机器人产业化(一)
机器人产业发展规划(2016-2020年)(最全版)
机器人产业发展规划(2016-2020年)
机器人既是先进制造业的关键支撑装备，也是改善人类生活方式的重要切入点。无论是在制造环境下应用的工业机器人，还是在非制造环境下应用的服务机器人，其研发及产业化应用是衡量一个国家科技创新、高端制造发展水平的重要标志。大力发展机器人产业，对于打造中国制造新优势，推动工业转型升级，加快制造强国建设，改善人民生活水平具有重要意义。
为贯彻落实好《中国制造2025》将机器人作为重点发展领域的总体部署，推进我国机器人产业快速健康可持续发展，特制定本规划，规划期为2016-2020年。
一、现状与形势
自1954年世界上第一台机器人诞生以来，世界工业发达国家已经建立起完善的工业机器人产业体系，核心技术与产品应用领先，并形成了少数几个占据全球主导地位的机器人龙头企业。特别是国际金融危机后，这些国家纷纷将机器人的发展上升为国家战略，力求继续保持领先优势。近五年来，全球工业机器人销量年均增速超过17%，2014年销量达到22.9万台，同比增长29%，全球制造业机器人密度(每万名工人使用工业机器人数量)平均值由5年前的50提高到66，其中工业发达国家机器人密度普遍超过200。与此同时，服务机器人发展迅速，应用范围日趋广泛，以手术机器人为代表的医疗康复机器人形成了较大产业规模，空间机器人、仿生机器人和反恐防暴机器人等特种作业机器人实现了应用。
我国机器人研发起步于20世纪70年代，近年来，在一系列政策支持下及市场需求的拉动下，我国机器人产业快速发展。2014年自主品牌工业机器人销量达到1.7万台，较上年增长78%。服务机器人在科学考察、医疗康复、教育娱乐、家庭服务等领域已经研制出一系列代表性产品并实现应用。自2013年起我国成为全球第一大工业机器人应用市场，2014
年销量达到5.7万台，同比增长56%，占全球销量的1/4，机器人密度由5年前的11增加到36。
虽然我国机器人产业已经取得了长足进步，但与工业发达国家相比，还存在较大差距。主要表现在：机器人产业链关键环节缺失，零部件中高精度减速器、伺服电机和控制器等依赖进口;核心技术创新能力薄弱，高端产品质量可靠性低;机器人推广应用难，市场占有率亟待提高;企业“小、散、弱”问题突出，产业竞争力缺乏;机器人标准、检测认证等体系亟待健全。
当前，随着我国劳动力成本快速上涨，人口红利逐渐消失，生产方式向柔性、智能、精细转变，构建以智能制造为根本特征的新型制造体系迫在眉睫，对工业机器人的需求将呈现大幅增长。与此同时，老龄化社会服务、医疗康复、救灾救援、公共安全、教育娱乐、重大科学研究等领域对服务机器人的需求也呈现出快速发展的趋势。“十三五”时期是我国机器人产业发展的关键时期，应把握国际机器人产业发展趋势，整合资源，制定对策，抓住机遇，营造良好发展环境，促进我国机器人产业实现持续健康快速发展。
二、总体要求
(一)指导思想
全面贯彻落实党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神，坚持创新、协调、绿色、开放、共享发展理念，加快实施《中国制造2025》，紧密围绕我国经济转型和社会发展的重大需求，坚持“市场主导、创新驱动、强化基础、质量为先”原则，“十三五”期间聚焦“两突破”、“三提升”，即实现机器人关键零部件和高端产品的重大突破，实现机器人质量可靠性、市场占有率和龙头企业竞争力的大幅提升，以企业为主体，产学研用协同创新，打造机器人全产业链竞争能力，形成具有中国特色的机器人产业体系，为制造强国建设打下坚实基础。
市场主导就是坚持以市场需求为导向，以企业为主体，充分发挥市场对机器人研发方向、路线选择、各类要素配置的决定作用。创新驱动就是加强机器人创新体系建设，加快形成有利于机器人创新发展的新机制，优化商业和服务模式，打造公共创新平台。强化基【机器人产业化】
础就是加强机器人共性关键技术研究，建立完善机器人标准体系及检测认证平台，夯实产业发展基础。质量为先就是提高机器人关键零部件及高端产品的质量可靠性，提升自主品牌核心竞争力。
(二)发展目标
经过五年的努力，形成较为完善的机器人产业体系。技术创新能力和国际竞争能力明显增强，产品性能和质量达到国际同类水平，关键零部件取得重大突破，基本满足市场需求。2020年具体目标如下：
产业规模持续增长。自主品牌工业机器人年产量达到10万台，六轴及以上工业机器人年产量达到5万台以上。服务机器人年销售收入超过300亿元，在助老助残、医疗康复等领域实现小批量生产及应用。培育3家以上具有国际竞争力的龙头企业，打造5个以上机器人配套产业集群。
技术水平显著提升。工业机器人速度、载荷、精度、自重比等主要技术指标达到国外同类产品水平，平均无故障时间(MTBF)达到8万小时;医疗健康、家庭服务、反恐防暴、救灾救援、科学研究等领域的服务机器人技术水平接近国际水平。新一代机器人技术取得突破，智能机器人实现创新应用。
关键零部件取得重大突破。机器人用精密减速器、伺服电机及驱动器、控制器的性能、精度、可靠性达到国外同类产品水平，在六轴及以上工业机器人中实现批量应用，市场占有率达到50%以上。
集成应用取得显著成效。完成30个以上典型领域机器人综合应用解决方案，并形成相应的标准和规范，实现机器人在重点行业的规模化应用，机器人密度达到150以上。
三、主要任务
(一)推进重大标志性产品率先突破
推进工业机器人向中高端迈进。面向《中国制造2025》十大重点领域及其他国民经济重点行业的需求，聚焦智能生产、智能物流，攻克工业机器人关键技术,提升可操作性和可
维护性,重点发展弧焊机器人、真空(洁净)机器人、全自主编程智能工业机器人、人机协作机器人、双臂机器人、重载AGV等六种标志性工业机器人产品，引导我国工业机器人向中高端发展。
促进服务机器人向更广领域发展。围绕助老助残、家庭服务、医疗康复、救援救灾、能源安全、公共安全、重大科学研究等领域，培育智慧生活、现代服务、特殊作业等方面的需求，重点发展消防救援机器人、手术机器人、智能型公共服务机器人、智能护理机器人等四种标志性产品，推进专业服务机器人实现系列化，个人/家庭服务机器人实现商品化。
(二)大力发展机器人关键零部件
针对6自由度及以上工业机器人用关键零部件性能、可靠性差，使用寿命短等问题，从优化设计、材料优选、加工工艺、装配技术、专用制造装备、产业化能力等多方面入手，全面提升高精密减速器、高性能机器人专用伺服电机和驱动器、高速高性能控制器、传感器、末端执行器等五大关键零部件的质量稳定性和批量生产能力，突破技术壁垒，打破长期依赖进口的局面。
机器人产业化(二)
机器人产业发展规划(2016-2020年)发布
机器人产业发展规划（2016-2020年）发布 机器人既是先进制造业的关键支撑装备，也是改善人类生活方式的重要切入点。无论是在制造环境下应用的工业机器人，还是在非制造环境下应用的服务机器人，其研发及产业化应用是衡量一个国家科技创新、高端制造发展水平的重要标志。大力发展机器人产业，对于打造中国制造新优势，推动工业转型升级，加快制造强国建设，改善人民生活水平具有重要意义。
为贯彻落实好《中国制造2025》将机器人作为重点发展领域的总体部署，推进我国机器人产业快速健康可持续发展，特制定本规划，规划期为2016-2020年。
一、现状与形势
自1954年世界上第一台机器人诞生以来，世界工业发达国家已经建立起完善的工业机器人产业体系，核心技术与产品应用领先，并形成了少数几个占据全球主导地位的机器人龙头企业。特别是国际金融危机后，这些国家纷纷将机器人的发展上升为国家战略，力求继续保持领先优势。近五年来，全球工业机器人销量年均增速超过17%，2014年销量达到22.9万台，同比增长29%，全球制造业机器人密度（每万名工人使用工业机器人数量）平均值由5年前的50提高到66，其中工业发达国家机器人密度普遍超过200。与此同时，服务机器人发展迅速，应用范围日趋广泛，以手术机器人为代表的医疗康复机器人形成了较大产业规模，空间机器人、仿生机器人和反恐防暴机器人等特种作业机器人实现了应用。
我国机器人研发起步于20世纪70年代，近年来，在一系列政策支持下及市场需求的拉动下，我国机器人产业快速发展。2014年自主品牌工业机器人销量达到1.7万台，较上年增长78%。服务机器人在科学考察、医疗康复、教育娱乐、家庭服务等领域已经研制出一系列代表性产品并实现应用。自2013年起我国成为全球第一大工业机器人应用市场，2014年销量达到5.7万台，同比增长56%，占全球销量的1/4，机器人密度由5年前的11增加到36。
虽然我国机器人产业已经取得了长足进步，但与工业发达国家相比，还存在较大差距。主要表现在：机器人产业链关键环节缺失，零部件中高精度减速器、伺服电机和控制器等依赖进口；核心技术创新能力薄弱，高端产品质量可靠性低；机器人推广应用难，
市场占有率亟待提高；企业“小、散、弱”问题突出，产业竞争力缺乏；机器人标准、检测认证等体系亟待健全。
当前，随着我国劳动力成本快速上涨，人口红利逐渐消失，生产方式向柔性、智能、精细转变，构建以智能制造为根本特征的新型制造体系迫在眉睫，对工业机器人的需求将呈现大幅增长。与此同时，老龄化社会服务、医疗康复、救灾救援、公共安全、教育娱乐、重大科学研究等领域对服务机器人的需求也呈现出快速发展的趋势。“十三五”时期是我国机器人产业发展的关键时期，应把握国际机器人产业发展趋势，整合资源，制定对策，抓住机遇，营造良好发展环境，促进我国机器人产业实现持续健康快速发展。
二、总体要求
（一）指导思想
全面贯彻落实党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神，坚持创新、协调、绿色、开放、共享发展理念，加快实施《中国制造2025》，紧密围绕我国经济转型和社会发展的重大需求，坚持“市场主导、创新驱动、强化基础、质量为先”原则，“十三五”期间聚焦“两突破”、“三提升”，即实现机器人关键零部件和高端产品的重大突破，实现机器人质量可靠性、市场占有率和龙头企业竞争力的大幅提升，以企业为主体，产学研用协同创新，打造机器人全产业链竞争能力，形成具有中国特色的机器人产业体系，为制造强国建设打下坚实基础。
市场主导就是坚持以市场需求为导向，以企业为主体，充分发挥市场对机器人研发方向、路线选择、各类要素配置的决定作用。创新驱动就是加强机器人创新体系建设，加快形成有利于机器人创新发展的新机制，优化商业和服务模式，打造公共创新平台。强化基础就是加强机器人共性关键技术研究，建立完善机器人标准体系及检测认证平台，夯实产业发展基础。质量为先就是提高机器人关键零部件及高端产品的质量可靠性，提升自主品牌核心竞争力。
（二）发展目标
经过五年的努力，形成较为完善的机器人产业体系。技术创新能力和国际竞争能力明显增强，产品性能和质量达到国际同类水平，关键零部件取得重大突破，基本满足市场需求。2020年具体目标如下：
产业规模持续增长。自主品牌工业机器人年产量达到10万台，六轴及以上工业机器人年产量达到5万台以上。服务机器人年销售收入超过300亿元，在助老助残、医疗康复等领域实现小批量生产及应用。培育3家以上具有国际竞争力的龙头企业，打造5个以上机器人配套产业集群。【机器人产业化】
技术水平显著提升。工业机器人速度、载荷、精度、自重比等主要技术指标达到国外同类产品水平，平均无故障时间（MTBF）达到8万小时；医疗健康、家庭服务、反恐防暴、救灾救援、科学研究等领域的服务机器人技术水平接近国际水平。新一代机器人技术取得突破，智能机器人实现创新应用。
关键零部件取得重大突破。机器人用精密减速器、伺服电机及驱动器、控制器的性能、精度、可靠性达到国外同类产品水平，在六轴及以上工业机器人中实现批量应用，市场占有率达到50%以上。
集成应用取得显著成效。完成30个以上典型领域机器人综合应用解决方案，并形成相应的标准和规范，实现机器人在重点行业的规模化应用，机器人密度达到150以上。
三、主要任务
（一）推进重大标志性产品率先突破
推进工业机器人向中高端迈进。面向《中国制造2025》十大重点领域及其他国民经济重点行业的需求，聚焦智能生产、智能物流，攻克工业机器人关键技术,提升可操作性和可维护性,重点发展弧焊机器人、真空（洁净）机器人、全自主编程智能工业机器人、人机协作机器人、双臂机器人、重载AGV等六种标志性工业机器人产品，引导我国工业机器人向中高端发展。
促进服务机器人向更广领域发展。围绕助老助残、家庭服务、医疗康复、救援救灾、能源安全、公共安全、重大科学研究等领域，培育智慧生活、现代服务、特殊作业等方面的需求，重点发展消防救援机器人、手术机器人、智能型公共服务机器人、智能护理机器人等四种标志性产品，推进专业服务机器人实现系列化，个人/家庭服务机器人实现商品化。
（二）大力发展机器人关键零部件
针对6自由度及以上工业机器人用关键零部件性能、可靠性差，使用寿命短等问题，从优化设计、材料优选、加工工艺、装配技术、专用制造装备、产业化能力等多方面入手，全面提升高精密减速器、高性能机器人专用伺服电机和驱动器、高速高性能控制器、传感器、末端执行器等五大关键零部件的质量稳定性和批量生产能力，突破技术壁垒，打破长期依赖进口的局面。【机器人产业化】
机器人产业化(三)
机器人产业化
近年来，中国是世界机器人需求增长率最高的国家之一。去年销量为3.7万台，同比增长51％，预计2015年将达到10万台。
“目前，机器人在中国投入的最大用途在汽车生产领域和电子信息领域。”罗百辉说，机器人的发展将从传统的工业机器人向服务机器人领域发展，产业工人同机器人将形成良性互动。
随着我国机器人市场的爆发式增长，紧抓机遇实现产业化成为目前最重要的问题。
工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，已成为柔性制造系统、自动化工厂、计算机集成制造系统的自动化工具。
我国工业机器人经历了近30年的发展，已进入了产业化初期阶段，取得多项令人鼓舞的成果，如何抓住我国对工业机器人需求量激增的机遇，实现工业机器人产业的规模化，仍有许多问题值得思考。
国内机器人产业化存在制约瓶颈
关键元部件依赖进口，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，造成国产工业机器人成本居高不下，严重制约了机器人产业的成熟及国际竞争力的形成;部分研究机构或企业为争取国家项目资助，过度追求高指标、高性能，使得工业机器人成本过高，甚至高于国外同类产品，造成产品无法推广应用;在工业机器人诸多技术方面仍然停留在仿制层面，创新能力不足，制约了机器人市场的拓展;近10几年过分强调工业机器人的系统研发，忽视关键技术突破，使得工业机器人某些核心技术处于实验室阶段，制约了机器人产业化进程。
国内机器人产业化发展有待秩序化
伴随我国对工业机器人需求的迅猛增长，多数企业看好工业机器人市场，大量企业蜂拥而上，并且企业实力良莠不齐，势必造成国内工业机器人市场的恶性竞争;我国有近百家从事工业机器人研究生产的高校院所和企业，现行的体制造成各家研究过于独立封闭，机器人研究/研发分散，未能形成合力，同一技术重复研究，浪费大量的研发经费和研发时间;国内多数企业热衷于大而全，一些具有较好的机器人关键部件研发基础的企业纷纷转入机器人整机的生产，难以形成工业机器人研制、生产、制造、销售、集成、服务等有序、细化的产业链。
国内机器人产业化发展策略思考
需要国家在资金、税收、产品销售补贴等各个方面出台相应鼓励政策，在资金、政策上持续支持，鼓励企业采用国产机器人;建立真正的产学研用联盟，形成强大的研究、开发、生产、应用队伍;现阶段应走出追求高指标的误区，着眼点放在高性价比方面;结合国情，
不断探索机器人应用的新领域和新模式。
如今制造行业广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义，例如作为制造业自动化第一品牌及工业机器人系统集成商广东拓斯达通过中央供料系统、机械手、在注塑行业中得到广泛应用，实现“无人化工厂”和“无灯化车间”，成为全国模式下的东莞榜样缔造者。
机器人技术是高技术的重要组成部分，其产业化的进程在我国刚刚起步，虽然取得了一定的成绩，但仍然存在很多困难和不足，因此更需要各方面的共同努力。
机器人产业化(四)
我国机器人产业化分析
一、机器人产业规模与我国爆发增长的突破口 1.全球机器人市场规模
机器人按大类主要可分为工业机器人和服务机器人。其中：工业机器人40年间全球约有160万台套装机量。2012年全球新装工业机器人18.2万台，主机市场80亿～100亿美元，并带动约3倍左右软件集成、周边配套设备、系统工程等系统集成市场，总计约260亿～330亿美元，工业机器人中焊接、搬运两类应用集中了70%的市场份额。
目前，成熟机器人本体制造商全球范围约30家，细分行业的成熟系统集成商全球有数百家。减速器为机器人本体制造商唯一需要统一外购的零部件，目前全球只有日本纳博和住友2家成熟供应商。
服务机器人：全球服务型机器人用了5～10年时间形成了超42亿美元的市场总值，美国公司占据该行业60%市场份额。目前专业机器人保有量11万台，年增长率30%，家政、教育、娱乐方面等家用机器人增长率20%。
欧洲、日本牢牢占据着工业机器人天下，ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA四大巨头全球市占率超60%，他们在中国市占率更高。
美国服务机器人技术则非常强劲，其中军用、医疗与家政服务机器人产业占绝对优势，占服务机器人市场份额的60%。其他机器人大类目前还都处于研发阶段，还没形成产品，特别是关于生物和航空等方面。
2.中国工业机器人市场规模
2010年开始中国工业机器人需求激增，2012 年中国已成为仅次于日本的全球第二大机器人市场，2012年中国工业机器人销量26902台，产值约85亿元，相关配套产值近200亿元（机器人系统市场规模一般为机器人单体的3倍）。据IFR预测到2014年中国将成为世界规模最大的工业机器人市场，预计2015年中国工业机器人每年新装机量将达3.5万台，占全球销量比重16.9%。
我国目前工业机器人使用密度仍然远远低于全球平均水平（中国与马来西亚、泰国的机器人密度相当，都约20台/万名员工），离日本、韩国、德国等更是有很大差距。韩国是全球工业机器人使用密度最高的国家，每一万名工人中拥有机器人数量347台、日本339台、德国251台、中国仅为21台，不及国际平均水平55台的一半。目前工业机器人应用在我国比例为6%、日本33%、美国16%、德国14%。我国仍是世界上工业自动化相对比较落后的国家，未来工业机器人市场还有很大的增长空间。
3.中国机器人发展进入到机遇期
市场需求发生明显变化。作为替代一般工业、一般劳动力需求的工业机器人将拥有广阔的市场前景；市场格局改变，吸引了国内企业的积极参与。除新松外，还有广数、埃夫特、华恒、博实等企业不断加入到国内机器人厂商队伍中；国家已开始整体布局构建机器人全产业链，科技部于2010年投资1亿人民币组织实施“工业机器人工程化产品及自动化生产线”重大项目。
二、中国机器人产业化发展模式与难点
1.中国机器人产业化发展可行的模式―三步走
中国机器人市场基础差、市场大。中国机器人产业化模式较可行的是从集成起步至成熟阶段采用分工模式。即美国模式（集成）―日本模式（核心技术）―德国模式（分工合作）。
全国都在积极探索机器人产业如何发展。1999年，我国已建立了9个机器人产业化基地和7个科研基地，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。上海、武汉、常州、徐州、天津和昆山等地也已建成或规划建设机器人工业园区。目前抚顺、重庆和青岛3大机器人产业基地也正在规划建设中。
2.机器人产业化的五大难点
（1）规模化市场应用是前提―100台才刚刚开始盈利。机器人只是一个平台工具，需要对接产品操作环境、工艺才能为企业提供方便。机器人应用工程往往先行，工程应用工艺必须优先，从我们调研情况看，100台套产能起步，500台套持平，1000台套才开始盈利。因此行业领域方向选择至关重要，并应大力发展应用集成商。
截止至2012年，国内企业中拥有百台以上制造能力的企业也仅东莞启帆（台资）、安徽埃夫特、上海沃迪、广州数控、沈阳新松等几家，但年产量均小于500台。
（2）主机成本与可靠性是核心―国产化最大障碍需要经验积累去化解。机器人产业化更重要要求可靠性，自动化智能化的效益是通过高可靠性体现的。企业第一要求的自动化效益包括投入产出比、无故障时间，其次再考虑机器人本身型号与性能。
可靠性受材料、设计、部件、制造、工艺处理、老化调试、使用习惯的影响，产业链长，投入大，需要长期发展才能在业内形成客户信赖的品牌。据统计，目前国产机器人最容易出故障的是高速转动结构件的精度、接口插件、经常操作按钮开关、元器件故障等、制造故障（虚焊，加工精度没有达到设计要求等）。
（3）核心零部件是关键―零部件国产化自主化是必须。工业机器人关键零部件主要包括精密减速机、高性能交直流伺服电机和驱动器、高性能控制器等。机器人的4大组成部分中，本体成本占22%，伺服系统占24%，减速器占36%，控制器占12%。三大关键零部件决定了产品的性能、质量及价格，是机器人产业发展必不可少的一环。由于我国在基础工业的落后，使得关键零部件上在精度、成本等方面与国外存在一定差距，为了生产符合标准的机器人，必须进口相应的关键零部件，关键零部件的高价格与高进口比例制约了国产机器人量产化。
（4）技术与商务创新是出路―打造品牌溢价是核心任务。品牌，是效益价值和可靠性的体现。当前国内机器人需求中近一半来自于对设备品质要求最高的汽车行业（整车+零部件），缺乏项目经验的本土品牌需要更长时间的验证期，下游企业已习惯使用外国品牌。
（5）软件开发成本越来越高―软件设计必须工程化。工业机器人领域中，软件设计必须工程化，在设计阶段、仿真阶段、调试阶段、试用阶段、运行阶段以及维护阶段全面实施。当前，成套应用工艺设计、用户使用方便与示教、改变不同功能用途以及可靠性水平成为机器人软件技术的开发重点。 软件开发成本越来越高。1980-2010年机器人用软件成本占比从10%升至40%，电子电器成本占比从10%升至25%，机械成本持续下降。
3.工业机器人：成本与市场的难题应靠外力打破
机器人成本的快速下降将为其赢得市场。目前工业机器人的成本正逐年递减4%，而劳动力成本正逐年9%递增，预计在单台机器人成本=单个劳动力成本时，机器人需求将出现爆发式增长。此外，工业机器人行业由于500台产量开始盈亏平衡，1000台后赚钱；因此上规模后，部件采购成本会下降很多。打通上下游，降低机器人及成套设备的成本是加速上述拐点到来，支撑市场井喷发展的必由之路。
一旦机器人成本下降，机器人的成本回收周期也将大幅缩短，回收周期的缩短将更有助于机器人逐步实现劳动力替代。以汽车行业常用的165公斤焊接机器人为例，回收周期将由2010 年4.7 年下降到2015 年1.8 年。
打通上下游的方法：外力介入，双管齐下。我们认为必须借助外力1―政府补贴给用户或采用租赁，降低用户投资门槛；外力2―高端制造业需要长期投入，实现部件国产化、自主化，大幅度降低成本，降低定价。
（1）外力1：政府补贴、租赁，降低投资门槛。作为世界顶尖的机器人制造强国，日本70～80 年代机器人产业的腾飞与政府的积极扶植政策，尤其是对中小企业的经济优惠政策密不可分：一是由政府银行向企业发放针对机器人项目的低息贷款；二是鼓励成立“机器人长期租赁公司”；三是将特定型号机器人定为优惠产品推广等。韩国2000 年以后机器人产业进入第二轮高速增长期的一个重要原因是将机器人列入“十大未来成长动力产业”重点培育，每年仅用于机器人技术研究的投入就高达5 亿元人民币。日韩的产业扶持政策孕育并壮大了发那科、安川、现代重工等一批世界知名的自动化设备企业。
近几年，国家陆续出台相关政策支持机器人产业化的发展，尤其是2009 年后中国政府明显加快了扶持高端智能装备的政策出台速度。2012年5月，《高端装备制造业“十二五”发展规划》明确将重点发展高端装备制造、新材料等七大新兴行业，提出实现工业机器人及其核心部件产业化的目标；明确“十二五”期间首台套产品可获得平均25%～30%的项目补贴（最高50%）；每年圈定一批国家拨款支持的智能装备项目，2013年进一步将数字化车间列为财政扶持的对象。
（2）外力2：零部件国产化、自主化，大幅降低成本和定价。内资企业规模普遍较小，采购模式为小批量、多品种，导致企业与供应商合作处于被动局面。而ABB、FANUC等国际巨头很早开始与日本纳博特斯克（帝人机械）等企业合作，加上采购量每月可达上千套形成规模化优势，其采购价格远低于内资企业。同时，进口零部件的关税也很高，势必造成国产工业机器人价格较高，导致多数内资企业单体机器人成本与外资品牌差距不大（售价约低10%）。此外，尽管外资品牌的单体价格高，但若批量订货，外资单台平均成本会直线下降，这是外资品牌竞争优势之一。
以负载为165公斤的安川焊接机器人为例，其制造成本仅17万元，在日本离岸约24万，系统集成价格约29万元，国内含税售价34～35万元；同级别ABB售价约50万元，库卡40万元；而国内企业单台制造成本约32.1万元，可获利空间较小。目前点焊机器人国外大概单台售价在35～40万元，国产品牌要想有竞争力售价应该定在20～25万元。
减速器成本占总成本一般约1/3，四大工业机器人具体一般采购RV减速机的成本为3000～5000元人民币，6轴机器人一般需要6个减速机，平均成本约3万元人民币。而国内机器人公司一般6轴机器人6个减速机需要约12万人民币的单体采购成本。一旦减速机、伺服电机和控制器等关键零部件全部实现国产化，假设平均降低30%的成本，则机器人单机制造成本可至少降低20%，内资品牌即可和外资品牌在定价上拉开差距。
零部件国产化，一方面可以通过优化配套厂家资源；另一方面可以提高批量材料加工件效率，如165公斤焊接机器人同类型进口机器人价格在30～40万元，具备一定规模的全国产化（年产量1000台左右）机器人的硬件成本可从32.1万元降到18.7万元，降幅达42%。
此外，我国工业机器人的可靠性还比较低，且由于机器人应用工程起步比较晚，应用领域相对比较狭窄，生产线系统技术方面与国外差距也比较大。在核心算法、软件控制系统等软的方面，国产工业机器人总体问题不是很大，但在减速机和伺服电机等硬的方面却差距明显，落后的局面短期内难以改变。国内虽有伺服电机的技术，但产业化能力不行，而减速机几乎就没有产业化。目前中国有些减速器已经研发出来在机器人主机上进行测试。
高端制造业的产业链较长，机器人的发展依赖于国家装备制造业的提高，这是系统性问题。加工工艺的差距涵盖了基础材料和制造工艺水平两方面差距。可靠性非常复杂同时也非常重要，包含设计、加工处理（需要高精度机床）、装配（需要高精度测量设备）等流程。减速机对轴承、齿轮的精度要求非常高，国内材料也无法满足机器人要求，而齿轮加工精度取决于高端数控机床能力，与数控机床等设备的精度密切相关，在数控机床领域，中国尚处于技术追赶阶段。
当本土机器人主机批量不大时，做配套零部件的企业很艰苦。从该角度来看，不利于支持基础材料、基础零部件。所以，国家应该在产业政策上要均衡考虑。
三、产业投资发展总结与建议
展望我国的机器人产业，国内机器人企业未来有四大发展趋势。我们认为国内发展机器人产业园区的思路可以围绕其进行。
一段时间内工业机器人还是会以国外主流产品为主，外资产品的可靠性有品牌溢价和多年的服务经验；机器人产业化，还得国家政策推动，看好落户在机器人产业基地的先行，尤其是周边工业发达、人力成本较高的地区。
有较强技术能力的集成公司会先于机器人制造企业发展，具有行业经验的应用公司会有更进一步发展；通过承接系统集成项目突破高端客户，最终实现全系列产品渗透是本土品牌切实可行的策略。由于工业机器人应用场合的复杂性，很多机器人厂家并不掌握针对某个细分行业的核心技术和工艺，因此，通用机器人需与系统集成商结合，涵盖多个行业需求。从国外经验看，一家机器人厂商至少要有80 家以上系统集成商，才能存活下来。
低端制造业造就巨大潜在市场，行业机器人可能最易打开市场。中国有发达国家普遍不具备的低端制造业（全球产业转移中国），物流、食品饮料、医药、卫浴、冲压、打磨等这些行业的简单重复劳动非常适合机器人替代人工，相比通用机器人，行业机器人或将最先打开市场。贴近产业链终端，抓住行业要髓、抓住客户应会有市场。自动化领域一定是由需求推动。国家有财政补贴去竞争，而中小企业只有做好自己所熟悉的行业，做好专业化产品，力求和大企业进行合作，才有空间。国产机器人优势在细分应用领域，对行业的理解深入，满足客户差异性需求才能存活甚至做大。国内企业要存活，必须找一个立足的行业。应用带动产品成熟是国内机器人企业发展的很好模式。
人工智能工业机器人时代潮流已近，核心零部件攻克至关重要。工业机器人即将迈入人工智能工业机器人阶段，需要国内加大力气攻克核心技术，专业分工也是一种很好的发展模式。目前国内企业开发的控制器目前可满足功能需求。国外机器人未来可能 90%都会采用国内电机。但目前国内精密减速机的技术还亟待攻克，国内研发核心零部件市场，可采用国际专业分工模式，相关合作可以展开。
（作者单位：南京证券股份有限公司）
机器人产业化(五)
成就中国机器人梦想
提起机器人，现在的人们并不陌生，在展览会上不时可以看到他健壮的身姿，引人注目。 自从20世纪60年代初人类制造了第一台工业机器人，之后被广泛应用在汽车等大型制造业领域，为提高生产力、促进经济发展发挥了特殊的作用。
那么，我国机器人的研究和开发应用的状况和前景如何？下面通过我国著名机器人与机械自动化专家、南京工业大学机器人科学与工程研究院黄庆九院长的学术经历及成果，我们可以从中找到答案。
放飞理想的翅膀
黄庆九，著名机器人与机械自动化专家，先后入选江苏省“双创人才计划”和国家“千人计划”，主要开展两足和多足移动机器人、工业机器人、汽车稳定性、精密机械等的教育、研发、实用化工作，发表学术论文100多篇，其中SCI、EI收录30多篇，英文专业书章节撰写3本，获发明专利7项，获财团法人Rotary米山国际纪念奖学金、日本机械学会研究奖励赏、中国留日同学会论文赏等多项奖学与学术奖赏。
他1992年毕业于华中科技大学自动控制专业，1997年赴日本留学，2003年获得日本千叶大学工学博士学位，后担任日本东京工业大学助理教授。在千叶大学的6年研究工作中，除开展对多足步行机器人的不平地步行、工业机器人的作业研究外，还作为共有15人参与的日本文部科学省“从人道主义观点出发的地雷探测、除去的研究开发”大型项目技术领头人，开发和研制了世界第一台地雷探测和处理6足步行机器人COMET的1号机、2号机和3号机。
此外他还先后获得日本文部科学省青年科学基金、基磐基金、日本学术振兴机构（JST）创新基金等多项日本国家级科研创新创业项目，并承接日本小松制作所、神户制钢等大型制造业的机器人与生产自动化工程。2004――2006年获日本科学省科研辅助金青年基金支持，开发和研制了普及型6足步行作业机器人，第一次提出了基于假想悬架力学模型的姿态和振动的鲁棒控制新概念，与日本神户制钢建筑株式会社开展多足步行机器人应用于新型挖土机的研发工作。
因其在多足步行机器人不整地步行控制研究领域的杰出成果，黄庆九博士2005年荣获日本机械学会研究奖励奖。
他提出了基于3D CAD力学模型的机器人设计法，已获得授权发明专利1项。针对多自由度产业机器人的研究，他于2005
2008年获得东京工业大学青年奖励基金支持，研制、开发了适合更广作业领域的RPY型6自由度工业机器人，其研究成果被实际应用在日本小松制作所的零部件加工生产线中。
他以日本某大型汽车公司的轿车为样本，开发出了三维立体空间的4轮轿车动力学整车仿真模型，并以此为基础研制出汽车底盘悬架与姿态同时实现的控制算法，提出了车体上方瞬间回转中心以及可以消除离心力的转向技术等新概念，在汽车驾驶稳定性运动控制方面，开辟了_一个全新的研究领域。
他开展了用于收割橘子、苹果等果树类的农作机器人的研制。这些机器人能适应山地等任意不平地，并能柔软地摘取水果。它们具备视觉，配有GPS、蓄电池，可以独立完成作业，是高性能的自立型作业机器人。
他还开展了两足步行机器人最小能量步行的独创性研究，并已掌握自励驱动动态步行、最优轨道动态步行、主被动融合性动态步行等，处于世界领先水平的两足步行机器人技术。这些高效率步行的研究成果，可以应用于假肢及步行支援器等福利产业中。
此外，他在工业机器人的运动学控制、动力学模型辨识与建模，以及用于高精度的点、线、面接触作业的工业机器人控制技术等领域均有深入的研究，并取得了一系列成果。
报效祖国大显身手
身处异乡，心怀祖国。黄庆九始终关心着祖国科学事业的发展。在日本工作期间，他于2006年创立了日中汽车交流协会并担任秘书长，目的是把日本的汽车技术带到国内，并推动中日汽车技术之间的交流。
十几年前，为了自己的理想，他远渡重洋到日本求学。现在，为了让机器人进入我国中小企业和人们的日常生活，并为中国企业自主研发提供一个模本，黄庆九博士回到国内工作。2008年他回到母校华中科技大学，担任数字制造装备与技术国家重点实验室客座教授。2009年10月，他又入选南京工业大学“海内外领军人才计划”。
2010年，他创建了南京工业大学机器人科学与工程研究院，并担任院长和教授，努力将该院建成江苏省机器人学术研究及产业化基地，形成基础理论研究、高新技术创新以及成果转化为一体的世界领先水平的机器人专业科学研究基地。
同年，他在江苏镇江创立了_一家高科技企业，主要开展工业机器人的研发及产业化项目，作为工业用焊接、磨削、抛光、码垛机器人的国产化技术开发与产业化的基地，自此形成了产学研相结合的创新、创业团队。该团队自组建以来，通过高效的合作攻关，目前已在一些科研领域取得突破性进展。
江苏省一家生产锚链系泊链的企业，虽然产品占有全球50%以上、国内80%以上的市场份额，却一直被锚链系泊链横档自动焊接的传动、定位、焊缝自动识别与焊接、焊缝抛光、探伤等一系列生产自动化研发过程中的关键技术所困扰，而这些技术难题最终被黄庆九的研发团队攻克。黄庆九团队已与该企业建立了长期合作关系。该项目的实施填补了我国锚链・系泊链横档焊接尚无自动焊接的技术与产品空白，并使我国锚链 系泊链的生产制造在科技含量上跻身世界领先的水平。
他率领的创新团队还攻克了目前大型工件的磨削、抛光加工机械的曲面适应度差且笨重，不能使磨头灵活地随着零件自由曲面的位置而变化，导致加工效率与精度低，质量难以保证的难题，成功研发出加工曲面自适应型高精度、高效率磨削抛光装置及其控制系统。该技术填补了世界范围内，将压力控制应用在复杂曲面加工成型领域的技术空白，促进了我国先进制造装备水平的提升，不仅可以用于大型罐体容器内外壁和焊缝的抛光、磨削，还可以解决目前尚无合适的装备用于船用螺旋桨的磨削、抛光的世界难题，因而具有广阔的市场应用前景。 此外，该创新团队对于适应于我国众多中小型制造企业加工误差大、非标准件的柔性自动化生产线，也有着自己独到的思维，具备该技术领域世界领先的技术和管理水平。
中国机器人发展机遇
近年来，机器人正在全球范围内点燃人们的热情。很多国外著名学者认为，以互联网、新材料和新能源为基础，数字化智能制造为核心的第三次工业革命即将到来，而数字化智能制造的主体就是工业机器人。
目前，中国机器人的研究水平，特别是能形成产业规模的机器人技术仍处于萌芽阶段。尤其是为了获得短平快的利益，照搬照抄，缺乏长期发展的创新计划，创新能力薄弱，核心技术和核心关键部件受制于人，缺乏市场竞争力。
不过，我国机器人研究和产业应用，已迎来了新的历史机遇。目前，我国正从劳动密集型向现代制造业转型，在工业生产向自动化生产转型的道路上，大力引进机器人变得不可或缺。在此大背景下，“十二五”期间，我国更是出台了工业转型升级、发展高端制造装备、智能制造装备等一系列有利于机器人产业发展的规划和政策。此外，我国逐渐步入老龄化社会，残疾人口数量庞大，客观上都将给医疗，服务以及教育等家用机器人带来巨大的市场机会。成为中国机器人产业发展的助推器。
黄庆九博士认为：“可以预见，我国随着企业自动化水平的不断提高，机器人自动化生产线的市场肯定会越来越大，并将逐渐成为自动化生产线的主要形式。在此机遇面前，如何开发出国产化核心技术与核心关键零部件，以及如何率先实现下一代机器人，也即智能型机器人及其关键技术的开发和产业化，将是决定我国机器人研究和产业应用能否得到真正发展，以及我国自主品牌能否获得机器人市场的关键所在。”
黄庆九博士表示，他将与研发团队从两个方面着手解决这些问题。一是立足自主研发，从核心零部件，到加工、组装全部在国内完成，保证90%以上的国产化率，以实现产品的价格优势；二是在技术方面，力求率先实现下一世代的自主适应加工环境的柔性智能型机器人的开发和产业化。
“为了解决国内加工制造业非标准件、误差带来的难以定位的难题，我们将机器人的位置、姿态、力、力矩和视觉5项指标综合研究，意在实现智能型混合控制。”据了解，他的这一研究已经走在了世界前沿，目前是世界上唯一能同时融合这5项控制操作量的控制方法。如果这一研究成果能得以实现并产业化，将大大推动工业机器人在中小企业的实际应用，其市场规模是远远大于汽车等大型制造业的，是机器人产业的一个划时代的革新。
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