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工業(yè)機器人的發(fā)展及自主創(chuàng )新方向
頂
薦
當前，我國已成為全球的機器人消費市場(chǎng)，越來(lái)越多的企業(yè)將機器人應用于產(chǎn)品生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節，“機器換人”浪潮不斷掀起。在這股浪潮的背后還應注意到，我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)還處于成長(cháng)期，技術(shù)水平與國外相比還存在一定差距，中高端機器人在伺服電機、控制器、減速器等核心部件方面主要依賴(lài)進(jìn)口。國內企業(yè)要想抓住這一市場(chǎng)機遇，還需加強對關(guān)鍵零部件的技術(shù)研發(fā)，注重與信息技術(shù)、人工智能的深度融合，向產(chǎn)業(yè)中上游發(fā)展，搶占全球機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機遇期。
近年來(lái)，工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展風(fēng)生水起，以谷歌、英特爾、微軟等為代表的一批美國信息技術(shù)企業(yè)已悄然布局機器人領(lǐng)域，并將引領(lǐng)該產(chǎn)業(yè)的新一輪變革。隨著(zhù)智能制造時(shí)代的來(lái)臨，機器人產(chǎn)業(yè)將與大數據、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等眾多先進(jìn)技術(shù)融合發(fā)展，成為若干智能化服務(wù)平臺的一部分，國際機器人及智能裝備產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟首席執行官羅軍將其稱(chēng)之為機器人產(chǎn)業(yè)2．0時(shí)代。
我國機器人產(chǎn)業(yè)與信息技術(shù)、人工智能技術(shù)的深度融合即將開(kāi)始，目前我國已經(jīng)基本掌握了工業(yè)機器人的本體設計制造、軟硬件設計、運動(dòng)學(xué)和軌道規劃等技術(shù)。如今，我國已成為全球機器人行業(yè)的應用市場(chǎng)。
盡管我國機器人市場(chǎng)行情一片大好，但大大小小500余家機器人企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品在國內市場(chǎng)只有20％的市場(chǎng)占有率。機器人產(chǎn)業(yè)的上游是核心零部件，相當于機器人的“大腦”，而在該領(lǐng)域，高精度伺服電機、高性能控制器、精密減速器等核心技術(shù)基本依賴(lài)進(jìn)口。產(chǎn)業(yè)中游是機器人本體，也就是機器人的“身體”，產(chǎn)業(yè)下游是系統集成商，目前國內95％的企業(yè)集中在這一環(huán)節上。
在上述3個(gè)核心技術(shù)領(lǐng)域，國內外申請人提交的專(zhuān)利申請數量持平，但在技術(shù)發(fā)展水平上，國內外企業(yè)存在的差距較為明顯。
“目前，美國在機器人技術(shù)創(chuàng )新方面表現活躍，歐洲和日本是工業(yè)機器人的主要供應商，并已實(shí)現傳感器、控制器、精密減速器等核心零部件的完全自主化。”在諧波減速器方面，國內已有可替代產(chǎn)品，但產(chǎn)品的輸入轉矩、扭轉高度、傳動(dòng)精度和效率與日本公司的產(chǎn)品存在不小差距，在工業(yè)機器人上的應用也剛剛起步。在伺服電機領(lǐng)域，我國相關(guān)企業(yè)近年來(lái)也開(kāi)展了大功率交流永磁同步電機的研發(fā)，但在動(dòng)態(tài)性能、開(kāi)放性和可靠性方面還有待進(jìn)一步驗證。在機器人控制器方面，國外企業(yè)主要在通用多軸運動(dòng)控制平臺基礎上進(jìn)行自主研發(fā)，國內企業(yè)在控制器運動(dòng)控制卡方面也開(kāi)發(fā)出相對成熟的產(chǎn)品，但應用較少。
我國企業(yè)已生產(chǎn)出部分機器人的關(guān)鍵元器件，開(kāi)發(fā)出了弧焊、碼垛、裝配、沖壓、噴漆等工業(yè)機器人。我國自主研發(fā)的控制器、伺服電機等關(guān)鍵技術(shù)，已基本滿(mǎn)足中低端產(chǎn)業(yè)需求，但對于芯片加工等精度要求較高的技術(shù)領(lǐng)域，國內企業(yè)的技術(shù)差距較為明顯，高端設備市場(chǎng)多被國外主流機器人企業(yè)占據。
產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的背后是市場(chǎng)需求的急劇增加，當前，我國部分沿海地區的制造業(yè)，通過(guò)實(shí)施“機器換人”計劃提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率的做法較為普遍。
相關(guān)部門(mén)在推廣示范應用的同時(shí)，還應將‘機器換人’計劃與培育本土機器人產(chǎn)業(yè)結合起來(lái)，將機器人產(chǎn)業(yè)與‘互聯(lián)網(wǎng)＋’、智能制造相結合，盡早布局機器人產(chǎn)業(yè)2．0時(shí)代。如今，一件產(chǎn)品在哪里生產(chǎn)制造并不重要，我國相關(guān)企業(yè)要設法進(jìn)入機器人產(chǎn)業(yè)的中上游，用互聯(lián)網(wǎng)思維開(kāi)拓中高端市場(chǎng)，而不僅僅停留在生產(chǎn)加工環(huán)節。由于在高層次研發(fā)人才和研發(fā)實(shí)力方面與國外存在一定差距，我國機器人產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng )新還需與全球頂層設計機構保持合作，緊跟國際技術(shù)發(fā)展步伐。
在國內機器人技術(shù)的自主研發(fā)方面，我國還需加大對關(guān)鍵技術(shù)的投入和研發(fā)，提高零部件自給率，整合現有研發(fā)資源，盡快形成一批技術(shù)研發(fā)實(shí)驗室、工程中心、企業(yè)技術(shù)中心、整機及關(guān)鍵零部件檢測中心等，同時(shí)，培育自主知識產(chǎn)權品牌，將國內工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)做大做強。
在激烈的市場(chǎng)競爭中，專(zhuān)利是企業(yè)技術(shù)創(chuàng )新的保護傘。國內機器人企業(yè)需充分運用專(zhuān)利信息，明確研發(fā)思路和方向，制定適合企業(yè)研發(fā)能力、經(jīng)營(yíng)狀況的專(zhuān)利戰略。在加強研發(fā)的同時(shí)，國內企業(yè)還要注重對競爭對手，特別是國外強企的專(zhuān)利分析，降低專(zhuān)利侵權風(fēng)險。
