工業(yè)機器人是制造業(yè)智能化轉型升級的動力之源。工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)一司司長王衛(wèi)明介紹，我國已經連續(xù)8年成為全球最大的工業(yè)機器人消費國，其應用領域已經覆蓋汽車、電子、冶金、輕工、石化、醫(yī)藥等52個行業(yè)大類、143個行業(yè)中類，正極大地改變著人們的生產方式。
廣泛應用拉動產量增長
”十三五”期間，通過持續(xù)創(chuàng)新、深化應用，我國機器人產業(yè)呈現良好發(fā)展勢頭。其中，工業(yè)機器人產量從7.2萬套增長到21.2萬套，年均增長31%。“快速增長得益于政策、生產能力的支撐以及應用場景保障。此外，新冠肺炎疫情仍在全球蔓延，中國依托完整的產業(yè)鏈和有力的疫情防控措施，承接其他國家轉移至中國的制造業(yè)訂單。”在國家信息中心預測部產業(yè)經濟研究室主任魏琪嘉看來，外貿訂單增加使得依靠傳統(tǒng)低成本要素擴大產能的發(fā)展模式受到嚴峻挑戰(zhàn)，制造業(yè)企業(yè)亟需通過工業(yè)機器人提高產能，其需求被進一步激發(fā)。
工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)一司副司長汪宏表示，我國制造業(yè)智能化轉型升級步伐的加快，使得工業(yè)機器人應用范圍持續(xù)拓展。我國工業(yè)機器人密度由2015年的51臺/萬人增至2020年的246臺/萬人，達到全球平均水平近2倍。
“我國強大的國內市場優(yōu)勢是支撐工業(yè)機器人廣泛應用的一個必要條件。”魏琪嘉介紹，工業(yè)機器人主要集中在物流、包裝加工領域。其中，物流機器人代替人工完成貨物搬運，包裝加工機器人主要體現在對特定產品的柔性制造、包裝和精確涂膠等工作方面。
為推動工業(yè)機器人高質量發(fā)展，工業(yè)和信息化部、科學技術部等15個部門聯合印發(fā)《“十四五”機器人產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，明確提出，到2025年制造業(yè)機器人密度實現翻番。如何實現上述目標，魏琪嘉認為，一方面，要讓優(yōu)質資源進一步向制造業(yè)領域匯聚，為工業(yè)機器人高質量發(fā)展奠定堅實基礎；另一方面，工業(yè)機器人作為技術集成度高、應用環(huán)境復雜、操作維護較為專業(yè)的高端裝備，對應用型人才有著多層次需求，要重點關注專業(yè)技術人才的培養(yǎng)。
針對具體應用場景，中國機器人產業(yè)聯盟執(zhí)行理事長宋曉剛建議，面向汽車、航空航天、軌道交通等領域，應研制高精度、高可靠性的焊接機器人；面向半導體行業(yè)，研制自動搬運、智能移動與存儲等真空（潔凈）機器人，具備防爆功能的民爆物品生產機器人，AGV、無人叉車，分揀、包裝等物流機器人；面向3C、汽車零部件等領域，研制大負載、輕型、柔性、雙臂、移動等協作機器人。
亟需補齊基礎零部件短板
“‘十三五’期間，精密減速器、高性能伺服驅動系統(tǒng)、智能控制器、智能一體化關節(jié)等機器人關鍵部件加快突破、創(chuàng)新成果不斷涌現，整機性能大幅提升、功能愈加豐富，產品質量日益優(yōu)化。”王衛(wèi)明表示，但是與世界先進水平相比，我國機器人產業(yè)還存在一定差距，比如關鍵零部件質量穩(wěn)定性、可靠性等還不能滿足高性能整機的需求，高速、高精、重載等高性能整機產品供給缺乏等。
魏琪嘉認為，盡管我國在工業(yè)機器人相關基礎零部件方面已擁有一定基礎，但是無論從質量、可靠性、產品系列，還是批量化供給方面都與國外產品有較大差距，特別是在高性能交流伺服電機和高精密減速器方面差距明顯。“我國目前自主生產的機器人核心關鍵零部件大量依靠進口，因此出現性價比低、核心技術受制于人、競爭力差等問題，須高度重視工業(yè)機器人零部件產業(yè)發(fā)展。”
為補齊工業(yè)機器人產業(yè)發(fā)展短板，《規(guī)劃》提出，推動用產學研聯合攻關，提升機器人關鍵零部件的功能、性能和可靠性。其中，在“機器人關鍵基礎提升行動”中，對機器人零部件提出具體目標：研發(fā)RV減速器和諧波減速器的先進制造技術及工藝，提高減速器的精度保持性（壽命）、可靠性，降低噪音，實現規(guī)模生產；優(yōu)化高性能伺服驅動控制、伺服電機結構設計、制造工藝等技術，研制高精度、高功率密度的機器人專用伺服電機及高性能電機制動器等核心部件；研發(fā)具有高實時性、高可靠性、多處理器并行工作或多核處理器的控制器硬件系統(tǒng)；突破多關節(jié)高精度運動解算、運動控制及智能運動規(guī)劃算法，提升控制系統(tǒng)的智能化水平及安全性、可靠性和易用性。
加快提升產業(yè)創(chuàng)新能力
技術積累不足，原創(chuàng)性研究、理論研究、系統(tǒng)設計能力欠缺也是制約我國工業(yè)機器人發(fā)展的瓶頸。如何提升工業(yè)機器人產業(yè)創(chuàng)新能力？在宋曉剛看來，一方面要聚焦產業(yè)發(fā)展需求，突破機器人系統(tǒng)開發(fā)、操作系統(tǒng)等共性技術；另一方面要鼓勵骨干企業(yè)聯合開展機器人協同研發(fā)，推動軟硬件系統(tǒng)標準化和模塊化，提高新產品研發(fā)效率。
“雖然國內企業(yè)在機器人技術上與國外有明顯差距，但在實際應用工業(yè)機器人的系統(tǒng)集成項目中，影響系統(tǒng)精度及可靠性的因素很多。這不僅由機器人本身所決定，還包括控制系統(tǒng)、附屬夾具、傳輸設備精度、視覺傳感器等因素。”魏琪嘉告訴記者，鼓勵系統(tǒng)開發(fā)商和機器人企業(yè)協調發(fā)展，利用系統(tǒng)集成領域的技術優(yōu)勢彌補國產機器人單體技術的不足，從而能夠使整體解決方案在市場上具備與國際巨頭企業(yè)競爭的能力。
“要發(fā)揮機器人重點實驗室、工程（技術）研究中心、創(chuàng)新中心等研發(fā)機構的作用，加強前沿、共性技術研究，加快創(chuàng)新成果轉移轉化，構建有效的產業(yè)技術創(chuàng)新鏈。同時，推進人工智能、5G、大數據、云計算等新技術融合應用，提高工業(yè)機器人智能化和網絡化水平。”宋曉剛說。
