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引言 毋庸置疑，中國已經成為世界汽車、消費電子、通訊終端、家電電器等產品的制造中心，接下來必然要向高技術含量和高附加值的方向進行轉型，這需要更加精密的加工與制造手段。與此同時，未來10年中國正面臨著人口老齡化，勞動力成本上升和產業結構升級的壓力，廉價按勞動力優勢不在，工業機器人代替人工將成為發展趨勢。2014年NEPCON China（NEPCON中國電子展）EMA電子制造自動化展區火熱展商入駐趨勢也印證了這一點。 中國機器人市場期待大爆發 2013年11月，一份來自于國際機器人聯合會（IFR）數據再次牽動了機器人產業從業者的神經。數據顯示，在2005-2012年間，全球工業機器人的年均銷售增長率為9%，而同期中國工業機器人的年均銷售增長率達到25%。截至2012年底，中國超越韓國成為僅次于日本的全球第二大機器人市場，占全球市場15%。國際機器人聯合會預測，2014年中國將成為全球最大的機器人市場，到2015年中國國內工業機器人年供應量將超過2萬臺，保有量將超過13萬臺。 
2011年全球主要國家工業機器人保有量比較
2011年全球主要國家工業機器人出貨量比較 以工業機器人在國外的行業應用經驗來看，結合中國國內以往的應用領域，中高端工業機器人將在汽車產業、通信電子、金屬制品、化工塑料、家電行業等有較為廣泛及深入的應用。 實際上，我國的機器人研發起步并不晚，據中國機器人產業聯盟秘書長宋曉剛介紹，早在20世紀70年代，我國就開始研發機器人；1985年，工業機器人被列入了國家“七五”科技攻關計劃研究重點；1990年，工業噴漆機器人PJ-1如期完成。這是我國第一臺噴漆機器人。與此同時，其他幾種機器人的樣機也順利完成，并分別在一汽、二汽和南京汽車廠建立了自動噴漆生產線、駕駛室焊接線、弧焊工作站等應用示范點。近日，中科院重慶研究院與立謙汽車電子儀表廠合作,近日成功研發出我市首臺經濟型貼片機器人產品,并已實現批量生產。 事實也是如此，工業機器人現在已經越來越多地介入到了工業生產中。據深圳機器人協會會長畢亞雷介紹，在珠三角地區，機器人使用的年增速已達到30%到60%，尤其在裝配、點膠、搬運、焊接等工業領域。在中國最具影響力的電子制造專業展會NEPCON中國電子展上可以得到明顯體現，從2012年開始加重電子制造自動化板塊的拓展后，工業機器人廠商增長非常快，展示產品比例也在增長。 平安證券的一份報告顯示，過去5年我國工業機器人行業復合增速約30%，我國工業機器人數量僅為日本的10%和德國的25%，市場空間很廣闊。對于與中國當前近似的日本上世紀80年代的狀況，未來3年中國該行業復合增速可達30%，兩到三年后機器人將開始爆發性成長。 自動化與工業機器人這個趨勢的興起背后有多重因素。2014NEPCON中國專家顧問委員會成員馮忠鵬博士表示，“首先，隨著人力、物料等成本不斷攀升，利潤空間遭到擠壓，企業面臨的盈利壓力持續增加。自動化生產設備固然價格不菲，但效率更高，產能更大，有些企業幾年光景就能收回成本，從長遠來看，能創造比人工更多的價值，投資回報率高；其次，全國制造企業普遍存在招工難、招工成本高、工人流動頻繁的問題。尤其是近幾年，生產線操作工的流動性要比以往來得更大，“用工荒”迫使企業不得不想方法去解決這個問題。“另一2014 NEPCON中國專家顧問委員會成員黃照晨先生認為，”制造企業對產品品質的日益嚴格的要求也從一定程度上加快了自動化升級改造的日程，良好的品質促使企業追求生產過程中的穩定性和精確度，最大化降低誤差和不良率，保障產品的質量；而且機器人還可以取代人工在一些可能會對人體產生健康危害的環境下工作。“ 國家戰略政策已先行 作為大有可為的重要性產業，機器人產業的發展自然離不開國家政策的支持。近幾年來，中國政府相關機構相繼出臺了一系列文件，旨在加強對產業的扶持。 2012年，國務院發布的“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃中就明確表示，在智能制造裝備產業領域，要重點發展包括工業機器人在內的核心關鍵技術。 也就在那一年，中國科學技術部發布了機器人科技發展“十二五”專項規劃，提出要突破重點技術方向的重要基礎理論和核心關鍵技術，實現仿人、四足高端仿生平臺系統集成，引領服務機器人技術發展方向等多項目標。 隨著政策的不斷落實，機器人產業鏈上下游都開始行動起來。 2013年4月，由中國機械工業聯合會牽頭成立的中國機器人產業聯盟在北京成立。該聯盟旨在促進我國工業機器人行業發展，指導國內企業間的合作與技術進步。 2013年底，工信部出臺的《關于推進工業機器人產業發展的指導意見》明確，到2020年，形成較為完善的工業機器人產業體系，培育3-5家具有國際競爭力的龍頭企業和8-10個配套產業集群；工業機器人行業和企業的技術創新能力和國際競爭能力明顯增強，高端產品市場占有率提高到45%以上，機器人密度達到100以上，基本滿足國防建設、國民經濟和社會發展需要。 在中國國家政策扶持的利好消息影響下，世界機器人巨頭們早已躍躍欲試。像ABB、庫卡 等工業機器人巨頭從去年開始亮相NEPCON2013的“電子自動化展區”后，今年擴大了NEPCON2014的展覽力度。據NEPCON組委會介紹，KUKA、FESTO、IPTE、VST等知名廠商將亮相4月23-25日的在上海世博展覽館1號館舉辦的NEPCON中國電子展。 去年年底，全球領先的工業機器人制造商庫卡在上海松江區舉行了盛大的亞洲新工廠開幕典禮,該工廠擁有350名員工，每年可生產5000臺機器人。新工廠占地面積20,000平方米，主要將生產庫卡工業機器人和控制臺，使庫卡以中國為立足點，輻射亞洲業務。庫卡集團首席執行官Till Reuter博士表示：“中國是世界最大、發展最快的機器人市場，我們與眾多中國的大客戶建立了密切的長期合作關系。為了確保業務持續發展，我們當機立斷，將更多產能集中在上海。” Festo為中國市場提供工廠自動化和過程自動化的氣動和電動技術及全面解決方案，主要服務于汽車、輪胎/橡塑、食品飲料、平板和太陽能、電子和輕型裝配行業，水/污水處理以及生物技術/制藥等行業。本次NEPCON 2014，Festo將帶來平面門架EXCM，其靈活的接口可為用戶提供多樣選擇。
當然，摩拳擦掌準備借力此次電子制造業革命的并非只有傳統機器人制造商，諸如臺達電子和富士康科技集團，也在努力尋求打造更好的機器人。 當然，摩拳擦掌準備借力此次電子制造業革命的并非只有傳統機器人制造商，諸如臺達電子和富士康科技集團，也在努力尋求打造更好的工業機器人。 機器人引領基礎產業發展 作為一套智能化的設備，機器人一般由執行機構、驅動裝置、檢測裝置和控制系統和復雜機械等組成，而其中的每一部分都需要強大的基礎產業來支撐，借機器人市場的大發展，中國基礎產業可以獲得長足的進步，形成真正的自主知識產權產品。 工業機器人產品涉及的上游領域相當寬泛，包括機器人及零部件、夾\治具技術、坐標定位設備、拾取放置設備、電機及其驅動、定位平臺\運動平臺、控制系統\PLC、啟動元器件、工業相機及鏡頭、光源、傳感器、機器視覺及軟件等等。 電機和伺服系統是機器人系統的核心組成部分，工業機器人的大量普及必將帶動中國本土電機和伺服系統供應商的進步。 電機用于驅動機器人的關節，要求是要有最大功率質量比和扭矩慣量比、高啟動轉矩、低慣量和較寬廣且平滑的調速范圍。特別是像機器人末端執行器（手爪）應采用體積、質量盡可能小的電動機，尤其是要求快速響應時，伺服電動機必須具有較高的可靠性，并且有較大的短時過載能力。 目前，中國的高效節能電機技術正在加速革新過程中，各種變頻技術的成果的應用正期待著機器人這一市場。目前，高啟動轉矩、大轉矩、低慣量的交、直流伺服電動機在工業機器人中得到廣泛的應用。
高精度的機器人不但需要高效電機，更為重要的是伺服控制系統。伺服控制系統就像是一個智能神經網絡，它是一種以機械位置或角度作為控制對象的自動控制系統，無論是其中的控制芯片，數模轉換、電源管理芯片等等，都為本土的電子零部件供應商提供了相當大的市場空間。
目前，中國國內工業機器人未來的市場需求為每年10億元-15億元，如此規模的機器人市場，需要集設計、研發、提供單元產品、成套裝備以及售后服務在內的完整產業鏈的支撐。 |
