通過近十年的發(fā)展，中國機器人產(chǎn)業(yè)從無到有、從小到大，目前已經(jīng)形成了一百余家從事機器人研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、工程應(yīng)用以及零部件配套的產(chǎn)業(yè)集群，其中40余家上市公司在股市上形成了具有機器人概念的高技術(shù)板塊。全國各省市地區(qū)正在建設(shè)和籌建的機器人產(chǎn)業(yè)園超過40余家。機器人應(yīng)用遍及汽車制造、工程機械、食品等行業(yè)。
中國制造業(yè)目前呈現(xiàn)“兩高兩低”的特點，即低技術(shù)含量、低附加值和高能耗、高污染。隨著人口紅利的到期，勞動力短缺和人力成本急劇上升，使得勞動力密集和低人力成本的制造模式在中國難以持續(xù)。國產(chǎn)機器人企業(yè)的技術(shù)水平既是國內(nèi)企業(yè)能否享受行業(yè)景氣的關(guān)鍵因素，也是推動國內(nèi)工業(yè)機器人市場發(fā)展快慢的關(guān)鍵因素。工業(yè)機器人是集精密機械、控制技術(shù)、電機技術(shù)、傳感器技術(shù)等于一體的技術(shù)密集型自動化設(shè)備。通過對機器人產(chǎn)業(yè)鏈上國內(nèi)外主要設(shè)備的技術(shù)指標進行梳理比較，確定中國機器人企業(yè)的技術(shù)水平，選擇以機器人為主導的智能制造模式是實現(xiàn)中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型的重要路徑。
中國機器人行業(yè)發(fā)展特點
（一）中國工業(yè)機器人市場高速增長
中國已經(jīng)成為全球工業(yè)機器人重要市場。2011年中國機器人出貨量達到2.3萬臺，占全球出貨量的13.8%，全球排名第四，同比增速達51%。2004-2012年中國工業(yè)機器人復合增速為29.7%，2009-2012年復合增速達到71.9%。從各領(lǐng)域增速來看，3C行業(yè)增速較高，其中消費電子行業(yè)年復合增長率20.2%，汽車作為傳統(tǒng)用量大的領(lǐng)域未來幾年增速較低。
（二）三大因素推動中國機器人需求
因素一：勞動力成本上升，人口紅利逐漸消失。勞動力成本的上升激發(fā)企業(yè)機器人替代人工的訴求。
因素二：勞動力供給下降。90年代中期，中國制造業(yè)從業(yè)人數(shù)大幅下降。98-99年經(jīng)歷了國企下崗危機，紡織等傳統(tǒng)制造業(yè)首當其沖。2001年加入世貿(mào)組織以后，中國制造業(yè)從業(yè)人數(shù)又開始緩慢回升。但是，進入新世紀的第二個年頭，80后、90后勞動人口成為主流，他們不再愿意大量從事單調(diào)重復環(huán)境差的工作。長三角、珠三角等地低端產(chǎn)業(yè)用工荒明顯。
因素三：制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級，國家政策支持。普及機器人不只是單純的替代人工，更是提升制造業(yè)效率與柔性的重要手段。（三）國外機器人廠商搶灘中國市場
中國市場是未來全球大的機器人市場，近年來增長迅猛。國際機器人巨頭紛紛搶灘中國市場，以ABB、庫卡、安川電機、發(fā)那科四大家族為代表的國外機器人企業(yè)占據(jù)中國機器人市場90%以上的市場份額。
在90%的機器人市場份額中，ABB、發(fā)那科、安川機電、KUKA四大家族共占57.5%。之后的三大廠商OTC、松下和川崎重工共占16%。而國內(nèi)機器人生產(chǎn)企業(yè)市場份額相對較小，2012年本土品牌機器人市場占有率8%，個體企業(yè)普遍存在規(guī)模較小、創(chuàng)新能力薄弱等問題。
（四）國內(nèi)機器人行業(yè)現(xiàn)狀與機會
1.國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)鏈四大環(huán)節(jié)：機器人產(chǎn)業(yè)鏈包括核心零部件生產(chǎn)、機器人本體制造、系統(tǒng)集成以及行業(yè)應(yīng)用四大環(huán)節(jié)。目前中國機器人企業(yè)真正能賺錢的業(yè)務(wù)是系統(tǒng)集成。關(guān)鍵零部件沒有真正國產(chǎn)化，造成國產(chǎn)機器人本體成本遠高于國外同行，很難上規(guī)模。
2.國內(nèi)機器人成本高于國外：國產(chǎn)機器人本體成本遠高于國外同類產(chǎn)品，特別是減速機，國內(nèi)企業(yè)購買減速機的價格是國外企業(yè)的價格的將近5倍。伺服電機、控制器等關(guān)鍵零部件價格也顯著高于國外同類產(chǎn)品。
3.現(xiàn)階段國內(nèi)機器人行業(yè)類似于美國50-60年代：現(xiàn)階段國內(nèi)機器人行業(yè)類似于美國上世紀50-60年代，機器人產(chǎn)業(yè)剛剛興起，眾多企業(yè)進入機器人行業(yè)。不同的是美國當時機器人技術(shù)是領(lǐng)先的的，現(xiàn)在中國機器人技術(shù)明顯落后于西方已經(jīng)相對成熟的技術(shù)水平。
4.全國各地機器人產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃情況：中國機器人產(chǎn)業(yè)園遍地開花，地方政府采用政府補貼和稅收優(yōu)惠等方式催生當?shù)貦C器人產(chǎn)業(yè)。一方面，說明國內(nèi)機器人行業(yè)確實很熱，大家非常看好行業(yè)前景；另外一方面，也有可能很快就出現(xiàn)行業(yè)產(chǎn)能過剩的局面，不利于行業(yè)的健康發(fā)展。
機器人產(chǎn)業(yè)被寄予厚望
今年全國兩會上，“中國制造2025”上升為國家戰(zhàn)略。李克強總理在政府工作報告中提出：堅持創(chuàng)新驅(qū)動、智能轉(zhuǎn)型、強化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展，加快從制造業(yè)大國轉(zhuǎn)向制造強國。
在中國企業(yè)家俱樂部主辦的2015中國綠公司年會上，企業(yè)家們也對中國制造的轉(zhuǎn)型升級十分關(guān)注。他們認為，“中國制造”向“中國智造”的轉(zhuǎn)變，將帶來工業(yè)制造效率和能源使用效率的雙重提升。
‘中國制造2025’是為應(yīng)對新一輪產(chǎn)業(yè)革命規(guī)劃實施的重要國家工程，在為中國帶來新的增長機遇的同時，也對工業(yè)創(chuàng)新能力提出新的要求。企業(yè)作為創(chuàng)新的主體，將成為其主要推動力量。”施耐德電氣全球執(zhí)行副總裁、中國區(qū)總裁朱海表示。
毫無疑問，智能制造將為工業(yè)制造帶來真正意義上的效率提升，也是“中國制造2025”要解決的核心問題。
“大家有一個錯誤的觀點，認為困難是金融危機造成的，是因為經(jīng)濟周期造成的，而沒有認識到社會的技術(shù)進步和社會發(fā)展到了當前這個階段，就應(yīng)該進行調(diào)整，也應(yīng)該進行相應(yīng)的變革。”新松機器人自動化股份有限公司總裁曲道奎發(fā)表演講表示，“很多人盼望冬天過去，春天還再來，過了這個周期又會回到一個高速發(fā)展的時代。但這不可能了。因為這個時代和社會進步完全到了一個新的模式，需要由‘中國制造’向‘中國智造’發(fā)展。”
在帶領(lǐng)傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的過程中，機器人產(chǎn)業(yè)被寄予厚望。“機器人從2009年發(fā)展至今，即使是在全球金融危機、幾乎所有產(chǎn)業(yè)和行業(yè)都下馬的情形下，也在一直增長。”羅百輝表示，截至去年底，中國的機器人廠家已經(jīng)達到530多家，這其中去年新成立的就有兩三百家。中國的機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模在2013年達到全世界第一，而去年產(chǎn)值規(guī)模增長了54%。中國制造企業(yè)在轉(zhuǎn)型升級中遇到了很多問題，首先是發(fā)展不均衡，有處于1.0時代、手工為主的，也有已經(jīng)與國際接軌的工業(yè)4.0時代的，這些不均衡導致企業(yè)需求不一樣；其次，中國很多制造企業(yè)缺錢，甚至有的工人工資都發(fā)不出，更沒法談做出改變；再次就是全球產(chǎn)能過剩，企業(yè)不是產(chǎn)能上來就可以了，企業(yè)要尋找到一種產(chǎn)品，一種解決方案，而不僅僅是上設(shè)備的問題。
基于以上原因，機器人的數(shù)字化工廠應(yīng)運而生。過去是單一的設(shè)備制造，現(xiàn)在變成提供整體解決方案。現(xiàn)在工業(yè)4.0更多的是新的制造模式的變革，企業(yè)不是簡單地購買設(shè)備和產(chǎn)品，而是購買解決方案。通過物聯(lián)網(wǎng)使得整體解決方案變得簡單和容易了。
數(shù)字化工廠需要四個要素，信息化倉儲是一塊，倉儲出來要有物流，靠移動機器人實現(xiàn)物流智能化，另外就是制造過程的智能化，整個制造過程由機器人完成，第四個要素就是需要將這三個過程通過軟件化平臺鏈接到一塊，也就是對制造、倉儲、物流等環(huán)節(jié)進行信息化管理。
現(xiàn)在中國大型制造企業(yè)、行業(yè)龍頭都開始建數(shù)字化工廠、智慧工廠，這也是未來大趨勢。已經(jīng)完全不是過去企業(yè)那種簡單買設(shè)備、簡單建個生產(chǎn)線的概念。
由過去的傳統(tǒng)設(shè)備向智能化變革，這是一種趨勢。2013年中國已經(jīng)成為全球最大的機器人市場。2014年中國地區(qū)機器人產(chǎn)業(yè)增長達到54%，已經(jīng)快速爆發(fā)，下一步就是把機器人多元化發(fā)展起來。現(xiàn)在是集中在工業(yè)，下一步就是要在服務(wù)領(lǐng)域拓展空間。比如針對養(yǎng)老問題、醫(yī)療問題、殘疾人康復、家庭教育等問題的機器人產(chǎn)業(yè)，會獲得更大發(fā)展，不局限于機械設(shè)備等等。
目標
2020年，基本建成以市場為導向、企業(yè)為主體、產(chǎn)學研用緊密結(jié)合的機器人產(chǎn)業(yè)體系。自主品牌工業(yè)機器人國內(nèi)市場占有率達到50%，國產(chǎn)關(guān)鍵零部件國內(nèi)市場占有率達到50%，產(chǎn)品平均無故障時間（MTBF）達到8萬小時；服務(wù)機器人在養(yǎng)老、康復、社會服務(wù)、救災(zāi)救援等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)小批量生產(chǎn)及應(yīng)用；新一代機器人的核心技術(shù)取得突破；培育出2-3家年產(chǎn)萬臺以上、產(chǎn)值規(guī)模超過百億元、具有國際競爭力的龍頭企業(yè)，打造出5-8個機器人配套產(chǎn)業(yè)集群。
2025年，形成完善的機器人產(chǎn)業(yè)體系，機器人研發(fā)、制造及系統(tǒng)集成能力力爭達到世界先進水平。自主品牌工業(yè)機器人國內(nèi)市場占有率達到70%以上，國產(chǎn)關(guān)鍵零部件國內(nèi)市場占有率達到70%，產(chǎn)品主要技術(shù)指標達到國外同類水平，平均無故障時間達到國際先進水平；服務(wù)機器人實現(xiàn)大批量規(guī)模生產(chǎn)，在人民生活、社會服務(wù)和國防建設(shè)中開始普及應(yīng)用，部分產(chǎn)品實現(xiàn)出口；新一代機器人樣機研制成功，并實現(xiàn)一定規(guī)模的示范應(yīng)用；有1-2家企業(yè)進入世界前五名。
發(fā)展重點
重點產(chǎn)品
（1）工業(yè)機器人
實現(xiàn)多關(guān)節(jié)工業(yè)機器人、并聯(lián)機器人、移動機器人的本體開發(fā)及批量生產(chǎn)，使國產(chǎn)工業(yè)機器人在焊接、搬運、噴涂、加工、裝配、檢測、清潔生產(chǎn)等方面的實現(xiàn)規(guī)模化集成應(yīng)用。
（2）服務(wù)機器人
重點開發(fā)養(yǎng)老助殘、家政服務(wù)、社會公共服務(wù)、教育娛樂等消費服務(wù)領(lǐng)域機器人；重點開發(fā)醫(yī)療康復機器人、空間機器人、救援機器人、能源安全機器人、無人機等特種機器人。
（3）新一代機器人
積極研發(fā)能夠滿足智能制造需求，特別是與小批量定制、個性化制造、柔性制造相適應(yīng)的，可以完成動態(tài)、復雜作業(yè)使命，可以與人類協(xié)同作業(yè)的新一代機器人。
關(guān)鍵零部件
（1）機器人專用擺線針輪減速器
傳動精度和回差小于1角分，傳動效率大于80%，噪音小于75分貝，溫升小于45°C，壽命大于6000小時，額定輸出轉(zhuǎn)矩100-6000Nm，加速度轉(zhuǎn)矩200-12000Nm，瞬時加速轉(zhuǎn)矩500-30000Nm。
（2）諧波減速器
傳動精度和回差小于1角分，傳動效率大于80%，允許最高輸入轉(zhuǎn)速6000轉(zhuǎn)/分，壽命大于10000小時，額定輸出轉(zhuǎn)矩4-500Nm，加速度轉(zhuǎn)矩8-1100Nm，瞬時加速轉(zhuǎn)矩16-2200Nm。
（3）高速高性能機器人控制器
通訊方式：高速總線接口，控制軸數(shù)為8軸，插補周期小于1毫秒。
（4）伺服驅(qū)動器
供電電壓220V-380V，連續(xù)輸出電流1-50A，過載能力：2倍過載持續(xù)1秒、3倍過載持續(xù)0.5秒、5倍過載持續(xù)0.3秒，空載速度環(huán)帶寬：600Hz以上，通訊方式CAN、EtherCAT、Powerlink總線接口。
（5）高精度機器人專用伺服電機
供電電壓220V-380V，功率0.1-15KW，過載能力：2倍過載持續(xù)1.5秒、3倍過載持續(xù)0.8秒、5倍過載持續(xù)0.5秒，轉(zhuǎn)速1500-6000rpm，額定輸出扭矩0.32-32Nm，峰值扭矩1.6-160Nm。
（6）傳感器
重點開發(fā)關(guān)節(jié)位置、力矩、視覺、觸覺、光敏、高頻測量、激光位移等傳感器，滿足國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用需求。
關(guān)鍵共性技術(shù)
（1）整機技術(shù)
以機器人的系列化設(shè)計和批量化制造，提高機器人產(chǎn)品的控制性能、人機交互性能和可靠性性能，提高機器人負載/自重比、人機協(xié)作安全為目標，分階段開展關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)。
（2）部件技術(shù)
以突破機器人關(guān)鍵零部件、滿足國內(nèi)市場應(yīng)用，滿足與人協(xié)作型機器人的關(guān)鍵部件需求，滿足新型機器人關(guān)鍵部件需求為目標，分階段開展關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)。
（3）集成應(yīng)用技術(shù)
以提升機器人任務(wù)重構(gòu)、偏差自適應(yīng)調(diào)整的能力，提高機器人在人機共存環(huán)境中完成復雜任務(wù)的能力，促進機器人融入人類生活為目標，分階段開展關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)。
應(yīng)用示范工程
1.機器人關(guān)鍵零部件研制及應(yīng)用示范工程
支持減速器、控制器、伺服電機及驅(qū)動器、傳感器等關(guān)鍵零部件的研制及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
2.工業(yè)機器人核心技術(shù)研究及應(yīng)用示范工程
支持工業(yè)機器人核心技術(shù)、多工業(yè)機器人協(xié)作技術(shù)及智能工業(yè)機器人技術(shù)研究，并按照細分行業(yè)推進示范應(yīng)用。
3.服務(wù)機器人技術(shù)研究及應(yīng)用示范工程
重點支持醫(yī)療、康復、養(yǎng)老、助殘、救援等社會公共服務(wù)機器人的研制，創(chuàng)造良好社會和政策環(huán)境，推進國產(chǎn)產(chǎn)品的示范應(yīng)用。
4.機器人人才培養(yǎng)示范工程
加強機器人相關(guān)專業(yè)學科建設(shè)，加強多學科交叉整合，加強國際交流與學習，加快引進海外高端人才，設(shè)立機器人教學示范點，培養(yǎng)基礎(chǔ)人才。
