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工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展及自主創(chuàng)新方向

當(dāng)前，我國(guó)已成為全球最大的機(jī)器人消費(fèi)市場(chǎng)，越來(lái)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(lài)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(lái)，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(lái)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(chēng)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(kāi)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)最大的應(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(lài)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(zhuān)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?！痹谥C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(lái)也開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(mǎn)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(guò)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(mén)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(lái)，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(kāi)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(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)利分析，降低專(zhuān)利侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)。


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