斷拓展,技術(shù)不斷創(chuàng)新,雖然目前國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)只在中低端領(lǐng)域有所突破,高端領(lǐng)域仍有大量技術(shù)難題待解,但國(guó)產(chǎn)替代仍有機(jī)會(huì)。

《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中提到:要補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)發(fā)展短板,推動(dòng)用產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān),補(bǔ)齊專用材料、核心元器件、加工工藝等短板,提升機(jī)器人關(guān)鍵零部件的功能、性能和可靠性;開(kāi)發(fā)機(jī)器人控制軟件、核心算法等,提高機(jī)器人控制系統(tǒng)的功能和智能化水平。

政府和企業(yè)仍需加大對(duì)工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的研發(fā)投入,縮短與國(guó)外廠商之間的技術(shù)差距,提高自主創(chuàng)新能力,培育具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的品牌,并且將工業(yè)機(jī)器人與人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域的企業(yè)相互合作,推動(dòng)技術(shù)的融合和創(chuàng)新進(jìn)一步提升中國(guó)制造業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)能力,迎來(lái)更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn),促進(jìn)中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),同時(shí)工業(yè)機(jī)器人也能帶來(lái)更高效、更精確、更安全、更舒適的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。

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