机器人产业技术主流趋势渐显 掌握核心技术、融入全球化

　　看似“高大上”的机器人行业似乎只有在电影中才会出现，但是其实它已经进入到我们的生活当中了。离安防行业最接近的就属安全防爆机器人、灭火机器人等，离大众生活最接近的就属服务机器人、智能机器人，除了这些还包括工业机器人以及农业等行业应用机器人等。

　　“目前机器人应用已渗透到国民经济52大行业当中，但受困于成本和安全等因素，市场还未全面打开，不过国家已经开始从政策上给予大力支持。”东莞市机器人技术协会副会长罗百辉表示，此前发布的“工业4.0”战略，其核心就是实现人、设备与产品的实时联通、相互识别和有效交流，从而构建一个高度灵活的个性化和数字化的智能制造模式。在这种模式下，生产由集中向分散转变，产品由趋同向个性化转变，用户也将由部分参与向全程参与转变。此前，工业机器人应用最为广泛的是汽车制造业，如今，机器人制造企业正努力向其他领域拓展。此前工业机器人主要替代重体力劳动和复杂劳动，以解决人力在恶劣环境下作业的问题；而现在正转向简单重复的、大量使用劳动力的地方，未来机器人替代从事简单的重复劳作将成为发展的重要趋势。

　　据相关数据显示，2014年，中国工业机器人产量9499台，同比增长26.37%，占国内机器人市场份额23%。预计2015-2020年，中国机器人需求持续释放，年增长率亦将稳步提升，预计2015年的市场需求达到5万台，到2020年需求量将达到14万台。而国产机器人产量加速增长，市场份额也将从2015年的24%增长到2020年的29%，产量将从2015年的1.2万台增长到2020年的4.1万台。而市场整体也会呈加速增长的趋势，2015年的市场规模将达到121.98亿元，同比增长19.05%，到2020年市场规模将达到213.57亿元。中国机器人产业的迅猛发展，一方面与劳动力成本增加有必然联系；另一方面则是工业化发展到一定阶段的必然产物。中国经过30多年的工业化进程，产业的配套能力显着增强，产业基础十分雄厚。在国家推行“互联网”政策的带领下，全国传统产业都面临着转型升级的问题，再加上机器人等产业的带动，我国正面临一场新的产业变革。

　　政策

　　国家和地方政策双重鼓励

　　30年前，世界上第一个无人工厂在日本诞生。如今随着技术的进步以及人力成本的提升，无人工厂在世界范围内逐渐普及。目前，主要经济体纷纷将发展机器人产业上升为国家战略，并以此作为保持和重获制造业竞争优势的重要手段。“机器人革命”成为“第三次工业革命”的一个切入点和重要增长点，将影响全球制造业格局。

　　在“机器人”概念被国家领导人在多次讲话中提到后，越来越多的地方政府和企业开始关注这个行业，“大力发展机器人产业”也被许多地方政府纳入了“十三五”发展规划之中。我国现行机器人行业管理体制为国家宏观指导下的市场竞争体制。宏观调控归属于国家发改委、科技部以及商务部。此外，一些自律机构承担行业引导和服务职能，如高校类型的开拓者机器人协会、电子科大机器人爱好协会等，地方类型的上海、深圳机器人协会等，地方政府也会出台一系列政策鼓励机器人产业发展。

　　1.国家政策凸显顶层设计

　　在2010年之前，我国机器人产业几乎处于空白阶段，只有个别军工单位在做研究。随着技术和市场的发展，2010年10月，我国出台首部机器人行业政策。国家发改委、科技部、商务部、工信部发布《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定(国发『2010』32号)》，在节能环保产业领域提出要重点开发推广高效节能技术装备及产品。《决定》的出台对加快推进我国环保型或智能型装备产业发展，进一步带动整个制造业的产业转型升级带来前所未有的机遇。此次国家发布的《决定》只是在国家层面上制定了模糊的机器人产业发展初步规划，具体细则和要点并没有显示，不过该《决定》凸显了国家层面的顶层设计，在机器人产业发展初级制定了以“智能”为核心的发展战略，为以后的行业发展提供了明确目标。

　　2010年之后，市场和技术进一步发展，现有政策不能满足国家和企业需求，在2010年至2012年间，机器人产业呈现出爆发性的增长，国家发改委随后在2011年6月，印发《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》，重点内容体现了发展高技术产业、大力培育发展战略性新兴产业，推进产业结构优化升级、促进经济发展方式转变，应对全球气候变化的新需求，明确提出了高科技机器人产业结构转型的目标，受到了广泛关注。

　　第一部完全针对机器人产业的法规于2012年出台。2012年4月，科技部出台《智能制造科技发展“十二五”专项规划》和《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》，提出“十二五”期间将重点培育发展工业和服务机器人新兴产业。其间，我国将攻克一批智能化高端装备，发展和培育一批高技术产值超过100亿元的核心企业，并且重点发展技术，鼓励企业创新和攻克难题，国家在资金和政策上给予了高度支持。此部法规出台之后，国内机器人企业如雨后春笋般涌现。业内人士普遍认为，国家机器人“十二五”规划奠定了机器人产业发展的道路，为今后机器人产业发展提供了保障。在2012年之后的“十二五”发展期间，机器人产业发展迅猛，平均增速每年超过30%。

　　就在2015年，国家发布“十三五”规划。“互联网”带动传统行业改革步伐，机器人带动产业变革，2015年国家发布《机器人产业“十三五”发展规划》，统筹国家顶层设计，工信部将重点推进工业机器人在轮胎、陶瓷等原材料行业，民爆等危险作业行业，锻造铸造等金属工业行业以及国防军工领域的推广应用。《规划》也对服务机器人行业发展进行了顶层设计，家庭辅助类机器人以更高的性价比解放人类双手。据了解，该《规划》明确提出未来将重点发展工业机器人和家庭辅助机器人，提出在大型流水型工厂内以机器代替人工实现产业结构转型，在高危行业以机器人代替人工保障安全的发展目标，并且提出鼓励企业大力发展家庭服务机器人。从“十三五”发展规划当中可以看出，机器人产业未来将呈现出“互联网”之风，带动各行业变革，最后进入家庭领域。

　　2.地方政策扎堆出台

　　2014年，各个地方政府陆续出台了机器人产业政策。例如，上海再出政策支持机器人产业发展，深圳发布机器人可穿戴设备智能装备产业规划政策等。而在此之前，据不完全统计，已经有浙江、重庆、洛阳、广州、东莞、佛山、顺德等地方政府出台机器人相关扶持政策。从各个地方政策中提出的发展目标来看，各地均胸怀远大抱负。其中广州、重庆、南京、湖北等4地2020年机器人产业规模目标达到或超过1000亿元。上海、东莞等地目标超过500亿元。以下为各地政策规划目标。

　　上海：2015年全市机器人产业规模力争达到200亿元，2020年达到600亿元-800亿元。2015年-2020年，应用机器人数量年均增加30%以上，平均每年新增机器人3000台以上，平均每年新建5条以上机器人示范应用生产线。

　　广州：到2020年，培育形成超1000亿元的以工业机器人为核心的智能装备产业集群，其中包括形成年产10万台(套)工业机器人整机及能装备的产能规模。全市80%以上的制造业企业应用工业机器人及智能装备。其中，深圳提出积极培育和发展机器人、可穿戴设备和智能装备产业。

　　广州：到2020年，培育形成超1000亿元的以工业机器人为核心的智能装备产业集群，其中包括形成年产10万台(套)工业机器人整机及能装备的产能规模。全市80%以上的制造业企业应用工业机器人及智能装备。其中，深圳提出积极培育和发展机器人、可穿戴设备和智能装备产业。

　　东莞：到2016年，力争全市工业机器人智能装备产业产值达到350亿元，年均增长20%左右。到2020年，力争全市工业机器人智能装备产业产值实现翻一番，达到700亿元。全市“机器换人”实现广泛深入推广，全市规模以上工业企业劳动生产率由2013年8万元/人提高到11万元/人以上，全市工业投资中设备投资占工业投资比重达到60%。形成较为完善的工业机器人智能装备产业体系，打造2-3个工业机器人产业园和6-8个智能装备产业集聚区，打造一批具有自主知识产权、国内国际知名的工业机器人智能装备龙头企业。

　　3.发达国家加速全球化布局

　　目前，美国机器人市场和应用处于全球领先地位。作为世界上最早发明机器人的国家，美国在很长时间内迫于就业压力等方面的原因，机器人工业领域长期存在“重理论、轻应用”问题。不过，从20世纪70年代末期开始，为了打破日本、欧盟对机器人工业的垄断局面，美国政府开始取消对工业机器人应用的限制，加紧制定促进该技术发展和应用的政策。目前，美国的机器人工业正迎头赶上，在多个领域已经居于世界领先地位。

　　奥巴马政府在2011年6月启动《先进制造伙伴计划》，提出通过发展工业机器人提振美国制造业。根据该计划，美国投资28亿美元，重点开发基于移动互联技术的第三代智能机器人。世界技术评估中心的数据显示，目前美国在工业机器人体系结构方面处于全球领先地位；其技术的全面性、精确性、适应性均超过他国，机器人语言研究水平更高居世界之首。这些技术与其固有的信息网络技术优势融合，为机器人智能化奠定了先进、可靠的基础。

　　经过多年发展，美国已经成为机器人制造与应用强国。据美国机器人工业协会(RIA)最新统计，受制造企业强劲需求驱动，北美的机器人行业在2014年进入其最快增长期，上半年获得创纪录的14135台机器人的订货，价值7.88亿美元，订货数量比去年同期增长30%，销售收入增长16%。其中汽车工业是对今年第二季度机器人销售贡献最大的行业，订购量比去年同期增长了97%。非汽车行业如半导体、生命科学、食品与日常消费品行业，今年上半年的机器人订货额比去年同期增长了22%。但是最强劲的增长还是来自汽车制造相关行业。来自汽车及配件制造企业的机器人订货数量在今年上半年比去年同期增长了36%。据美国机器人工业协会估算，在美国的工厂里大约有23万个机器人正在使用，美国的工业机器人使用量仅次于日本。

　　日本目前是全球最大的机器人生产和出口国。据相关统计数据显示，日本每年机器人产量高达3万台，几乎是欧美国家的总和。日本生产的机器人几乎有一半用于出口，出口比列达46%，出口国家遍布全世界。

　　日本机器人产业和相关技术的快速发展得益于日本政府的高度重视和大力扶植。本世纪初，日本政府就成立了“新世纪机器人技术战略调查会”，研究讨论机器人的发展方向和关键技术，市场对机器人的需求，企业在开发机器人中的困难和问题。在此基础上，日本政府制定并发表了未来机器人技术的发展战略，同时出台了一系列政策和鼓励措施，包括资金、税收、贷款、保险等各方面的扶植政策。日本尤其重视建立“产官学”的合作体制，由国家研究机构研究机器人的基础技术，然后低价转让给民间企业，鼓励企业尽快开发研制新产品和新技术。日本政府认为，日本在信息技术方面已经落后于欧美，只有在机器人技术上继续保持领先地位，才能在未来的国际竞争中立于不败之地。

　　韩国在机器人领域兼容度高，谋求布局全球市场。韩国政府很早就认识到机器人产业对于带动本国产业升级、撬动世界制造业格局的重要作用，将其作为国家战略产业给予了全方位的支持。自20世纪80年代以来，韩国机器人产业保持了非常强劲的增长速度，截至2013年，在整体机器人产业中占据最大份额的制造业机器人领域，以出厂台数计算，韩国已排名世界第4位。未来韩国政府将积极鼓励各行各业加快与机器人产业的融合，形成开放型的产业生态系统，并通过全球合作扩大海外市场的占有率。

　　进入21世纪后，IT产业的急速扩张促使韩国政府对机器人产业的支持呈现出规模化和系统化的特点，产业资源部、信息通信部、科技部等部门都相继制定了针对机器人研发的相应支持举措。2008年首部机器人产业的相关法案《智能机器人开发及普及促进法》正式出台，2009年又推出了首个智能机器人开发五年规划。

　　为进一步加快机器人产业前进的步伐，韩国政府于2014年颁布了第二个智能机器人开发五年规划。与2009年将大部分重点放在建立产业架构、培育产品开发和推广的第一个五年规划相比，第二个五年规划更侧重于将技术与其他产业相融合，通过扩大产业外延，在国内外创造新需求和新市场。

　　技术

　　工业机器人发展需攻克核心技术

　　随着工业全球化步伐的加快，中国在短短的十几年间跃然成为极其重要的世界性工业加工生产基地，并享有“世界工厂”的美誉。如今，全球竞争局面日益激烈，中国所拥有的竞争优势正在逐步削减。劳动力由无限供给向紧缺转变，普工工资快速增长，沿海城市频频出现“用工荒”现象。在这种背景下，中国企业如何提高生产效率、降低生产成本？如何提高产品技术含量、扩大企业竞争实力？

　　1.国内企业未掌握机器人核心技术

　　目前，机器人行业工业机器人率先行动，已经在诸多厂商当中应用，工业机器人凭借其通用性强、工作效率高、速度快、稳定可靠、重复精度高，工作时间长等优点，越来越受到企业的青睐，如比亚迪(002594，股吧)、富士康、华为、中兴等，他们逐渐形成一个共识：一个公司想要获得一个或者多个竞争优势，实现机器人自动化生产将是推动业务发展的有效手段之一。中国工业机器人2011年的销售量为2.26万多台，同比增长51%，增速位居全球第一，预计未来三年将继续保持较高增速。上游关键技术如电机、控制系统等长期由日企把持，国内企业如果实现差异化竞争，凭借行业应用的技术积累，在下游系统集成方面有一定的成本和渠道优势，存在投资机会。

　　在机器人基础技术方面，诸如机器人机构的运动学、动力学分析与综合研究，机器人运动的控制算法及机器人编程语言的研究，机器人内外部传感器的研究与开发，具有多传感器控制系统的研究，离线编程技术、遥控机器人的控制技术等均取得长足进展，并在实际工作中得到应用。

　　在机器人的单元技术和基础元部件的研究开发方面，诸如交直流伺服电机及其驱动系统、测速发电机、光电编码器、液压(气动)元部件、滚珠丝杠、直线滚动导轨、谐波减速器、RV减速器、十字交叉滚子轴承、薄壁轴承等均开发出一些样机或产品。但这些元部件距批量化生产还有一段距离。

　　而在机器人控制装置的研制方面已开发出具有双CPU、多CPU和分级分层控制的机器人控制装置多台，主控计算机的档次也逐渐升级。在机器人操作机研制方面已开发出一些先进的操作机和特种机器人，如AGV(自动导引车)，壁面爬行机器人，重复定位精度为±O.024mm的装配机器人，可潜入海底6000m的水下机器人，移动机器人，移动遥控机器人，主从操作机器人等，有些已达到实用化水平并用于实际工程。

　　国内的机器人技术研发力量已经具备了大型机器人工程设计和实施的能力，整体性能已达到国际同类产品的先进水平，而整体价格仅为国外同类产品的三分之二甚至一半，具有很好的性能价格比和市场竞争力。罗百辉表示：“我国机器人技术发展较晚，基本的技术已经满足市场应用，但是核心技术还是掌握在国外企业手中，所以目前我国机器人很大一部分依靠进口。”对此持相同观点的还有拓野机器人东莞分公司总经理蒋仕元，他认为“核心技术和国外没法比，我国机器人才刚刚起步，只能满足一些机械性的服务需要，其中智能化当中的核心算法均被美国日本企业所掌握”。

　　2.我国机器人国际竞争力不足

　　虽然我国已经掌握了一些基本技术，但国际最尖端的核心技术还未掌握。目前我国机器人产业整体体现出国际竞争力不足的现状。

　　首先，低端技术水平有待改善。机器人制造包括整机制造、控制系统、伺服电机及驱动器以及减速器等方面，控制系统及减速器的核心技术仍由国外企业掌握，国内企业只能发挥“组装”优势，将已接近成品的各部分模块组合到一起。并且许多零部件的缺失使得国内企业在拓展产业链条方面颇受掣肘，而高昂的进口费用也极易威胁企业的生存状况。

　　其次，产业链条亟待充实与规范。与其他高端装备制造领域的情况不同，机器人制造主要集中在民营范围，产能规模自然不能比拟航空航天等产业，研发成果也无法在有利平台得到展现。可想而知，国资不足是国产制造的最大劣势，而缺乏国企的规模管理导致产业链条过于松散，从而无法集群式发展。而主流的工业机器人领域，配套产业及设备的集群效应才是机器人制造的关键，只有具备完善的产业链条，盈利空间才能得到提升。

　　最后，相关政策有待完善。虽然我国国家和地方政策都在鼓励，但是这间接加速了企业的恶性竞争。在政策吸引下，不少智能化产业链企业进驻各地机器人产业园区，但由于不少企业缺乏减速机等机器人核心零部件的关键技术，整个产业低层次投资和重复竞争格局初显，而且有行业内观点认为国家和地方各种政策的支持，加速了市场的恶性竞争。

　　中国发展机器人产业不应一哄而上，而应该着力培育更有竞争力的龙头企业；而地方政府招商引资也不应恶意竞争，应该在营造良好市场环境、提高办事效率和服务水平上下工夫。罗百辉分析认为，随着国家对多地机器人产业政策的规范，有望推动整个产业向“高端化”发展迈进。

　　趋势

　　服务和安防机器人主流趋势渐显

　　近年来，世界各国都十分重视发展服务机器人，试图抢占这一前沿科技的制高点。研究开发新型的服务机器人，用于替代抢险救援人员进入消防、煤矿、地震、电力、核工业等行业中的危险环境进行作业，辅助医生开展微创手术等活动，将成为服务机器人专项研究的重要方向。在我国沿海发达城市当中，其中用于安防的防爆机器人、用于农业的农业机器人和用于民用的扫地机器人等都已经在市场中实际运用，国家科技部也明确了服务机器人的“十二五”发展规划。

　　1.扫地、餐饮等服务机器人市场火热

　　服务机器人是指除从事工业生产以外的一大类半自主或全自主工作的机器人，它是集机械、信息、材料、生物医学等多学科交叉的战略性高技术。不仅着眼于感知、决策与执行高技术完成有益于人类的服务工作，有望培育新的战略性新兴产业，而且具有很强的技术辐射性与带动性，对促进智能制造装备发展、提高应急处理突发事件能力、发展医疗康复设备、增强军事国防实力等都具有十分重要的现实意义。

　　服务机器人领域各类热门产品不断涌现。我国服务机器人产品也崭露头角，目前已初步形成了水下自主机器人、消防机器人、搜救/排爆机器人、仿人机器人、医疗机器人、机器人护理床和智能轮椅、烹饪机器人等系列产品，显示出一定的市场前景。服务机器人的全球市场规模正在快速扩大。服务机器人发展迅速的同时，也体现出了三大发展趋势。1.服务机器人由简单机电一体化装备，向以生机电一体化和智能化等方面发展；2.以服务机器人单一作业，向服务机器人群体交流、远程学习和网络服务等方面发展；3.服务机器人由研制单一复杂系统，向将其核心技术、核心模块嵌入于先进制造等相关装备方面发展差距与不足。

　　记者在采访当中了解到，目前深圳已经出现了一批服务机器人。位于深圳市福田区购物公园连城新天地美食街机器人刀削面餐厅内宾客满座，该餐厅经理王先生向记者介绍了本店的特色：“我们餐厅首次采用机器人代替人工进行削面，从出饭的时间上以及刀工的整体度上，都取得了质的飞跃，并且实现了流水线式的做工，在对外宣传上，机器人刀削面也成为了一种品牌和宣传亮点，很多顾客就是出于对机器人的好奇进店来品尝的。”

　　在随后咨询关于成本的问题时，王经理告诉记者：“一个类似于这样的机器人成本大概10万左右，我们针对后续的服务还提出了机器人服务送餐的概念，所以仅从厨师机器人来说，大概成本为10万左右。与人工工资相比，整体还是比较划算的。”在关于成本的问题上，丁林楠有着不同的见解。“服务机器人目前被称为”土豪的玩具“，从名字上就可以看出成本很高，但是市场相对前几年确实有了较大发展，未来发展就是技术和成本的问题。”

　　谈及服务机器人的应用市场，德国吉徕中国代理商御龙国际有限公司销售部孙江波表示：“服务机器人只是个模糊的概念，其实个人感觉就是智能家居的高端化，我公司的扫地机器人、做饭机器人以及开门安保机器人等都已经进入市场多年了，只有个别的别墅应用到，其他应用得很少。”“服务机器人目前主要应用于餐饮和家用上，杭州、上海、北京等都已经有不少餐厅使用了机器人，对于其他服务的机器人，还需要行业特殊的要求，还并没有形成统一标准。比如我公司的智芯系列机器人，已经有送餐和做饭样板了。”刘曾铭说道。

　　2.安防机器人受关注

　　深圳揣摩科技有限公司国际部张泽伟表示：“机器人是一个新兴的高端设备，未来肯定会出现一种全智能化的安防机器人，或许这也是安防行业发展的另一个方向。”

　　IFR数据统计显示，2014年全球共销售专业服务机器人14291台；同比增长4%，销售收入32亿美元，同比增长15%；预计2015年专业服务机器人将共销售87500台，年均复合增速18%。其中军用机器人占45%，农用机器人占30%，医疗机器人占7%，后勤机器人占7%。科技部在《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》明确提出把服务机器人产业培育成我国未来战略性新兴产业。鉴于我国服务机器人基数较低，预计未来3年复合增速较能高于全球该领域增长，保守估计未来3年复合增速可达25%以上。其中针对安全领域的安防机器人增长预期较快，从2015年前三季度的安防展会来看，在海南和新疆的警用特种装备展会上，各式的防爆和安防机器人层出不穷，虽然目前市场占有率不高，但是市场还是保持较高的增长。

　　除了工业机器人外，专业服务机器人就是针对特殊领域的，比如安防、军用、医疗等。由于目前机器人安全并未得到广泛的认可，再加上之前德国的机器人伤人事件，客户也很在乎安全问题。单纯的服务机器人会比安防机器人发展迅速。