研究生课程考核试卷
科目：自然辩证法概论教师： 姓名：学号：
专业：控制工程类别：专业硕士 上课时间： 考生成绩：
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我国工业机器人产业现状与发展
摘要：文章介绍了国内外机器人产业化发展现状，分析我国与机器人强国在机器人产业化的差距和不足。以工业机器人为主要对象，展望国内外机器人的发展趋势，探讨我国机器人产业化发展战略，并提出发展建议。
关键字：工业机器人；产业化；存在差距；发展建议
文献综述
自从20世纪60年代初人类制造了第一台工业机器人以后，机器人就显示出了极强的生命力。日本政府对工业机器人产业和应用实施了积极的扶植政策，率先从美国引进了机器人技术，仅用十几年的时间，就实现了工业机器人的产业化和推广应用。现在，在工业发达国家中，工业机器人已经广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、物流等诸多领域中。作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段，工业机器人已经成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志[1]。
在国外，工业机器人技术日趋成熟，已经成为一种标准设备被工业界广泛应用。从而，相继形成了一批具有影响力的、著名的工业机器人公司，其中包括：瑞典的ABB，日本的 FANUC、YASKAWA，德国的 KUKA，美国的AdeptTechnology，意大利COMAU，这些公司已经成为其所在国家的支柱企业。
我国的工业机器人研究开始于20世纪70年代，由于当时经济体制等因素的制约，发展比较缓慢，研究和应用水平也比较低。1985 年，随着工业发达国家开始大量应用和普及工业机器人，我国在“七·五”科技攻关计划中将工业机器人列入了发展计划，由当时的机械工业部牵头组织了点焊、弧焊、喷漆、搬运等型号的工业机器人攻关，其他部委也积极立项支持，形成了中国工业机器人第一次高潮[2]。经过几十年的发展，我国目前还没有像日本的FANUC 和德国的 KUKA 那样的形成规模的工业机器人制造厂，工业机器人产业目前在我国还仅仅处于萌芽阶段。随着我国现代制造业的发展，我国工业机器人的需求量在快速增长，工业机器人市场也会越来越大，这就给工业机器人的研究、开发、生产商带来巨大商机。然而机遇也意味着挑战，目前全球各大工业机器人供应商都已大力开拓中国市场，因此中国必须大力发展机器人产业，提高自主创新能力，寻求有特色的发展道路，在国家相关政策的支持下，培育出一批本土品牌的工业机器人企业。
2.国外机器人发展现状及趋势
国外相对于我国机器人产业起步较早且发展较快，目前国际上比较知名的机器人公司有ABB、KUKA、安川机电、松下等。新世纪以来受技术快速发展、劳动力资源不断稀缺、生产效率要近一步提高等因素影响，全球工业机器人将迎来更为广阔的市场和发展空间。据国际机器人联合（IFR）的统计，2005年以来全球工业机器人的年需求增长率在10%以上，其中亚洲地区增长率最为突出达到25%。2013年全球共实现约17万台工业机器人的销售，其中大部分销售到中、美、德、日、韩等国[3]，销售额达到100亿美元，且这一产业仍在继续扩大。因此机器人产业将成为制造业革命的核心，为了抢占革命的制高点，欧美日等发达国家纷纷推出战略部署。美国提出的“再工业化”，欧盟提出的“新工业革命”等制造业发展战略，都是通过快速发展人工智能、机器人技术，重构制造业竞争格局，实现制造模式变革。
工业机器人的应用领域主要有弧焊、点焊、装配、搬运、喷漆、检测、码垛、 研磨抛光和激光加工等复杂作业，具体应用比例见图1所示。国际上工业机器人技术在制造业应用范围越来越广阔，其标准化、模块化、网络化和智能化的程度也越来越高，功能越来越强，正逐步向着成套技术和装备的方向发展。
图1 发达国家各行业对机器人的需求分布
在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套装备己成为自动化装备的主流及未来的发展方向 。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业己大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量和生产效率。目前，典型的成套装备有：大型轿车壳体冲压自动化系统技术和成套装备、大型机器人车体焊装自动化系统技术和成套装备、电子电器等机器人柔性自动化装配及检测成套技术和装备、机器人发动机、变速箱装配自动化系统技术成套装备以及板材激光拼焊成套装备等。这些机器人自动化成套装备的使用，大大推动了其行业的快速发展，提
升了其行业的制造技术水平。与此同时，随着工业机器人向更深更广的方向发展 以及智能化水平的提高，工业机器人的应用已从传统制造业推广到其他制造业，进而推广到诸如采矿、建筑、农业、灾难救援等各种非制造行业。此外，在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域，机器人的应用也越来越多，如无人侦察机(飞行器)、警备机器人、医疗机器人、家用服务机器人等均有应用实例。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着越来越重要的作用，已经成为世界各国抢占科技制高点[4]。
3.我国工业机器人发展现状
我国工业机器人研究开始于20世纪70年代，通过“七五”、“八五”科技攻关，目前已基本掌握了机器人操作机的优化设计制造技术[5]，解决了工业机器人控制、驱动系统的设计技术，机器人软件的设计和编程等关键技术，还掌握了弧焊、点焊及大型机器人自动生产线与周边配套设备的开发和制造技术，掌握了运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人。
进入新世纪以来，我国通过促进科研结构和企业的联合实现了工业机器人技术向产业化方向的转化，催生了一大批工业机器人制造企业，包括沈阳自动化研究所的新松机器人公司、哈尔滨工业大学的博实自动化设备有限公司、北京机械工业自动化研究所机器人开发中心、海尔机器人公司等。产业化基地的建设带来了产业化的希望，为发展我国机器人产业奠定了基础。经过广大科技人员的不懈努力，我国目前已经能够生产具有国际先进水平的平面关节型装配机器人、直角坐标机器人、弧焊机器人、点焊机器人、搬运码垛机器人和AGV自动导引车等一系列产品，其中一些品种实现了小批量生产。一批企业根据市场的需求，自主研制或与科研院所合作，进行机器人产业化开发。如奇瑞汽车与哈工大合作进行点焊机器人的产业化开发、西安北村精密数控与哈工大合作进行机床上下料搬运机器人的产业化开发、昆山华恒与东南大学等合作开发弧焊机器人、广州数控开发焊接机器人。同时，国内的工业机器人市场不断扩大，据相关数据表明，在2005-2014这几年中我国的工业机器人以年均25%的速度增长，预计在2017年后我国的工业机器人总需求量将达到近40000台，届时将成为全球工业机器人的最大市场[6]。
与国外机器人企业相比，我国机器人企业的优势在于：可提供本地研发、生产控制及售后服务，而本土化快速服务是对抗跨国公司的重要利器。我国机器人在某些关键技术上有所突破，但是与世界发达国家相比，还存在很大差距。目前我国的机器人技术相当于发达国家20世纪80年代初的水平[7]，特别是在制造工
艺与装备方面，不能生产高精密、高速与高效的关键部件。具有中国知识产权的工业机器人很少，可靠性低于国外产品；机器人应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术落后。目前我国从事机器人研发和应用工程的单位相对较少，企业研发投入不够，我国没有形成机器人产业，当前我国的机器人生产都是应用户的要求，品种规格多、批量小，存在零部件通用化程度低、供货周期长、成本较高，而且质量、可靠性差等问题。
4.我国工业机器人产业发展存在的问题
相比国外发达国家，我国工业机器人产业发展主要存在以下几个问题[8]： （1）基础部件制造能力差。尽管我国在工业机器人的相关基础零部件方面已经有了很好的基础，但是无论从质量、产品系列方面，还是批量化供给方面都与国外的产品有较大的差距，特别是在高性能交流伺服电机和高精密减速器方面的差距尤为明显。现在我国制造的工业机器人很大一部分还得从国外进口伺服电机和减速器，这就影响了机器人的价格竞争能力。
（2）本土企业还没有形成自己的品牌。目前，尽管已经有一批企业在从事工业机器人技术的开发，但是都没有形成较大的规模，缺乏市场品牌的认知度，在机器人的市场方面一直面临国外品牌的竞争压力。国外机器人作为成熟的产业，采用降低整机价格，吸引国内的企业购买、而后续的维护备件费用却很高的策略，逐步占领中国的市场。
（3）国家在鼓励工业机器人产品研发方面的政策很少。日本政府为了鼓励企业生产和使用机器人制定了相关的扶植和激励政策，极大地促进了工业机器人产业的发展和工业机器人推广应用。目前日本已经成为工业机器人第一产业大国，也是工业机器人应用数量最多的国家，日本使用的工业机器人的数量大约占世界总量的1/2。
（4）关键技术研究不足。目前国内相关企业和研究单位，没有统一标准，大都在重复低水平研究和开发。另外，基础技术体系的普及和共享还有待提高。
[9]
5.我国工业机器人产业发展若干建议
借鉴欧美日发达国家的发展经验本国工业机器人的发展水平。
[10]
，我国应从这几方面入手，来切实提高
5.1以市场需求为导向，抓住重点产品集中突破
市场需求是一个产品能否发展并形成产业的根本，在中国现阶段应该集中主要的技术力量和资金重点推进几种工业机器人的产业化开发，形成规模应用和总