工業(yè)機器人產業(yè)發(fā)展概況

工業(yè)機器人不再是簡單代替人工勞動，而是一種能夠結合人的優(yōu)勢（分析判斷、快速響應變化等能力）和機器優(yōu)勢（高精度、高穩(wěn)定性、長時間運行和環(huán)境耐受能力強等）的自動化設備。當前機器人在三種環(huán)境內最有發(fā)展?jié)摿Γ喝瞬荒芨傻模ㄈ缥ｋU工況、太空深海極端環(huán)境作業(yè)等）、人干不好的（如高精度工藝）和人不愿意干的（如單調重復性勞動、重體力勞動等）。

工業(yè)機器人產業(yè)規(guī)模：2012－2015年，中國工業(yè)機器人產量逐年增長，2015年中國工業(yè)機器人出貨量為15140臺，同比增長25．64％（如圖1）。

中國機器人研究始于20世紀70年代，經過幾十年的發(fā)展，目前已基本形成涵蓋整個機器人產業(yè)鏈的基數(shù)研究與產品開發(fā)能力，并成長成為全球最大的機器人市場。機器人市場的持續(xù)發(fā)力有望成為下一輪“工業(yè)革命”的切入點和重要增長點。機器人的研發(fā)、制造和應用水平也成為衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標志。

根據機器人的特點、關鍵技術和應用領域的不同，它可以分為工業(yè)機器人和服務機器人兩大類，本文也將分這兩類對機器人產業(yè)的現(xiàn)狀及未來趨勢做以探討。

企業(yè)分布

分區(qū)域來看，我國工業(yè)機器人行業(yè)主要分布在華東地區(qū)和華北地區(qū)。2015年華東地區(qū)銷售收入占全國的40．15％；華北地區(qū)銷售收入占比為21．83％；東北地區(qū)占比為16．02％；華中地區(qū)占比為11．20％；華南地區(qū)占比為5．37％；西南地區(qū)占比為4．22％；西北地區(qū)占1．21％（如圖2）。

從企業(yè)規(guī)模來看，我國工業(yè)機器人行業(yè)以小型企業(yè)為主。2015年，我國工業(yè)機器人行業(yè)小型企業(yè)銷售收入占比為56．38％；中型企業(yè)次之，為30．25％；大型企業(yè)銷售收入占比為13．37％（如圖3）。

從企業(yè)性質來看，中國工業(yè)機器人行業(yè)以三資企業(yè)為主，2015年，中國工業(yè)機器人行業(yè)三資企業(yè)的銷售收入占比為38．45％；私營企業(yè)占比為31．30％；其他性質企業(yè)占比為30．25％（如圖4）。

工業(yè)機器人技術未來發(fā)展趨勢

隨著自動化大趨勢的發(fā)展，機器人將取代機床成為新一代工業(yè)生產的基礎，但技術突破是最大的難題。未來機器人技術將主要呈以下幾個發(fā)展趨勢，如表1。

服務機器人行業(yè)概況

中國《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006－2020年）》中明確定義，智能服務機器人是在非結構環(huán)境下為人類提供必要服務的多種高技術集成的智能化裝備。

中國服務機器人起步較晚，2005年左右才初具規(guī)模，目前仍處于起步階段，國內服務機器人企業(yè)多集中在低端市場。產業(yè)化已初具規(guī)模的產品主要包括清潔機器人、教育娛樂機器等。近年來，國內也陸續(xù)出臺一系列政策，將服務機器人作為未來優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略技術，重點攻克一批智能化高端裝備，發(fā)展和培育一批產值超過100億元的服務機器人核心企業(yè)，其中仿生機器人平臺、公共安全機器人、醫(yī)療康復機器人和模塊化核心部件等四大任務是重中之重。

根據《中國服務機器人市場現(xiàn)狀調研與發(fā)展前景分析報告（2015－2020年）》中統(tǒng)計，2014年中國服務機器人銷售額為45．56億元，同比增長34％，但投入使用的服務機器人只有少量是國產的，大部分仍屬于國外進口。近年來，互聯(lián)網科技巨頭與資本巨頭共同瞄準服務機器人領域，紛紛加大投資，以期協(xié)同其互聯(lián)網、大數(shù)據和云計算方面的優(yōu)勢引領人工智能技術的發(fā)展，同時帶入行業(yè)大量資本，吸引更多的人才、技術投入到行業(yè)的開拓中，形成良性發(fā)展循環(huán)。如阿里巴巴、富士康和軟銀合作，打通產業(yè)資本、技術、渠道和制造環(huán)節(jié)全方位布局服務機器人。

產業(yè)分布

從區(qū)域分布來看，中國服務機器人產業(yè)主要集中在經濟較發(fā)達的珠三角和長三角地區(qū)，分別占32．7％和29．6％（如圖5）。

中國服務機器人市場發(fā)展趨勢

家庭化

一方面信息高速發(fā)展和生活、工作節(jié)奏的加快，需要人們從繁雜的家庭勞動中解脫出來；另一方面隨著中國老齡化越來越嚴重，更多的老人需要照顧，社會保障和服務的需求也更加緊迫，而中國多年的計劃生育政策之后，已經形成了人口倒金字塔結構，老齡化家庭結構必然使更多的年青家庭壓力增大，而且生活節(jié)奏的加快和工作的壓力，也使得年輕人沒有更多時間陪伴自己的孩子，隨之醞釀而生的將是廣大的家庭服務機器人市場，例如家庭護理機器人、玩具機器人、安控機器人、清潔機器人都將是最為需要的。中國60歲以上老年人口占總人口的比例已達l1％，按照國際通行標準，中國已然跨入了老齡化社會的門檻。

最近發(fā)布的《中國老齡事業(yè)的發(fā)展》白皮書，表明中國官方已意識到人口老齡化問題的緊迫性。由于人口的快速老齡化，可以預計，服務機器人將大量進入家庭，導致服務機器人家庭化的浪潮。

智能化

服務機器人的智能化方向

環(huán)境智能化的方向

與服務機器人技術密切相關的另一個重要技術領域是環(huán)境的智能化。就如同汽車交通的重要作用不單單是由于汽車本身高度發(fā)展帶來的，道路的鋪設以及高速公路網絡等交通基礎設施也起著非常重要的作用。同樣，機器人要進入家庭和公共場所時，在機器人本身高度發(fā)展的同時，

完善機器人活動的環(huán)境也是必不可少的。人們呼吁為建立安全安心舒適的社會采用機器人的必要性時，由于機器人的活動場所在空間上擴大到了人的活動場所，這樣就必須對人周圍的環(huán)境重新進行改造和完善，使環(huán)境具有智能化。具體來說，采用機器人可以防范災害避免危險、防止事故確保安全、進行護理確保安心、進一步提高人們生活的舒適度，機器人要從工廠中出來，在社會設施（道路上或福利設施中）、公共場所（車站、機場等）和一般家庭中（家里或房間里）為人類服務。這些工作都是由把社會基礎設施和設備的基礎設施作為本身系統(tǒng)一部分的環(huán)境型機器人來實現(xiàn)的。工業(yè)機器人的工作對象是工業(yè)零部件或產品，相對而言，服務機器人的工作服務對象是人，機器人與人同處于一環(huán)境中。這樣，對于環(huán)境機器人，相對工業(yè)機器人原來那種機器人工程學而言，構成了一種工作主體和工件對象內外關系相反而且相輔相成的環(huán)境結構形式。為此，業(yè)界最近已經認識到并形成了許多廣泛的研究領域。對服務機器人系統(tǒng)而言，機器人各單元要素分散地分布在整個環(huán)境中，但是，最終要把這些要素統(tǒng)一協(xié)調起來，為每一個人提供服務。環(huán)境智能化瞄準的方向是：一是通過智能化的環(huán)境本身實現(xiàn)機器人服務；其次通過智能化的環(huán)境強化其環(huán)境中的單個機器人的功能。不管是哪一種情況，通過環(huán)境的智能化實現(xiàn)上述功能的優(yōu)點可以歸納為兩點，如表3所示。

模塊化

目前，機器人技術正在向智能機器和智能系統(tǒng)的方向發(fā)展，其發(fā)展趨勢主要為：結構的模塊化和可重構化；控制技術的開放化、PC化和網絡化；伺服驅動技術的數(shù)字化和分散化；多傳感器融合技術的實用化；工作環(huán)境設計的優(yōu)化和作業(yè)的柔性化以及系統(tǒng)的網絡化和智能化等方面。而要想真正像電視、電腦等家用電器一樣普及，關鍵在于標準化和模塊化。在世界范圍內，服務機器人的標準化和模塊化還處在一種不完善狀況。因而，建立服務機器人標準是發(fā)展服務機器人亟待解決的課題。在技術上，機器人的軟件是專用而復雜的，由于缺乏統(tǒng)一的標準和平臺，機器人每個制造商都有自己的體系結構，相關應用廠商無力開發(fā)大量不同應用軟件，無法進入機器人市場。所以應該加快開展體系結構、中間件與模塊化技術攻關和應用示范，加大扶持以中間件與模塊化技術為核心的軟件與功能構件產業(yè)化發(fā)展。

產業(yè)化

日本專家認為，開拓機器人市場的有效辦法是，在現(xiàn)有技術水平基礎上積累能夠實現(xiàn)的實用機器人的應用經驗。但是，適應當前技術和市場需求的大型專用機器（例如，車站內的自動檢票機、物流倉庫內的自動搬運機、帶有自動操縱功能的飛機等等），都已經商品化和市場化。自然，服務機器人的引入就得從狹縫中逐漸開拓起來。所以，目前在短時期內機器人的銷售量很難有大的突破，現(xiàn)在是松散的科技風險企業(yè)或中小型、中堅企業(yè)在積累機器人研究和應用的經驗，培育機器人產業(yè)化的幼苗，而不同于以建立產業(yè)化和追求銷售量為目的的大型企業(yè)。這些企業(yè)若不能盡快地提高銷售額回收資金的話，就會從機器人行業(yè)中撤退出去，產業(yè)化的形成并不是一帆風順的。相反，科技風險企業(yè)只要能將研發(fā)的機器人銷售給用戶，大型企業(yè)就會隨之而來，就有可能大大地促進機器人產業(yè)化的發(fā)展。