工业机器人发展现状及未来发展探究

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【摘要】时至今日，我国制造业发展面临着重重困境，人口红利消失、用功价格攀升等，工业4.0时代背景下，智能化成为了主流，而工业机器人则成为了其转型升级的关键。根据“中国制造2025“战略部署，大力发展机器人产业，推进中国制造业结构转型升级，以增强和保持中国制造在国际市场的竞争力。然而就客观事实而言，我国当前阶段的工业机器人发展仍处于弱势地位，未来发展可期。本文基于对工业机器人的相关概述，分析了其在当前阶段的发展现状，着重就其未来发展进行了展望。

【关键词】工业机器人;发展现状;未来发展

在现代科技创新的支持下，全球正在经历着制造模式的深刻变革，工业机器人成为了其中的关键，是满足人工智能时展需求的必然选择，实现了人力资本的有效节约，对驱动制造行业发展的作用效能毋庸置疑。正是基于工业机器人的多重优势性能表现，被誉为“制造业皇冠上的明珠“，足以显示其地位。但是发展的路途上总是布满了荆棘，我国人工智能尚处于试炼阶段，工业机器人的发展实践中暴露出了不少问题，整体实力弱于发达国家，未来有着巨大的可为空间。

一、工业机器人简介

所谓机器人是指自动执行工作的机器装置，包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械，是工业生产向现代化转型的重要标识。工业机器人则主要面向工业领域，作为多关节机械手或多自由度的机器装置，能够依靠自身动力和控制能力自动执行工作，呈现出了多方面的功能优势。从技术层面上解析，工业机器人涵括了主体、驱动系统以及控制系统三项基本构成，是保障其自动执行工作的关键，实现了智能化控制的过程。其中，工业机器人的主体结构又分为机座和执行机构，有些还会涉及到行走机构；驱动系统是用以执行机构产生相应动作的装置，包括动力机构和传统机构；控制系统则是按照输入程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。时至今日，在创新科技的驱动下，工业机器人的发展愈加成熟，并呈现出了可编程、拟人化、通用性等特点优势，对周围环境的自适应能力显著提高，满足了柔性制造需求，其良好的通用性，可执行不同的作业任务，其在工业领域中的应用，不仅提高了生产效率、降低了人工成本，同时更为精细化的操作，升级了产品质量，一定程度上改善了人们的生活品质。除此之外，工业机器人本身作为多学科交叉融合的产物，包括机械学、微电子学等，亦是带动着其他技术的发展。

二、我国工业机器人发展现状

工业机器人作为一种应用于生产过程，能够完成有益于人类工作的半自动或全自动机器，其功能负载愈加丰富，包括了焊接机器人、码垛机器人、装配机器人、搬运机器人、喷涂机器人等等，现已广泛应用于汽车、医药、化工、食品、金属制造等领域，其在我国的发展取得了斐然成绩。从工业机器人的整个产业生态链来看，触及到多方面的工作，包括上游的减速器、控制器、伺服电机等核心零部件、下游的基座、机身、机械臂等设计制造、下游的系统集成等。正是基于工业机器人的多重应用功能表现，在我国形成了巨大的需求市场空间，据相关统计数据显示，2019年我国工业机器人的产量达到了18.7万套，虽然经历了一定的低迷期，但仍旧以稳步增长为主。除此之外，由于低端劳动力供给不足，加之产业转型升级，驱动着我国工业机器人行业的发展，并纳入到我国战略部署工程当中，如《中国制造2025》、《机器人产业发展规划》等。但是，客观维度上讲，受多重因素影响，我国当前阶段的工业机器人发展仍旧存在些许不足，尤其是关键零部件的研发能力薄弱，相比与ABB、库卡、安川电机等差距明显。具体而言，在以往的认知结构中，机器人更多被视作人类知识的集中，通过系列程序运用，最终借助机器人表达出来，但其本身作为技术创新的产物，力求多项技术应用的完美融合。另外，纵然我国工业机器人的发展已经迈入正规，但是主要领域应用尚未全面，其发展结构并未成熟，有着巨大的可为空间。

三、我国工业机器人未来发展

工业机器人发展作为工业现代化的产物，关联到多重方面的价值效益产出，是打造“制造强国“的关键一环，其本身触及到多层面、环节的支持。作者基于上述分析，结合实际情况，以问题为导向，针对性地提出了以下几种促进我国工业机器人未来发展的有效路径，以供参考和借鉴。3.1引入先进科技。工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备，已经成为国内外备受重视的高新技术产业，亦是衡量一个国家制造业综合实力的重要标志。目前来讲，我国工业机器人市场呈现出了快速增长态势，未来有着巨大的可为空间。现阶段而言，世界上主要有三种工业机器人发展模式，又以日本、欧洲和美国为代表。其中日本模式下，每个公司处于相对独立的发展状态，各司其职，生产商主要负责批量生产，而产业链则作用于工业机器人的销售。欧洲模式下，企业负责工业机器人的全流程生态，覆盖了生产、调试、销售等各环节。相比之下，美国模式尚处于基础阶段，企业并不会自行生产，而是着力于外围设备的研发与整机调试，但其本身作为一个产业大国，力学、网络、信息等领域的成就，奠定了其扎实的市场竞争基础。以我国工业机器人的发展情态来看，类似于美国模式，但是较之亦有不足，要充分依托国家对外改革开放的宏观战略部署优势，科学引入国际经验，首要扎实“美国模式”的交钥匙工程，再学习“日本模式”抢占产业生态链的制高点，继而向“欧洲模式“推进，最终推动全产业链发展。在此过程中，要大力支持研发机构建设，充分依托我国雄厚的产业基础、人才资本优势，增强研发能力，重点关注工业机器人系统设计和关键核心技术的突破创新，包括伺服电机、减速器、控制器等，提高其安全性、稳定性以及可靠性表现。3.2培育高端人才。知识经济时代，人才在整个社会发展中的驱动作用愈加突出，是技术创新的源泉，更是现代企业市场竞争的核心资本。如上所述，工业机器人是多学科交叉融合的成果，并逐步导入了大数据、云计算、物联网等先进科技，呈现出了智能化、整体性等特点，对从业人才的素质要求越来越高。对此，相关企业应当树立高度的人才战略意识，摆正其在工业机器人发展中的定位，并善于通过多种渠道方式，提升其综合能力水平，以驱动核心技术创新，解除其对工业机器人发展的限制。在具体的践行过程中，要紧紧依托产学研一体化建设战略政策导向，组织集设计、研发、制造、应用于一体的产学联盟，深化校企合作，整合双方资源优势，最终实现共赢，协同驱动工业机器人“革命“。相比与企业，高校作为学术前沿的代表，有着十分丰富的理论知识支撑，但是实践环境缺失，而这也正是企业的优势所在，通过双方强强合作，形成互补优势，携手打造高水平的机器人研发团队，一同解决工业机器人发展中的难题，并将之导入到生产实践中进行验证，是盘活整个产业链条发展的有效举措，且有利于积累更加庞杂的智力资源支持。对于高校而言，应当充分发挥自身人才培育主阵地优势，精准对接经济市场需求，充分发挥自身学科优势，切入工业机器人研发，实现自身社会价值。3.3完善公共服务。客观维度上讲，我国工业机器人发展尚未建立成熟的市场机制，相关服务平台和创新平台缺失，一定程度上影响着工业机器人行业发展。对此，要推动工业机器人行业的平稳、健康、快速发展，就必须要紧密贴合市场经济运行规律，达到供需动态平衡，从而积累和吸引更多的资本注入，包括财力、人力、物力等，才能实现其最大效益价值的产出，应当进一步建立健全管理制度，形成规范的行业标准体系，维护正常的市场秩序，充分发挥其微观调整功能，辅以国家政策的宏观指导，实现资源配置的最优化，最终突破工业机器人发展困境，有利于我国制造业整体实力的攀升。与此同时，明确质量检测体系，在工业机器人生产实践中，严把质量关，有效治理市场上的劣质产品和低端产品，尤其加强知识产权保护，通过系列政策鼓励企业科技创新行为，从而提升我国工业机器人的行业水平，以更好地迎接国际市场竞争挑战，满足我国“制造强国“建设需求。除此之外，牢牢把握”一带一路“千载难逢的战略机遇，构筑国际合作空间占，充分依托互联网产业支持，打造国内外线上线下交流平台和工业机器人创新示范平台等，紧密关注行业发展动态前沿，找出与日本、德国等技术发达国家之间的差距，集中资源、重点突破，逐步向国际一流水平迈进。

四、结语

总而言之，工业机器人在我国的发展势在必行，是迎合制造行业转型升级的必然选择，在推动人工智能领域的作用毋庸置疑，作为一项庞杂的系统化工程，绝非一个人或某个企业就能单独完成的，要注重加强对现实情况的分析，积极引入国外先进经验，依托高素质人才队伍支撑，加强核心技术的创新突破，并借力完善的公共服务输出，实现整体行业竞争实力的攀升。作者希望学术界大家持续关注此类课题研究，结合实际情况，从不同侧度视角切入，提出更多有效建议。

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作者:殷埝生 单位:南京工程学院工业中心