蘇軍

摘要：多年來，工業(yè)機(jī)器人在智能裝備行業(yè)中始終占據(jù)著重要地位，隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅猛增長(zhǎng)，其在市場(chǎng)中的應(yīng)用愈發(fā)廣泛。伴隨技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)也在持續(xù)創(chuàng)新與升級(jí)。面對(duì)新時(shí)代下新的產(chǎn)業(yè)背景，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新也將展現(xiàn)出獨(dú)特的風(fēng)格和特點(diǎn)?；诖?，本文對(duì)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局與創(chuàng)新發(fā)展趨勢(shì)展開分析。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人；產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)；創(chuàng)新發(fā)展

DOI：10.12433/zgkjtz.20241313

工業(yè)級(jí)機(jī)器人作為機(jī)電數(shù)字化設(shè)備中的杰出代表，在智能制造領(lǐng)域占有核心地位，其技術(shù)附加值尤為顯著，在各種工業(yè)領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用。工業(yè)機(jī)器人是先進(jìn)制造業(yè)的核心技術(shù)之一，已經(jīng)發(fā)展成為信息化時(shí)代的新興產(chǎn)業(yè)，并且其發(fā)展將為社會(huì)生產(chǎn)注入更多活力。中國(guó)的工業(yè)級(jí)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)始于20世紀(jì)70年代早期，經(jīng)過近半個(gè)世紀(jì)的不懈努力和發(fā)展，該產(chǎn)業(yè)逐漸顯現(xiàn)出一定的規(guī)模與潛力。現(xiàn)階段，我國(guó)獨(dú)立開發(fā)和制造的工業(yè)機(jī)器人已達(dá)到工業(yè)化應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，并在多個(gè)行業(yè)中受到廣泛歡迎與應(yīng)用。截止到2020年，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)覆蓋面積越來越廣，銷售額已超出60億美金。目前，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步和壯大獲得了國(guó)家的高度重視和支持，在此期間，機(jī)器人的研發(fā)工作成功吸引了諸多企業(yè)的積極參與，推動(dòng)了工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展。

一、工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展概況

（一）國(guó)外工業(yè)機(jī)器人發(fā)展概況

最初，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用主要集中在汽車制造領(lǐng)域。早在19世紀(jì)中期，美國(guó)的汽車制造商在生產(chǎn)過程中就使用到了工業(yè)機(jī)器人。自此，工業(yè)機(jī)器人就成為人類生產(chǎn)和生活中不可或缺的組成部分，其生產(chǎn)技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，進(jìn)入了快速發(fā)展階段，對(duì)整個(gè)機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。經(jīng)過三十余年的不懈發(fā)展，美國(guó)在工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)和生產(chǎn)方面取得了很多突破性成果，其機(jī)器人生產(chǎn)制造技術(shù)全球領(lǐng)先，極大提升了美國(guó)工業(yè)實(shí)力。俄羅斯、日本等國(guó)家在工業(yè)機(jī)器人的研究方面也取得了顯著成就，許多工業(yè)機(jī)器人在性能上已可與美國(guó)相媲美，共同推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)入了全新的發(fā)展階段。

（二）國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展概況

在全球工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模穩(wěn)居第一，在市場(chǎng)發(fā)展中占據(jù)了很大的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)滿足了工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)需求。20世紀(jì)中期，為了在工業(yè)機(jī)器人研究領(lǐng)域占有一席之地，我國(guó)投入了大量人力物力，從不同方面對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行研究，以提高機(jī)器人的生產(chǎn)制造技術(shù)和應(yīng)用效率。隨后，國(guó)家針對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展制定了一系列規(guī)劃，并明確了符合中國(guó)特點(diǎn)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，著重從基礎(chǔ)元器件、電子、智能等方面對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行探索和研究。從技術(shù)層面看，盡管與美國(guó)、日本等國(guó)的生產(chǎn)技術(shù)相比，我國(guó)仍存在差距，但在某些生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，我國(guó)已領(lǐng)先這些國(guó)家。目前，我國(guó)已經(jīng)建立健全了技術(shù)體系，在量子技術(shù)研究和應(yīng)用方面取得的成果尤為顯著，在工業(yè)機(jī)器人研究領(lǐng)域中占有較高的位置。

二、國(guó)內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局

（一）全球機(jī)器人市場(chǎng)持續(xù)高漲

根據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2020年，新安裝的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量高達(dá)50多萬臺(tái)。美國(guó)先進(jìn)自動(dòng)化協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，2021年，持續(xù)兩年創(chuàng)下歷史新高的為北美洲機(jī)器人，銷售額超出了20億美元。從2019年開始，我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人消費(fèi)市場(chǎng)已在全球處于領(lǐng)先地位，2020年中國(guó)機(jī)器人就已經(jīng)擁有了900多億的市場(chǎng)規(guī)模，工業(yè)機(jī)器人的占有比例在60%左右。國(guó)內(nèi)智研咨詢平臺(tái)指出，近幾年，我國(guó)電子行業(yè)、新能源汽車、鋰電池等行業(yè)快速發(fā)展，在這些新興行業(yè)的推動(dòng)下，2021年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)銷量已超出了30萬臺(tái)，年均增長(zhǎng)比例在16%左右。

（二）高端機(jī)器人市場(chǎng)長(zhǎng)期被發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷

美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家在機(jī)器人科研和技術(shù)領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，各自擁有獨(dú)特的機(jī)器人技術(shù)與核心專利，能夠生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)、高端的機(jī)器人產(chǎn)品。這些國(guó)家的企業(yè)在研發(fā)、生產(chǎn)及市場(chǎng)推廣方面投入了大量資金，確保了研發(fā)過程順利進(jìn)行，并在市場(chǎng)上取得了顯著成效，機(jī)器人產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)占有率越來越高。同時(shí)，這些發(fā)達(dá)國(guó)家的人才資源相對(duì)充足，科研人員都具備一定的專業(yè)水平和能力，為研發(fā)和生產(chǎn)高端機(jī)器人提供了有力支持。因此，我國(guó)高端機(jī)器人市場(chǎng)長(zhǎng)期被發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷，導(dǎo)致我國(guó)工業(yè)機(jī)器人以中低端產(chǎn)品為主，市場(chǎng)份額占比相對(duì)較低。

（三）國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的更新速度有待提升

與國(guó)際先進(jìn)水平相較，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的研發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)還有很大的提升空間。近年來，國(guó)內(nèi)企業(yè)在機(jī)器人領(lǐng)域雖然也取得了一定的成果，但一些關(guān)鍵技術(shù)水平依然不夠先進(jìn)，包括人機(jī)交互、感知、控制等技術(shù)還需要進(jìn)行優(yōu)化和提升。另外，生產(chǎn)機(jī)器人的核心零部件都需要從國(guó)外進(jìn)口，對(duì)我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了很大的阻礙，尤其是一些高端零部件相對(duì)稀缺，不利于國(guó)產(chǎn)機(jī)器人性能和競(jìng)爭(zhēng)力的提升，進(jìn)而導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)機(jī)器人替代步伐過于緩慢。通過相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，2022年中國(guó)本土工業(yè)機(jī)器人品牌市場(chǎng)占有率低于30%，與2021年的品牌市場(chǎng)占有率相較，僅增長(zhǎng)了1.2%。

三、工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展對(duì)策

（一）加快完善機(jī)器人協(xié)同創(chuàng)新體系

一方面，需要大力促進(jìn)國(guó)內(nèi)外高科技成果在科教興盛地區(qū)的深入發(fā)展，既要強(qiáng)調(diào)各地科學(xué)和教育的優(yōu)勢(shì)，又需要積極吸收并利用國(guó)內(nèi)外的尖端科技創(chuàng)新知識(shí)，始終視機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化為推動(dòng)創(chuàng)新發(fā)展的核心環(huán)節(jié)。另一方面，需要構(gòu)建一個(gè)技術(shù)共享研究中心，進(jìn)一步優(yōu)化地方機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃，成立機(jī)器人產(chǎn)業(yè)擴(kuò)展基金，對(duì)于行業(yè)內(nèi)普遍面臨的技術(shù)難題制定科研清單，并計(jì)劃建立智能制造技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)中心，為研發(fā)團(tuán)隊(duì)提供一個(gè)優(yōu)質(zhì)的工作環(huán)境。同時(shí)，持續(xù)發(fā)展和優(yōu)化創(chuàng)新服務(wù)體系，制定激勵(lì)創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)基地人員的政策體系，吸引國(guó)內(nèi)外頂尖人才為工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提供服務(wù)。

（二）建立自主的工業(yè)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化體系

相較于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)發(fā)展相對(duì)滯后，在技術(shù)進(jìn)步的方法和產(chǎn)業(yè)深度上與發(fā)達(dá)國(guó)家存在明顯差異。歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)機(jī)器人行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化體系難以直接復(fù)制或在中國(guó)進(jìn)行復(fù)用。鑒于此，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迫切需要建立一個(gè)真正適應(yīng)我國(guó)實(shí)際情況的標(biāo)準(zhǔn)化體系。

在實(shí)際操作中，應(yīng)參照國(guó)內(nèi)和國(guó)際行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我國(guó)地方工業(yè)機(jī)器人的實(shí)際需求和技術(shù)特點(diǎn)，精心策劃工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)框架。在整體規(guī)劃思路下，基于行業(yè)應(yīng)用、技術(shù)的獨(dú)特性等因素，制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃，逐步有序地完成相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)。同時(shí)，基于機(jī)器人行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)流程，主動(dòng)提倡和指導(dǎo)創(chuàng)建與機(jī)器人融資租賃相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化解決方案以及相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系。

（三）搭建“互聯(lián)網(wǎng)+機(jī)器人”的創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)

搭建“互聯(lián)網(wǎng)+機(jī)器人”的創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)，需要以“互聯(lián)網(wǎng)+”為依托，并進(jìn)行合理應(yīng)用，以確保資源配置的合理性，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值最大化。工業(yè)機(jī)械融資租賃市場(chǎng)與公共經(jīng)濟(jì)思潮的結(jié)合，有望催生出新型的融資租賃方式。如果選擇工業(yè)機(jī)器人作為共享目標(biāo)，可以在共享的經(jīng)濟(jì)體中顯著減少信息不對(duì)稱問題，充分利用閑置資源，從而顯著降低中小企業(yè)操作機(jī)器人的總費(fèi)用。為了更好地服務(wù)中小企業(yè)，政府需要籌建一個(gè)面向全市制造行業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)中心，為機(jī)器人出租、承租、生產(chǎn)和研發(fā)企業(yè)提供一個(gè)信息推廣的強(qiáng)大平臺(tái)。同時(shí)，政府應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)企業(yè)間進(jìn)行更為深入的信息交流和整合，為智能制造行業(yè)內(nèi)的中小規(guī)模企業(yè)加速轉(zhuǎn)型和升級(jí)提供有力支持和服務(wù)。

（四）鼓勵(lì)工業(yè)機(jī)器人的融資租賃模式創(chuàng)新

融資租賃是新興的金融行業(yè)，集成了融資、物資整合、貿(mào)易和技術(shù)升級(jí)，已成為中小型企業(yè)在設(shè)備購(gòu)買和新技術(shù)應(yīng)用方面最常用的金融手段。作為市場(chǎng)上一種已逐漸成熟的金融產(chǎn)品，融資租賃交易在很大程度上有助于降低資金門檻，并能提升各企業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用效率。當(dāng)前，武漢、南京等城市工業(yè)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，技術(shù)體系完備，人才儲(chǔ)備充足。因此，在推動(dòng)機(jī)器人行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的過程中，政府應(yīng)基于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，更加積極地促進(jìn)和指導(dǎo)售后回租、委托租賃、杠桿租賃、銷售式租賃、項(xiàng)目租賃、風(fēng)險(xiǎn)租賃、結(jié)構(gòu)式租賃、綜合性租賃等現(xiàn)代租賃方式，以推動(dòng)我國(guó)機(jī)器人融資租賃模式創(chuàng)新。

四、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展趨勢(shì)

（一）工業(yè)機(jī)器人整體性能增強(qiáng)，適用范圍更廣

近年來，科技的飛速發(fā)展為工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域帶來了顯著變化。搬運(yùn)機(jī)器人、清潔機(jī)器人等多種工業(yè)機(jī)器人數(shù)量日益增長(zhǎng)。而且機(jī)器人的技術(shù)性能正在穩(wěn)步提升，能夠勝任高強(qiáng)度的工作任務(wù)。例如，工業(yè)化的機(jī)器人機(jī)械臂能夠模擬人類的手臂進(jìn)行操作，在自動(dòng)化機(jī)器的指導(dǎo)之下，能夠高效完成重復(fù)性操作，廣泛應(yīng)用于包裝、裝配等多個(gè)領(lǐng)域。隨著人工智能技術(shù)的日益進(jìn)步，機(jī)器人的機(jī)械臂表現(xiàn)有望得到進(jìn)一步優(yōu)化，達(dá)到更高的工作效率和精確性。在人工智能時(shí)代，將先進(jìn)技術(shù)融入工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，不僅可以提升其整體效能，還可以為進(jìn)一步擴(kuò)展其應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）工業(yè)機(jī)器人朝生物性和仿生性方向發(fā)展

在實(shí)際工作環(huán)境中，由于人體自身存在的局限，實(shí)現(xiàn)預(yù)定的工作目標(biāo)會(huì)遇到很多困難，因此，研究其生物和仿生特性至關(guān)重要。工業(yè)機(jī)器人正是基于人體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行模仿設(shè)計(jì)，以模擬并擴(kuò)展人體功能。工業(yè)機(jī)器人因其獨(dú)特的生物和仿生屬性，能夠勝任一些原本難以由人類完成的任務(wù)。因此，在未來，人們會(huì)更加重視機(jī)器人的研究與應(yīng)用。以半導(dǎo)體行業(yè)為例，真空環(huán)境工作需求催生了真空機(jī)器人的誕生，它不僅可以替代人做某些復(fù)雜的工作，而且還可以代替人工去執(zhí)行一些特殊而又非常重要的工作。從另一個(gè)角度看，由于其生物和仿生的特性，可以替代人在高風(fēng)險(xiǎn)的工作環(huán)境中工作。此外，通過對(duì)機(jī)器人進(jìn)行改造，可以使其適應(yīng)各種工作需求。隨著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的不斷進(jìn)步，其在生物學(xué)和仿生學(xué)方面的能力將得到進(jìn)一步提升，并有望替代人類更為高效地完成各種任務(wù)。

（三）工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)不斷完善

工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵在于其控制系統(tǒng)。目前，我國(guó)對(duì)工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)的研究還處于起步階段。工業(yè)機(jī)器人的核心功能包括存儲(chǔ)和定位等，隨著科技的不斷發(fā)展，這些功能將會(huì)得到進(jìn)一步完善和提升。在工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的演進(jìn)過程中，最顯著的變革是從封閉狀態(tài)轉(zhuǎn)向開放狀態(tài)。因此，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為現(xiàn)代制造業(yè)的主流裝備之一，并且在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢(shì)。這一控制系統(tǒng)因其高度的可擴(kuò)展性，為工業(yè)機(jī)器人的操作提供了便利，從而大大減少了人力資源消耗。目前，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于制造業(yè)、建筑業(yè)等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，成為推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量。同時(shí)，工業(yè)機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)化的特性日益凸顯，并逐步朝著更加規(guī)范和統(tǒng)一的方向發(fā)展。隨著人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人未來的發(fā)展趨勢(shì)也將是對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行全面優(yōu)化，以徹底解決操作門檻過高這一問題。

五、結(jié)語

總而言之，由于工業(yè)機(jī)器人集成了各種不同的信息技術(shù)，在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛推廣和應(yīng)用，為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)帶來了廣闊的發(fā)展前景。特別是人工智能時(shí)代的到來，從很大程度上擴(kuò)大了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)模。通過應(yīng)用人工智能技術(shù)，工業(yè)機(jī)器人將變得更加智能、靈活和高效，為制造企業(yè)注入強(qiáng)大的創(chuàng)新和發(fā)展動(dòng)力。在生產(chǎn)過程中，制造企業(yè)通常會(huì)將工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用到各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，如零部件加工、生產(chǎn)線組裝等，應(yīng)用效果尤為顯著，促進(jìn)了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的提升。在人工智能時(shí)代，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展將持續(xù)推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)步，這主要得益于工業(yè)機(jī)器人具備的智能化和自主學(xué)習(xí)能力，可有效降低成本支出，為企業(yè)創(chuàng)造更高的利潤(rùn)。因此，無論是國(guó)家還是企業(yè)，要把人工智能技術(shù)充分應(yīng)用到工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)過程中，以促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)繁榮。

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