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代表新技術革命潮流 工業機器人夯實“中國智造”基礎

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 22:12:34 來源:中國工業報

  為更好地實施創新驅動發展戰略,不久前科技部和財政部共同起草了《關於深化中央財政科技計劃(專項、基金等)管理改革的方案》,已經黨中央、國務院批準。工信部等部門正在製定的《製造強國2025規劃綱要》,也提出“創新驅動、高端引領、基礎支撐、綠色發展”的方針,爭取到2025年中國裝備製造業進入世界裝備製造強國第二方陣。這些都是聚焦國家重大戰略任務,順應世界新技術革命潮流,推動“中國製造”走向“中國智造”、“中國創造”的重大舉措,必將提升中國先進製造業產品的全球競爭力。而工業機器人作為智能化代表,也必將是“中國智造”的典型代表。

   工業機器人代表“中國智造”

  工業機器人作為智能化代表,3D打(da)印(yin)作(zuo)為(wei)數(shu)字(zi)化(hua)代(dai)表(biao),均(jun)被(bei)列(lie)為(wei)轉(zhuan)型(xing)升(sheng)級(ji)和(he)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)的(de)重(zhong)點(dian)方(fang)向(xiang),正(zheng)在(zai)成(cheng)為(wei)新(xin)的(de)經(jing)濟(ji)增(zeng)長(chang)點(dian)。特(te)別(bie)是(shi)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren),得(de)到(dao)了(le)各(ge)級(ji)政(zheng)府(fu)和(he)社(she)會(hui)各(ge)方(fang)麵(mian)的(de)大(da)力(li)支(zhi)持(chi),發(fa)展(zhan)態(tai)勢(shi)喜(xi)人(ren)。2013年中國市場銷售工業機器人36560台,同比增長60%,成為全球第一大工業機器人市場,約占全球銷量的五分之一。截至今年6月,全國已建或擬建的機器人相關產業園(基地)已超過36個,規劃麵積超過2.8萬畝,到2020年的規劃投資額超過5000億元。

  工業機器人在華夏大地掀起的熱潮,離不開“世界工廠”崛起的大背景。中國製造業規模已位居世界第一,占全球比重19.8%,220餘種工業產品產量位居世界前列。裝備製造業產值已超過20yiyuan,zhanquanqiusanfenzhiyiyishangfene,shilishishangjimeiyingzhihouweiyoudedisange。congshijielishikan,gongyejiqirendexingwangfadayeyuyigeguojiazhizaoyedexianjinqiangdaxixixiangguan。meiguo1959年就生產出了世界上第一台工業機器人UNIMATE,隨著製造業產能的轉移,其工業機器人發展放緩,但保有量仍居世界第二、16.8萬台,密度135台/萬人;日本是“機器人王國”,保有量世界第一、31萬台,密度高達339台/萬人;德國製造聞名遐邇,保有量世界第三、16萬台,密度273台/萬人;韓國貴為創新型國家,工業機器人使用密度全球第一、396台/萬人,保有量14萬台;首個“世界工廠”英國風光不再,法國和意大利的製造業今不如昔,工業機器人應用止步不前;中國製造總量第一,但工業機器人使用密度僅為23台/萬人,遠低於58台/萬人的全球平均水平,由大轉強任重而道遠。當然保有量越少,市場前景和需求量也就更大。2013年我國製造業工人數量在5000萬人左右,預計未來3000萬工人可以用工業機器人替代。以2020年工業機器人密度達100台/萬人計,則有30萬台工業機器人的替代空間。如果再考慮到現役機器人的更新換代,保有量將達40萬台以上,超過日本居世界第一。

  中國工業機器人進步明顯

  目前,國內機器人本體生產企業有20多家,沈陽新鬆、廣guang州zhou數shu控kong等deng是shi第di一yi梯ti隊dui。雖sui然ran產chan品pin策ce略lve和he技ji術shu特te點dian不bu盡jin相xiang同tong,譬pi如ru新xin鬆song是shi中zhong國guo機ji器qi人ren的de先xian行xing者zhe,廣guang數shu則ze由you數shu控kong係xi統tong拓tuo展zhan而er來lai,但dan基ji本ben還hai是shi以yi成cheng本ben和he渠qu道dao優you勢shi占zhan領ling市shi場chang。總zong體ti來lai看kan,國guo外wai機ji器qi人ren占zhan據ju中zhong國guo近jin90%的市場總量份額,其中發那科、ABB、安川、庫卡四大家族占據約65%的市場份額並擴大在華生產,一些二線廠商如川崎、那智不二越和現代等也紛紛將中國視為最大市場。

  零部件更是中國機器人發展的短板,核心和高精度零部件主要依賴進口。盡管國內也有不少伺服係統、控製器生產廠商,但產品大多集中於低端應用,能與機器人配套的很少。在減速機領域,諧波減速機好像更時髦一些,但主要用在20公斤以下機器人關節,隻占全球減速機市場的40%左右;RV減(jian)速(su)機(ji)組(zu)成(cheng)零(ling)件(jian)更(geng)複(fu)雜(za),承(cheng)載(zai)強(qiang)度(du)更(geng)高(gao),難(nan)度(du)更(geng)大(da),市(shi)場(chang)也(ye)最(zui)大(da)。國(guo)內(nei)廠(chang)家(jia)均(jun)已(yi)能(neng)研(yan)發(fa)生(sheng)產(chan)並(bing)小(xiao)批(pi)量(liang)試(shi)用(yong),行(xing)業(ye)巨(ju)頭(tou)日(ri)本(ben)帝(di)人(ren)公(gong)司(si)也(ye)計(ji)劃(hua)於(yu)2016年在華生產。雖然如此,中國機器人仍取得了長足進步。2013年中國機器人銷售9700台,占比26%,較以往的10%(總量份額)有很大進步。中國機器人的發展可以簡單歸結為“三部曲”:

  一是打牢基礎。2013年中國企業銷售的主要產品為坐標型機器人,占比超過40%,這是第二次工業革命而非第三次工業革命的產物。目前中國機器人發展態勢類似於美國上世紀50~60年代,眾多企業大幹快上、爭zheng先xian恐kong後hou。不bu同tong點dian則ze是shi當dang時shi美mei國guo機ji器qi人ren技ji術shu水shui平ping世shi界jie領ling先xian,中zhong國guo機ji器qi人ren則ze明ming顯xian落luo後hou於yu西xi方fang。外wai企qi在zai華hua銷xiao售shou則ze以yi多duo關guan節jie機ji器qi人ren為wei主zhu,占zhan比bi超chao過guo80%。

  二是差異化發展。國內外機器人在產品應用領域各有側重,近60%的中國工業機器人應用在搬運與上下料領域,塗層與膠封是其應用的第二大領域,用於焊接的機器人不足總銷量的10%。外國工業機器人的主要市場在焊接與釺焊領域,幾乎占其總銷量的50%。

  三是錯位競爭。從行業分布看,國外機器人大量應用於汽車製造,購買量近50%,電子產品製造業和金屬加工業分別占14%和10%。這也契合全球市場趨勢,國際機器人聯合會(IFR)的數據顯示,汽車及汽車零部件製造業,電子電氣工業,金屬製品業(包括機械加工),化工、橡膠及塑料工業對工業機器人的需求排名前四,其中汽車和電子占60%左右的市場份額。但外企也並不是高枕無憂,隨著汽車和電子行業的需求逐漸飽和,焊接機器人、點膠機器人和潔淨機器人銷售將麵臨新的節點。中國機器人,主要應用於搬運、裝配、加工、鑄造、打磨與噴塗等。

  第三次工業革命的王牌

  國guo產chan機ji器qi人ren的de進jin步bu固gu然ran可ke喜xi,但dan還hai必bi須xu認ren清qing一yi個ge本ben質zhi差cha距ju,那na就jiu是shi中zhong國guo工gong業ye機ji器qi人ren的de旺wang盛sheng需xu求qiu和he日ri益yi崛jue起qi,本ben質zhi上shang仍reng是shi第di二er次ci工gong業ye革ge命ming或huo重zhong工gong業ye化hua後hou期qi的de產chan物wu,突tu出chu表biao現xian為wei勞lao動dong強qiang度du大da、作業環境差、存在安全隱患的工裝車間“機器換人”,而不是具有更高人工智能的“機器人時代”,呈現出明顯的低端化傾向。

  在第三次工業革命前,中國必須冷靜麵對兩個事實:一是由於在需求、技術和市場化導向上的差異,中國機器人仍然會是機器人強國的追隨者,10年內難以並駕齊驅,但差距將明顯縮小;ershigongyejiqirendedaguimoyingyong,cushizhizaoyegengrongyizailaodongligaochengbendiquyudichengbendiquzhijianshuangxiangliudong。suizhewoguorenliziyuandengshengchanyaosuchengbendebuduanshangsheng,xiabufazhancunzaizhesanzhongkeneng:

  一是高端製造業部分回流發達國家。比如,德國推行以“智能工廠”為重心的“工業4.0計劃”,以確保德國製造的未來優勢;美國的《先進製造夥伴計劃》希望通過發展人工智能、工業機器人和數字化製造,謀求製造業回歸;日本提出通過加快發展協同式機器人、無人化工廠,提升製造業國際競爭力。

  二是部分製造業向成本更低的地區轉移。比如東南亞、非洲等,已遷移的既有跨國公司也有中國企業,不可掉以輕心。

  三是中國實施以機器換人為主的技術改造創新,提高自動化、智能化、shuzihuashuiping,zaicigongguzonghechengbenyoushi,zheshizuidadeyeshiweiyidekeneng。yizehenduozhizaochanyeliandouzaizhongguo,hennanwanquanzhuanyichuqu。erzezhongguozhizaodeguimoyoushihejudachanneng,dafududijiangdilejiqirendetuiguangyingyongchengben。sanzezhizaoye(包括機器人製造)仍(reng)然(ran)需(xu)要(yao)巨(ju)大(da)的(de)沉(chen)沒(mei)成(cheng)本(ben)和(he)基(ji)礎(chu)配(pei)套(tao),沒(mei)有(you)哪(na)個(ge)國(guo)家(jia)或(huo)地(di)區(qu)會(hui)比(bi)中(zhong)國(guo)更(geng)低(di)。這(zhe)些(xie)因(yin)素(su),是(shi)中(zhong)國(guo)能(neng)從(cong)容(rong)應(ying)對(dui)第(di)三(san)次(ci)工(gong)業(ye)革(ge)命(ming)的(de)最(zui)大(da)王(wang)牌(pai)和(he)底(di)氣(qi)所(suo)在(zai)。

  自動化仍是中國智造近期任務

  要實現中國製造強國2025的主要任務,必然繼續調結構促升級。而能否實現中國製造向中國智造轉變的關鍵,不能單純追求中國工業機器人和3D打印機的進步,而要以工業機器人和3D打印為龍頭帶動智能製造,提高工業整體現代化、zidonghuashuiping,zheshizhichengzhongguozhanlvexingxinxingchanyefazhandejishi。fadaguojiadefazhanfangxiangshizhinenghua,zidonghuazeshijinqizhongguozhuanxingshengjidezhuyaofangxiang。guoneiyouyoujudadezidonghuashichangxuqiu,jiqirenzuoweijijixie、電子、控製、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術於一體的自動化裝備,必將成為引領中國自動化、智能化的新興大型高技術產業,完全有可能像美國、德國和日本那樣搶占世界發展的製高點。

  同時,要更好地與移動互聯網相結合。以往,製造業意味著規模化生產、意味著產品的一致性,現在則要求生產的柔性化、產品的多樣化。企業要在第三次工業革命的競爭環境中生存下來,就需要提高效率、縮短產品的研發周期,以及實現產品的個性化定製化。

  工業機器人很好地提高了效率,3D打印實現了產品的個性化、定製化,移動互聯網則賦予了遠程控製和網絡打印更多的可能性。縮短產品的研發周期,惟有靠人才能實現,這對新時期的綜合性、複合型人才儲備培養提出了更高的要求。企業發展戰略將隨之發生巨大變化,傳統製造業將更多地向“微笑曲線”的設計和品牌兩端攀升,而不是一味大規模並購。

  同時,移動互聯網的迅猛發展,正在以前所未有的速度改變現有的產業形態和商業模式,在這場猛烈的變革下,必須要有創新性、顛覆性的思維,就像當年華為用計算機思維製造程控電話交換機一樣。以後有可能出現移動式3D網絡打印機器人。它既可以依靠傳感器遠程雙向傳輸數據,打印出合格的零件並進行遠程操作安裝;也可以現場對破損部位、難成形零件(比如飛機的複合材料、異型件、非標件)等進行測量、建模、製造、焊接、檢測,可以極大地節省維修製造時間和人工運輸成本。

  機器人發展主戰場待確定

  中國機器人聯盟預測未來10年,我國工業機器人市場將達到6000億元,機器人產業集群的年產值將達到3萬億元,工業機器人10年內的需求無憂,5年內產能不會過剩,主要基於三個因素:

  一是國內雖然有30多個城市建設機器人產業基地,特別是重慶、沈陽、青島等城市手筆更大,比如上海(以外資企業為主,2020年目標是600億~800億元)、重慶(以國內企業為主,2020年目標過500億元)、蕪湖(以埃夫特為主體,2017年目標是100億~300億元)、廣州(以廣數為主體,2020年目標是10萬台機器人)、沈陽(以新鬆為主體,2017年目標是500億元)、青島(以新鬆、安川電機等為主體,2020年目標過百億元),但形成規模尚需時日。一般來說,從投資意向到商務考察、敲定優惠政策至項目落地需1~2年時間,廠房建設和設備調試有2年左右的周期,量產也需1年以上。而且,這30多個基地絕不可能全部建成。

  二是組裝機器人的技術要求和成本都比較高,不太可能出現像當年“螺絲刀空調”和“山寨手機”這樣的奇景。國內組裝企業議價能力弱,采購成本比國外通常貴3~5倍。僅減速機一項就占機器人成本的35%左右,電機、控製器部分占10%左右。同時,近幾年機器人的價格下降了50%以上,組裝機器人無利可圖。真正具有核心競爭力的企業,一定能發展壯大。

  三是外資品牌的影響力降低。中國機器人產業聯盟的數據表明,2013年外資品牌的機器人銷售量為2.7萬台,占總銷售量的74%,近jin乎hu壟long斷duan的de局ju麵mian正zheng在zai改gai變bian。雖sui然ran國guo外wai品pin牌pai正zheng加jia大da在zai華hua投tou資zi生sheng產chan力li度du,但dan中zhong國guo自zi主zhu品pin牌pai工gong業ye機ji器qi人ren崛jue起qi的de大da勢shi已yi不bu可ke逆ni轉zhuan,就jiu像xiang中zhong國guo家jia電dian、中國高鐵曾經走過的那樣。

  國外機器人是伴隨著汽車行業的興起而成長的,當代汽車行業對機器人精度、效(xiao)率(lv)和(he)穩(wen)定(ding)性(xing)的(de)要(yao)求(qiu)都(dou)非(fei)常(chang)高(gao),近(jin)期(qi)國(guo)內(nei)企(qi)業(ye)在(zai)乘(cheng)用(yong)車(che)行(xing)業(ye)難(nan)以(yi)有(you)很(hen)大(da)的(de)突(tu)破(po)。但(dan)還(hai)有(you)一(yi)個(ge)巨(ju)大(da)的(de)空(kong)白(bai)區(qu)域(yu),那(na)就(jiu)是(shi)專(zhuan)用(yong)車(che)市(shi)場(chang)和(he)部(bu)分(fen)卡(ka)車(che)、汽(qi)車(che)零(ling)部(bu)件(jian)生(sheng)產(chan)商(shang)。目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)大(da)量(liang)的(de)中(zhong)小(xiao)型(xing)改(gai)裝(zhuang)車(che)企(qi)業(ye),生(sheng)產(chan)條(tiao)件(jian)非(fei)常(chang)差(cha),惡(e)劣(lie)的(de)焊(han)割(ge)環(huan)境(jing)難(nan)以(yi)招(zhao)到(dao)年(nian)輕(qing)工(gong)人(ren)。上(shang)裝(zhuang)的(de)焊(han)接(jie)又(you)沒(mei)有(you)底(di)盤(pan)的(de)技(ji)術(shu)要(yao)求(qiu)高(gao),外(wai)企(qi)尚(shang)未(wei)進(jin)入(ru),即(ji)便(bian)看(kan)中(zhong)了(le)也(ye)未(wei)必(bi)打(da)得(de)起(qi)“價格戰”;改裝車也沒有生產製造底盤的必要性和緊迫性,高價機器人難有市場。部分卡車、汽車零部件生產商對質量的要求越來越高,技術改造升級的願望迫切,很多重體力勞動工位難以吸引青年工人,急切需要大量“高性價比”機器人。所以,專用車市場近期會是國產機器人的一個重要戰場。

  此外,國外機器人企業對國內鑄造、家電、陶瓷、shihuahesiliaodengchuantongxingyebushuxi,lirunyemeiyouqichexingyegao,jiwuxianfayoushiyewukaifadongli。zhexiexingyechannengjuda,jishugaizaohezhuanxingshengjidekongjiantongyangjuda,duigongyezidonghuatebieshiyongxingjiabigaodejingjixingjiqirentidairengongyouxiangdangdadexuqiu,yinggaishizhongguojiqirenjingzhengdezhuyaozhanchang。zhiyaocelvededang、扶持得力,中國自主品牌機器人必將由搬運、機床上下料、碼垛、鑄造等低端應用領域,逐步拓展到汽車零部件、工程機械、軌道交通、低壓電器、電力、IC裝備、軍工、煙草、金融、醫藥、冶金及印刷出版等眾多行業。

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