工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

工業(yè)機(jī)器人不再是簡(jiǎn)單代替人工勞動(dòng)，而是一種能夠結(jié)合人的優(yōu)勢(shì)（分析判斷、快速響應(yīng)變化等能力）和機(jī)器優(yōu)勢(shì)（高精度、高穩(wěn)定性、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行和環(huán)境耐受能力強(qiáng)等）的自動(dòng)化設(shè)備。當(dāng)前機(jī)器人在三種環(huán)境內(nèi)最有發(fā)展?jié)摿Γ喝瞬荒芨傻模ㄈ缥ｋU(xiǎn)工況、太空深海極端環(huán)境作業(yè)等）、人干不好的（如高精度工藝）和人不愿意干的（如單調(diào)重復(fù)性勞動(dòng)、重體力勞動(dòng)等）。

工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模：2012-2015年，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量逐年增長(zhǎng)，2015年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人出貨量為15140臺(tái)，同比增長(zhǎng)25.64%（如圖1）。

中國(guó)機(jī)器人研究始于20世紀(jì)70年代，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，目前已基本形成涵蓋整個(gè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的基數(shù)研究與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力，并成長(zhǎng)成為全球最大的機(jī)器人市場(chǎng)。機(jī)器人市場(chǎng)的持續(xù)發(fā)力有望成為下一輪“工業(yè)革命”的切入點(diǎn)和重要增長(zhǎng)點(diǎn)。機(jī)器人的研發(fā)、制造和應(yīng)用水平也成為衡量一個(gè)國(guó)家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。

根據(jù)機(jī)器人的特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域的不同，它可以分為工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人兩大類(lèi)，本文也將分這兩類(lèi)對(duì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)做以探討。

企業(yè)分布

分區(qū)域來(lái)看，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)主要分布在華東地區(qū)和華北地區(qū)。2015年華東地區(qū)銷(xiāo)售收入占全國(guó)的40.15%；華北地區(qū)銷(xiāo)售收入占比為21.83%；東北地區(qū)占比為16.02%；華中地區(qū)占比為11.20%；華南地區(qū)占比為

5.37%；西南地區(qū)占比為4.22%；西北地區(qū)占1.21%（如圖2）。

從企業(yè)規(guī)模來(lái)看，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)以小型企業(yè)為主。2015年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)小型企業(yè)銷(xiāo)售收入占比為56.38%；中型企業(yè)次之，為30.25%；大型企業(yè)銷(xiāo)售收入占比為13.37%（如圖3）。

從企業(yè)性質(zhì)來(lái)看，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)以三資企業(yè)為主，2015年，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)三資企業(yè)的銷(xiāo)售收入占比為38.45%；私營(yíng)企業(yè)占比為31.30%；其他性質(zhì)企業(yè)占比為30.25%（如圖4）。

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

隨著自動(dòng)化大趨勢(shì)的發(fā)展，機(jī)器人將取代機(jī)床成為新一代工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，但技術(shù)突破是最大的難題。未來(lái)機(jī)器人技術(shù)將主要呈以下幾個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，如表1。

服務(wù)機(jī)器人行業(yè)概況

中國(guó)《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）》中明確定義，智能服務(wù)機(jī)器人是在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下為人類(lèi)提供必要服務(wù)的多種高技術(shù)集成的智能化裝備。

中國(guó)服務(wù)機(jī)器人起步較晚，2005年左右才初具規(guī)模，目前仍處于起步階段，國(guó)內(nèi)服務(wù)機(jī)器人企業(yè)多集中在低端市場(chǎng)。產(chǎn)業(yè)化已初具規(guī)模的產(chǎn)品主要包括清潔機(jī)器人、教育娛樂(lè)機(jī)器等。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)也陸續(xù)出臺(tái)一系列政策，將服務(wù)機(jī)器人作為未來(lái)優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略技術(shù)，重點(diǎn)攻克一批智能化高端裝備，發(fā)展和培育一批產(chǎn)值超過(guò)100億元的服務(wù)機(jī)器人核心企業(yè)，其中仿生機(jī)器人平臺(tái)、公共安全機(jī)器人、醫(yī)療康復(fù)機(jī)器人和模塊化核心部件等四大任務(wù)是重中之重。

根據(jù)《中國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)現(xiàn)狀調(diào)研與發(fā)展前景分析報(bào)告（2015-2020年）》中統(tǒng)計(jì)，2014年中國(guó)服務(wù)機(jī)器人銷(xiāo)售額為45.56億元，同比增長(zhǎng)34%，但投入使用的服務(wù)機(jī)器人只有少量是國(guó)產(chǎn)的，大部分仍屬于國(guó)外進(jìn)口。近年來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)科技巨頭與資本巨頭共同瞄準(zhǔn)服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域，紛紛加大投資，以期協(xié)同其互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算方面的優(yōu)勢(shì)引領(lǐng)人工智能技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)帶入行業(yè)大量資本，吸引更多的人才、技術(shù)投入到行業(yè)的開(kāi)拓中，形成良性發(fā)展循環(huán)。如阿里巴巴、富士康和軟銀合作，打通產(chǎn)業(yè)資本、技術(shù)、渠道和制造環(huán)節(jié)全方位布局服務(wù)機(jī)器人。

產(chǎn)業(yè)分布

從區(qū)域分布來(lái)看，中國(guó)服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)主要集中在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的珠三角和長(zhǎng)三角地區(qū)，分別占32.7%和29.6%（如圖5）。

中國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)

家庭化

一方面信息高速發(fā)展和生活、工作節(jié)奏的加快，需要人們從繁雜的家庭勞動(dòng)中解脫出來(lái)；另一方面隨著中國(guó)老齡化越來(lái)越嚴(yán)重，更多的老人需要照顧，社會(huì)保障和服務(wù)的需求也更加緊迫，而中國(guó)多年的計(jì)劃生育政策之后，已經(jīng)形成了人口倒金字塔結(jié)構(gòu)，老齡化家庭結(jié)構(gòu)必然使更多的年青家庭壓力增大，而且生活節(jié)奏的加快和工作的壓力，也使得年輕人沒(méi)有更多時(shí)間陪伴自己的孩子，隨之醞釀而生的將是廣大的家庭服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)，例如家庭護(hù)理機(jī)器人、玩具機(jī)器人、安控機(jī)器人、清潔機(jī)器人都將是最為需要的。中國(guó)60歲以上老年人口占總?cè)丝诘谋壤堰_(dá)l1%，按照國(guó)際通行標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)已然跨入了老齡化社會(huì)的門(mén)檻。

最近發(fā)布的《中國(guó)老齡事業(yè)的發(fā)展》白皮書(shū)，表明中國(guó)官方已意識(shí)到人口老齡化問(wèn)題的緊迫性。由于人口的快速老齡化，可以預(yù)計(jì)，服務(wù)機(jī)器人將大量進(jìn)入家庭，導(dǎo)致服務(wù)機(jī)器人家庭化的浪潮。

智能化

服務(wù)機(jī)器人的智能化方向

如表2所示。

環(huán)境智能化的方向

與服務(wù)機(jī)器人技術(shù)密切相關(guān)的另一個(gè)重要技術(shù)領(lǐng)域是環(huán)境的智能化。就如同汽車(chē)交通的重要作用不單單是由于汽車(chē)本身高度發(fā)展帶來(lái)的，道路的鋪設(shè)以及高速公路網(wǎng)絡(luò)等交通基礎(chǔ)設(shè)施也起著非常重要的作用。同樣，機(jī)器人要進(jìn)入家庭和公共場(chǎng)所時(shí)，在機(jī)器人本身高度發(fā)展的同時(shí)，

完善機(jī)器人活動(dòng)的環(huán)境也是必不可少的。人們呼吁為建立安全安心舒適的社會(huì)采用機(jī)器人的必要性時(shí)，由于機(jī)器人的活動(dòng)場(chǎng)所在空間上擴(kuò)大到了人的活動(dòng)場(chǎng)所，這樣就必須對(duì)人周?chē)沫h(huán)境重新進(jìn)行改造和完善，使環(huán)境具有智能化。具體來(lái)說(shuō)，采用機(jī)器人可以防范災(zāi)害避免危險(xiǎn)、防止事故確保安全、進(jìn)行護(hù)理確保安心、進(jìn)一步提高人們生活的舒適度，機(jī)器人要從工廠中出來(lái)，在社會(huì)設(shè)施（道路上或福利設(shè)施中）、公共場(chǎng)所（車(chē)站、機(jī)場(chǎng)等）和一般家庭中（家里或房間里）為人類(lèi)服務(wù)。這些工作都是由把社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)施作為本身系統(tǒng)一部分的環(huán)境型機(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)的。工業(yè)機(jī)器人的工作對(duì)象是工業(yè)零部件或產(chǎn)品，相對(duì)而言，服務(wù)機(jī)器人的工作服務(wù)對(duì)象是人，機(jī)器人與人同處于一環(huán)境中。這樣，對(duì)于環(huán)境機(jī)器人，相對(duì)工業(yè)機(jī)器人原來(lái)那種機(jī)器人工程學(xué)而言，構(gòu)成了一種工作主體和工件對(duì)象內(nèi)外關(guān)系相反而且相輔相成的環(huán)境結(jié)構(gòu)形式。為此，業(yè)界最近已經(jīng)認(rèn)識(shí)到并形成了許多廣泛的研究領(lǐng)域。對(duì)服務(wù)機(jī)器人系統(tǒng)而言，機(jī)器人各單元要素分散地分布在整個(gè)環(huán)境中，但是，最終要把這些要素統(tǒng)一協(xié)調(diào)起來(lái)，為每一個(gè)人提供服務(wù)。環(huán)境智能化瞄準(zhǔn)的方向是：一是通過(guò)智能化的環(huán)境本身實(shí)現(xiàn)機(jī)器人服務(wù)；其次通過(guò)智能化的環(huán)境強(qiáng)化其環(huán)境中的單個(gè)機(jī)器人的功能。不管是哪一種情況，通過(guò)環(huán)境的智能化實(shí)現(xiàn)上述功能的優(yōu)點(diǎn)可以歸納為兩點(diǎn)，如表3所示。

模塊化

目前，機(jī)器人技術(shù)正在向智能機(jī)器和智能系統(tǒng)的方向發(fā)展，其發(fā)展趨勢(shì)主要為：結(jié)構(gòu)的模塊化和可重構(gòu)化；控制技術(shù)的開(kāi)放化、PC化和網(wǎng)絡(luò)化；伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的數(shù)字化和分散化；多傳感器融合技術(shù)的實(shí)用化；工作環(huán)境設(shè)計(jì)的優(yōu)化和作業(yè)的柔性化以及系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和智能化等方面。而要想真正像電視、電腦等家用電器一樣普及，關(guān)鍵在于標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化。在世界范圍內(nèi)，服務(wù)機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化還處在一種不完善狀況。因而，建立服務(wù)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)是發(fā)展服務(wù)機(jī)器人亟待解決的課題。在技術(shù)上，機(jī)器人的軟件是專(zhuān)用而復(fù)雜的，由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和平臺(tái)，機(jī)器人每個(gè)制造商都有自己的體系結(jié)構(gòu)，相關(guān)應(yīng)用廠商無(wú)力開(kāi)發(fā)大量不同應(yīng)用軟件，無(wú)法進(jìn)入機(jī)器人市場(chǎng)。所以應(yīng)該加快開(kāi)展體系結(jié)構(gòu)、中間件與模塊化技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用示范，加大扶持以中間件與模塊化技術(shù)為核心的軟件與功能構(gòu)件產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

產(chǎn)業(yè)化

日本專(zhuān)家認(rèn)為，開(kāi)拓機(jī)器人市場(chǎng)的有效辦法是，在現(xiàn)有技術(shù)水平基礎(chǔ)上積累能夠?qū)崿F(xiàn)的實(shí)用機(jī)器人的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。但是，適應(yīng)當(dāng)前技術(shù)和市場(chǎng)需求的大型專(zhuān)用機(jī)器（例如，車(chē)站內(nèi)的自動(dòng)檢票機(jī)、物流倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的自動(dòng)搬運(yùn)機(jī)、帶有自動(dòng)操縱功能的飛機(jī)等等），都已經(jīng)商品化和市場(chǎng)化。自然，

服務(wù)機(jī)器人的引入就得從狹縫中逐漸開(kāi)拓起來(lái)。所以，目前在短時(shí)期內(nèi)機(jī)器人的銷(xiāo)售量很難有大的突破，現(xiàn)在是松散的科技風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)或中小型、中堅(jiān)企業(yè)在積累機(jī)器人研究和應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，培育機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的幼苗，而不同于以建立產(chǎn)業(yè)化和追求銷(xiāo)售量為目的的大型企業(yè)。這些企業(yè)若不能盡快地提高銷(xiāo)售額回收資金的話，就會(huì)從機(jī)器人行業(yè)中撤退出去，產(chǎn)業(yè)化的形成并不是一帆風(fēng)順的。相反，科技風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)只要能將研發(fā)的機(jī)器人銷(xiāo)售給用戶，大型企業(yè)就會(huì)隨之而來(lái)，就有可能大大地促進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。