序言：

有數(shù)據(jù)顯示，2023年全球工業(yè)機(jī)器人保有量達(dá)428.2萬臺(tái)，增長(zhǎng)率為9.7%；其中亞洲/澳洲占比70%以上；中國(guó)工業(yè)機(jī)器人本體保有量約175萬臺(tái)，占比為全球41%，是世界上最大的工業(yè)機(jī)器人本體市場(chǎng)。除了發(fā)那科、ABB、安川電機(jī)以外的外資品牌仍然分布在高端市場(chǎng)里；以性價(jià)比及服務(wù)性取勝的國(guó)產(chǎn)廠商品牌如埃斯頓、匯川技術(shù)等正在迅速占領(lǐng)低端市場(chǎng)。預(yù)估到2025年，國(guó)內(nèi)品牌的市占率將突破52%。

一、現(xiàn)狀剖析

（一）應(yīng)用格局分層化

當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用存在一個(gè)明顯的“金字塔”，最上層是如汽車和3C等行業(yè)為代表性的頭部領(lǐng)域，其自動(dòng)化程度大于70%，比如汽車焊接車間里面的焊接機(jī)器人添加預(yù)先編制好的軌跡，焊接速度可以做到一分鐘之內(nèi)達(dá)到兩千毫米以上，還能達(dá)到0.1毫米以內(nèi)的焊接精度要求，實(shí)現(xiàn)了高精度、高效自動(dòng)化；而食品加工、陶瓷等傳統(tǒng)行業(yè)在底部，這些產(chǎn)業(yè)中機(jī)器人的普及率不到15%，這是因?yàn)檫@部分行業(yè)里，產(chǎn)品的形態(tài)不一樣。每個(gè)企業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)都不同，工藝不一樣很難通過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)器人去解決他們的生產(chǎn)問題。

（二）技術(shù)發(fā)展不平衡

尖端工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制、感知技術(shù)已然成熟，國(guó)產(chǎn)伺服電機(jī)定位精度達(dá)到±1弧分，距離國(guó)際領(lǐng)先水平僅有5％的差距。但是，在核心算法方面仍有差距，比如加工復(fù)雜曲面的軌跡規(guī)劃算法，國(guó)外的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)加工效率提高30%，但是我國(guó)的本土系統(tǒng)只能提高15％左右。機(jī)器人的智能交互水平也是參差不齊的，其中一些高端機(jī)型已經(jīng)具備基于視覺識(shí)別的人機(jī)協(xié)作能力，但大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人的智能化水平仍停留在示教層面，靈活性有待加強(qiáng)。

（三）產(chǎn)業(yè)生態(tài)待完善

精密減速器上游市場(chǎng)為哈默納科和納博特斯克，兩家公司掌控著全球70%的市場(chǎng)份額，我國(guó)企業(yè)雖已突破技術(shù)門檻，但在使用壽命以及穩(wěn)定性等方面還有一定差距。中游本體制造是競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的環(huán)節(jié)，由于規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的存在，頭部企業(yè)本體成本優(yōu)勢(shì)能維持在進(jìn)口產(chǎn)品成本的60%，但下游系統(tǒng)的集成商存在“小而散”，沒有專門針對(duì)于某一行業(yè)的模板性解決方案。

二、未來展望

（一）智能進(jìn)化：從自動(dòng)化到自主化

未來的工業(yè)機(jī)器人會(huì)朝向自主決策的發(fā)展方向。借助AI算法的優(yōu)化（比如深度學(xué)習(xí)）、利用多模態(tài)感知技術(shù)(即結(jié)合視覺和力覺)可以讓機(jī)器人的精度、自主決策的能力有大幅提升，比如在半導(dǎo)體制造當(dāng)中就可以根據(jù)機(jī)器人抓取時(shí)實(shí)時(shí)獲得的晶圓缺陷情況來實(shí)時(shí)調(diào)整抓取力度以及軌跡，從而大幅度減少晶圓破損的概率；同時(shí)由于邊緣計(jì)算的應(yīng)用，機(jī)器人能夠做出本地區(qū)域的決策，達(dá)到毫秒級(jí)的響應(yīng)速度。

（二）跨界融合：構(gòu)建新型生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)

工業(yè)機(jī)器人和5G、區(qū)塊鏈結(jié)合起來，創(chuàng)建出去中心化的智慧化產(chǎn)線。比如在服裝定制方面，客戶使用AR設(shè)計(jì)好的服裝需求可以被機(jī)器轉(zhuǎn)換成縫制的指令，不同的工序都可以用區(qū)塊鏈去做任務(wù)調(diào)度，整個(gè)過程下來后降低將近40%的生產(chǎn)周期。機(jī)器人將來也會(huì)實(shí)現(xiàn)與AGV還有智能倉(cāng)儲(chǔ)等的組合，建構(gòu)“動(dòng)態(tài)生產(chǎn)線”，使得生產(chǎn)要素能實(shí)現(xiàn)自由流動(dòng)、自由重組。

（三）應(yīng)用拓展：催生新興場(chǎng)景

隨著技術(shù)上的突破，工業(yè)機(jī)器人會(huì)進(jìn)入新的應(yīng)用領(lǐng)域中，比如航天科考：耐高溫抗輻射的機(jī)器人替代人到行星表面去采樣；深海機(jī)器人像章魚、水母一樣可以在海底任意穿梭，在海洋探測(cè)、管道檢測(cè)、維修等；還有納米級(jí)的微型機(jī)器人應(yīng)用于微創(chuàng)創(chuàng)面創(chuàng)口——僅2～3毫米。

（四）可持續(xù)發(fā)展：綠色智能制造

工業(yè)機(jī)器人是綠色制造的重要載體，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化后，可以使其能耗減少20％以上；利用可回收材料制作機(jī)器人后，其材料回收率達(dá)90％以上。機(jī)器人還可以用于新能源領(lǐng)域，如使用智能巡檢機(jī)器人的光伏板巡檢，可以先于人眼發(fā)現(xiàn)板片的異常，然后根據(jù)熱成像數(shù)據(jù)和工況分析原因并預(yù)警，及時(shí)修復(fù)隱患部位，避免造成更多損失。

結(jié)語：  

工業(yè)機(jī)器人由“替代人力”走向“智能制造”，成為實(shí)現(xiàn)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，隨著技術(shù)融合、深化應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，工業(yè)機(jī)器人將進(jìn)一步加快制造業(yè)由大到強(qiáng)的步伐，在智能制造的新時(shí)代，中國(guó)有望成為世界“智能制造”強(qiáng)國(guó)。