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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(dāng)前，我國已成為全球的機器人消費市場，越來越多的企業(yè)將機器人應(yīng)用于產(chǎn)品生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，“機器換人”浪潮不斷掀起。在這股浪潮的背后還應(yīng)注意到，我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)還處于成長期，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進(jìn)口。國內(nèi)企業(yè)要想抓住這一市場機遇，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，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。隨著智能制造時代的來臨，機器人產(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)平臺的一部分，國際機器人及智能裝備產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟首席執(zhí)行官羅軍將其稱之為機器人產(chǎn)業(yè)2．0時代。
我國機器人產(chǎn)業(yè)與信息技術(shù)、人工智能技術(shù)的深度融合即將開始，目前我國已經(jīng)基本掌握了工業(yè)機器人的本體設(shè)計制造、軟硬件設(shè)計、運動學(xué)和軌道規(guī)劃等技術(shù)。如今，我國已成為全球機器人行業(yè)的應(yīng)用市場。
盡管我國機器人市場行情一片大好，但大大小小500余家機器人企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品在國內(nèi)市場只有20％的市場占有率。機器人產(chǎn)業(yè)的上游是核心零部件，相當(dāng)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(tǒng)集成商，目前國內(nèi)95％的企業(yè)集中在這一環(huán)節(jié)上。
在上述3個核心技術(shù)領(lǐng)域，國內(nèi)外申請人提交的專利申請數(shù)量持平，但在技術(shù)發(fā)展水平上，國內(nèi)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(xiàn)活躍，歐洲和日本是工業(yè)機器人的主要供應(yīng)商，并已實現(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(yīng)用也剛剛起步。在伺服電機領(lǐng)域，我國相關(guān)企業(yè)近年來也開展了大功率交流永磁同步電機的研發(fā)，但在動態(tài)性能、開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控制平臺基礎(chǔ)上進(jìn)行自主研發(fā)，國內(nèi)企業(yè)在控制器運動控制卡方面也開發(fā)出相對成熟的產(chǎn)品，但應(yīng)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(nèi)企業(yè)的技術(shù)差距較為明顯，高端設(shè)備市場多被國外主流機器人企業(yè)占據(jù)。
產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的背后是市場需求的急劇增加，當(dāng)前，我國部分沿海地區(qū)的制造業(yè)，通過實施“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)部門在推廣示范應(yīng)用的同時，還應(yīng)將‘機器換人’計劃與培育本土機器人產(chǎn)業(yè)結(jié)合起來，將機器人產(chǎn)業(yè)與‘互聯(lián)網(wǎng)＋’、智能制造相結(jié)合，盡早布局機器人產(chǎn)業(yè)2．0時代。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(shè)法進(jìn)入機器人產(chǎn)業(yè)的中上游，用互聯(lián)網(wǎng)思維開拓中高端市場，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(shè)計機構(gòu)保持合作，緊跟國際技術(shù)發(fā)展步伐。
在國內(nèi)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(xiàn)有研發(fā)資源，盡快形成一批技術(shù)研發(fā)實驗室、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，培育自主知識產(chǎn)權(quán)品牌，將國內(nèi)工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)做大做強。
在激烈的市場競爭中，專利是企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的保護(hù)傘。國內(nèi)機器人企業(yè)需充分運用專利信息，明確研發(fā)思路和方向，制定適合企業(yè)研發(fā)能力、經(jīng)營狀況的專利戰(zhàn)略。在加強研發(fā)的同時，國內(nèi)企業(yè)還要注重對競爭對手，特別是國外強企的專利分析，降低專利侵權(quán)風(fēng)險。
