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世界机器人市场和发展趋势 |
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| http://cn.newmaker.com
7/11/2014 2:31:00 PM
北京机床研究所 陈循介
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“机器人”是人类创造出来的具有突出鲜明“特征”的产物。它被冠以“自动化”的象徵。而随着机器人市场的快速发展，中国的机器人也需要“快马加鞭”，在硬件、软件、技术上有所突破，真正顺应世界机器人的发展趋势。
目前，世界上生产机器人的主要国家（地区）约16个。美洲有美国、加拿大、墨西哥、巴西4国；欧洲有德国、意大利、法国、英国、西班牙、捷克6国；亚洲有日本、中国、韩国、印度、泰国（外资企业）5国和台湾地区。2011-2016年全世界各地区、主要国家生产工业机器人每年的产量见表1。 2013年、2016年为预测。
目前，世界上工业机器人产量最多的国家为日本。据报道，2007年为8.1万台，2011年为9.83万台。 2011年比2007年增加21%。日本机器人出口量大，2011年出口7万台，占总产量的72%。表2为2007-2011年日本工业机器人的产量及出口情况。
关闭 表1 2011-2016年全世界各地区、主要国家生产工业机器人每年的产量。（ 单位：台）
备注：（1. 资料来源：国际机器人联盟（IFR），日本杂志《生产财市场》；2. 表中美国缺乏具体数字）
表3为2007-2012年6年间世界工业机器人每年的产量。2012年是2007年的1.4倍，增长迅速。机器人的产量，随着世界经济兴衰和市场的变化而波动。
据中国机器人产业联盟(CRIA)不完全统计，2012年中国自己生产的机器人共销售3,200台，比上年增长68%。中国目前在生产中使用的机器人，大部分是从日本、欧洲进口的。据国际机器人联盟（IFR）统计，2012年中国共进口工业机器约2.2万台，同比增长2%。中国将是全球增长最快的工业机器人市场。
目前世界机器人的使用
据国际机器人联盟(IFR)统计，2011-2016年美国、加拿大、墨西哥、德国、日本、中国等全球工业机器人年开动数量见下表4。2013、2016年为预测，美国没有具体数字。
据IFR统计，2011年，全世界用于各种不同工业部门的各类工业机器人的大致产量见表5。数字为大概数量，仅供参考。
世界工业机器人的应用，以汽车工业、电子工业为最多，约占80%。据IFR预测：2014-2016年间，全世界机器人的增长速度，平均约为6%。
目前世界机器人的技术发展趋势
各国具体情况不同，对机器人的技术发展重点也不一。目前美国、欧盟、日本、韩国机器人技术的水平和发展重点如表6。
机器人有主体、手臂、手腕、手爪等，和人的身体相似。即有：主体、内脏重要关键部件和神经控制系统三方面。三者对机器人的先进性都有重大影响。总的可分成硬件（主体机械、关键部件）和软件（控制系统）两部分。从机器人总体成本来讲，硬件约占40%，软件部分约占60%。对主体机械部分的技术要求是：选用优质材料、强度高、刚性好、工作可靠、稳定、耐用。对不同关节、内脏、关键部件如谐波减速器、驱动伺服电机的要求是：高性能、高灵敏度、先进、可靠。对控制系统的要求是：可适应不同类型机器人性能，操作、安装、使用、维护方便。对整个机器人要求是：优质、实用、灵活、可靠、稳定、耐用。对用户来说，“质量”和“可靠”最重要。
机器人的技术发展趋势是：
(1)适应市场用户个性具体要求，诚实信誉、性能先进、优质可靠，满足“质量、性能、品种、价格、交货期、服务”六大点──这是使生产企业得以壮大的最根本的发展趋势；
(2)高精度、高效率、多功能化──提高机器人的定位精度、运动速度、精度、效率，以及关键件，特别如谐波减速器、伺服电机、控制系统等的性能先进，从而提高机器人的主要性能；
(3)在自动化基础上，不断提高智能化──目前，世界进入高科技、智能化时代，各种先进“传感器”将成为技术关键。机器人和NC机床、各种装备的自动化、智能化，已成为当前高科技的主攻方向。今后，机器人的智能化，将日益上升为更加重要的技术发展趋势；
(4)网络化、系统化、集成化──由于信息技术的突飞猛进，全世界的网络化、系统化、集成化在不断加速发展。在世界四大国际机床展览会上，机器人与各类NC机床组合成柔性加工单元（FMC），已成为一个重要的技术发展趋势。将来，人类将利用NC机床和智能化机器人组合，建立无人化自动化工厂。网络化、系统化、集成化三者互相结合的发展速度，也将越来越快。
以上四大技术发展趋势，将随全球的经济形势、市场需求、各个企业生产水平的不同而变化，还会出现不少新的趋势。如前所述，各国发展机器人的重点也不一。技术水平低下的、关键部件没有掌握的企业，难以将高端技术如“智能化”作为为主攻；高水平的企业，则会根据自己的具体情况、市场需求，将高端技术如网络化、系统化、集成化等作为自己的主攻方向。
现今，日本的机器人技术水平最高、产量也最多。分析其发展过程、种种做法，其主要经验是：有远见、起步早；领导坚定、人才充足；互相合作、技术配套；科研深入系统、技术基础扎实；攻克关键、占领市场；坚持有恒、步步深入；关键技术、保密封锁。
日本从1964年美国向其介绍机器人技术后，便立即行动。1972年10月，44个企业组织成立“日本工业机器人协会”（JIRA，1994年改为JARA）。日本机器人生产企业平时重视世界形势、市场需求进行深入调查研究、统计数据、积累资料，并组织协调、交流技术。根据最新形势，日本经济省和国家新能源开发机构（NEDO）制订、组织了2007-2011年的智能化科研开发规划，并于2012年9月在“机器人杂志”上公布了科研成果。其做法是：统筹全局、狠抓关键。第一步，建立机器人的“智能化平台”；第二步，对各种功能建立“智能包”；第三步，根据不同类型机器人设计“具体智能化系统”。方法科学、步骤严密，对未来发展智能化机器人，将有重大影响。
“机器人”与“NC机床”有其共同之处，也有不同之处。共同之处是：各有其多种“关键件”，成为其技术发展难点。伺服电机、NC系统、编程语言等互相类似；不同之处是：机器人是“人”的“用具”，帮助人或者代替人工作，而机床，则是人类的“生产工具”，是制造机器的“机器”，即能利用切削或成形，制造出各种不同机器的零件，是“工作母机”。机器人是NC机床的帮手，在技术上进一步集成，以实现更高水平的自动化。两者在企业间、技术上，理应互相紧密合作、相互结合、互促发展、共同繁荣。
中国今后对各类机器人的需求将不断增多，市场很大。而今，由于在硬件、软件各方面都有不少关键技术没有从根本上掌握，特别如谐波减速器、伺服电机、控制系统等关键部件依赖高价进口。因此，在机器人产品的质量、性能、价格等方面，难以同国外产品竞争。
机器人本身的结构、动作、关节、控制复杂多变，且与NC机床的技术，既有共性，又有特性，因此，两者变成了“难兄难弟”。由此也可看出中国在发展NC机床与机器人技术上的“通病”：长期以来，见物不见人、重量不重质的现象非常明显。然而，只要以实事求是的态度，从根本上提高素质、职业道德、科技水平，加强深入细致的调查研究；有根有据地制定出正确的方针、政策、方法，练好基本功、打好技术基础；加强领导，措施落实；组织充足成套的专家、人才、技术工人，对关键技术进行攻关，切切实实解决一直以来困扰的难题，建立和完善起健全的“技术链、生产链、供销链”；加强深入系统的“科研”，坚持有恒，则中国机器人的发展，将会出现新的局面。
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