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工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展及自主創(chuàng)新方向


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發(fā)布時(shí)間:2019-06-14 15:15

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當(dāng)前,我國(guó)已成為全球的機(jī)器人消費(fèi)市場(chǎng),越來越多的企業(yè)將機(jī)器人應(yīng)用于產(chǎn)品生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié),“機(jī)器換人”浪潮不斷掀起。在這股浪潮的背后還應(yīng)注意到,我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)還處于成長(zhǎng)期,技術(shù)水平與國(guó)外相比還存在一定差距,中高端機(jī)器人在伺服電機(jī)、控制器、減速器等核心部件方面主要依賴進(jìn)口。國(guó)內(nèi)企業(yè)要想抓住這一市場(chǎng)機(jī)遇,還需加強(qiáng)對(duì)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(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)遇期。

近年來,工業(yè)機(jī)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(guó)信息技術(shù)企業(yè)已悄然布局機(jī)器人領(lǐng)域,并將引領(lǐng)該產(chǎn)業(yè)的新一輪變革。隨著智能制造時(shí)代的來臨,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將與大數(shù)據(jù)、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(tái)的一部分,國(guó)際機(jī)器人及智能裝備產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟首席執(zhí)行官羅軍將其稱之為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)2.0時(shí)代。

我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)與信息技術(shù)、人工智能技術(shù)的深度融合即將開始,目前我國(guó)已經(jīng)基本掌握了工業(yè)機(jī)器人的本體設(shè)計(jì)制造、軟硬件設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌道規(guī)劃等技術(shù)。如今,我國(guó)已成為全球機(jī)器人行業(yè)的應(yīng)用市場(chǎng)。

盡管我國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)行情一片大好,但大大小小500余家機(jī)器人企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)只有20%的市場(chǎng)占有率。機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的上游是核心零部件,相當(dāng)于機(jī)器人的“大腦”,而在該領(lǐng)域,高精度伺服電機(jī)、高性能控制器、精密減速器等核心技術(shù)基本依賴進(jìn)口。產(chǎn)業(yè)中游是機(jī)器人本體,也就是機(jī)器人的“身體”,產(chǎn)業(yè)下游是系統(tǒng)集成商,目前國(guó)內(nèi)95%的企業(yè)集中在這一環(huán)節(jié)上。

在上述3個(gè)核心技術(shù)領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)人提交的專利申請(qǐng)數(shù)量持平,但在技術(shù)發(fā)展水平上,國(guó)內(nèi)外企業(yè)存在的差距較為明顯。

“目前,美國(guó)在機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新方面表現(xiàn)活躍,歐洲和日本是工業(yè)機(jī)器人的主要供應(yīng)商,并已實(shí)現(xiàn)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(guó)內(nèi)已有可替代產(chǎn)品,但產(chǎn)品的輸入轉(zhuǎn)矩、扭轉(zhuǎn)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(jī)器人上的應(yīng)用也剛剛起步。在伺服電機(jī)領(lǐng)域,我國(guó)相關(guān)企業(yè)近年來也開展了大功率交流永磁同步電機(jī)的研發(fā),但在動(dòng)態(tài)性能、開放性和可靠性方面還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。在機(jī)器人控制器方面,國(guó)外企業(yè)主要在通用多軸運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)基礎(chǔ)上進(jìn)行自主研發(fā),國(guó)內(nèi)企業(yè)在控制器運(yùn)動(dòng)控制卡方面也開發(fā)出相對(duì)成熟的產(chǎn)品,但應(yīng)用較少。

我國(guó)企業(yè)已生產(chǎn)出部分機(jī)器人的關(guān)鍵元器件,開發(fā)出了弧焊、碼垛、裝配、沖壓、噴漆等工業(yè)機(jī)器人。我國(guó)自主研發(fā)的控制器、伺服電機(jī)等關(guān)鍵技術(shù),已基本滿足中低端產(chǎn)業(yè)需求,但對(duì)于芯片加工等精度要求較高的技術(shù)領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)企業(yè)的技術(shù)差距較為明顯,高端設(shè)備市場(chǎng)多被國(guó)外主流機(jī)器人企業(yè)占據(jù)。

產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的背后是市場(chǎng)需求的急劇增加,當(dāng)前,我國(guó)部分沿海地區(qū)的制造業(yè),通過實(shí)施“機(jī)器換人”計(jì)劃提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率的做法較為普遍。

相關(guān)部門在推廣示范應(yīng)用的同時(shí),還應(yīng)將‘機(jī)器換人’計(jì)劃與培育本土機(jī)器人產(chǎn)業(yè)結(jié)合起來,將機(jī)器人產(chǎn)業(yè)與‘互聯(lián)網(wǎng)+’、智能制造相結(jié)合,盡早布局機(jī)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(guó)相關(guān)企業(yè)要設(shè)法進(jìn)入機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的中上游,用互聯(lián)網(wǎng)思維開拓中高端市場(chǎng),而不僅僅停留在生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)。由于在高層次研發(fā)人才和研發(fā)實(shí)力方面與國(guó)外存在一定差距,我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新還需與全球頂層設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)保持合作,緊跟國(guó)際技術(shù)發(fā)展步伐。

在國(guó)內(nèi)機(jī)器人技術(shù)的自主研發(fā)方面,我國(guó)還需加大對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的投入和研發(fā),提高零部件自給率,整合現(xiàn)有研發(fā)資源,盡快形成一批技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、工程中心、企業(yè)技術(shù)中心、整機(jī)及關(guān)鍵零部件檢測(cè)中心等,同時(shí),培育自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)品牌,將國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)。

在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,專利是企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的保護(hù)傘。國(guó)內(nèi)機(jī)器人企業(yè)需充分運(yùn)用專利信息,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)狀況的專利戰(zhàn)略。在加強(qiáng)研發(fā)的同時(shí),國(guó)內(nèi)企業(yè)還要注重對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,特別是國(guó)外強(qiáng)企的專利分析,降低專利侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)。


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