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工業(yè)機器人巨頭企業(yè)主要集中在日本、美國、德國等工業(yè)發(fā)達的國家，我國在工業(yè)機器人領域的研究主體早期主要集中在高校和科研院所，隨著我國機器人市場的不斷擴大，尤其是２０１３年躍居全球首位以來，越來越多的企業(yè)參與其中，并取得了不俗的成績，國產機器人的市場份額也在不斷擴大。
人工智能、機器人、５Ｇ通信技術、物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)等尖端科技現(xiàn)已成為各國競相角逐的核心技術。機器人在新工業(yè)革命中占據(jù)著重要地位，作為第四次工業(yè)革命的重要體現(xiàn)之一，工業(yè)機器人既是智能裝備產業(yè)的重要組成部分，也是支撐我國制造業(yè)轉型升級的重要基礎。
我國自２０１３年起成為全球最大的工業(yè)機器人消費市場，但高端機器人市場長期被國外品牌壟斷，國產工業(yè)機器人以中低端產品為主且僅占市場份額的３０％左右。從產業(yè)鏈來看，產業(yè)附加值高的上游幾乎被日本和德國企業(yè)壟斷，產業(yè)鏈中游成為各國爭奪的焦點，而我國主要集中在下游集成應用環(huán)節(jié)。
工業(yè)機器人產業(yè)鏈上游被全球龍頭企業(yè)壟斷，如日本發(fā)那科（ＦＡＮＵＣ）工業(yè)機器人伺服系統(tǒng)和控制系統(tǒng)能自制，且可以享受機床業(yè)務中零部件協(xié)同帶來的規(guī)模效應，使得該公司保持了較好的盈利性。產業(yè)鏈中游未形成壟斷局面，為各國研究的熱點。產業(yè)鏈下游的系統(tǒng)集成商在整個價值增值傳遞的過程中具有獨特的優(yōu)勢，發(fā)揮橋梁作用。
一、全球各主要國家均以機器人作為重要切入點來推動產業(yè)轉型升級
從２０１３年德國政府推出“工業(yè)４．０戰(zhàn)略”、美國制定《從互聯(lián)網到機器人——美國機器人路線圖》，到２０１４－２０１５年韓國提出《智能機器人基本計劃（２０１４－２０１８）》、日本發(fā)布《機器人新戰(zhàn)略》，再到２０１６年我國發(fā)布《機器人產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（２０１６－２０２０年）》，全球各主要國家紛紛以機器人作為重要切入點來推動產業(yè)轉型升級。
日本通過增加產、學、官合作，來鞏固機器人產業(yè)的培育能力，在戰(zhàn)略性推進機器人開發(fā)與應用的同時，打造應用機器人所需的環(huán)境，使機器人隨處可見。美國從多方面分析了各類機器人的發(fā)展路線圖，來加強其在機器人技術方面的領先地位。德國構建嵌入式制造“智能生產”系統(tǒng)，驅動生產系統(tǒng)走向智能化。
韓國積極推動服務型機器人產業(yè)的發(fā)展，將政策焦點放在擴大韓國機器人產業(yè)并支持本國機器人企業(yè)進軍海外市場等方面。我國旨在實現(xiàn)我國機器人關鍵零部件和高端產品的重大突破，實現(xiàn)機器人質量可靠性、市場占有率和龍頭企業(yè)競爭力的大幅提升。
二、工業(yè)機器人技術高度集中，國際巨頭的引領和帶動作用明顯
工業(yè)機器人巨頭企業(yè)主要集中在日本、美國、德國等工業(yè)發(fā)達的國家，如日本發(fā)那科（ＦＡＮＵＣ）、安川電機（Ｙａｓｋａｗａ）、川崎重工（Ｋａｗａｓａｋｉ Ｈｅａｖｙ），德國庫卡公司（ＫＵＫＡ），瑞士ＡＢＢ公司等。它們在工業(yè)機器人領域有著長期深入的技術積累，以及緊跟時代的創(chuàng)新能力，逐漸形成了各具特色的技術創(chuàng)新路線和產品，并構建了核心競爭力。德國工業(yè)機器人的研究和應用在世界上處于領先地位，韓國也在不斷發(fā)力。
全球工業(yè)機器人產業(yè)鏈中，以日本發(fā)那科、安川電機、德國庫卡、瑞士ＡＢＢ等為代表的龍頭企業(yè)在機器人本體制造、相關技術和服務及系統(tǒng)集成甚至核心零部件等多方面擁有顯著優(yōu)勢，抓住了產業(yè)價值鏈上的利潤關鍵點，具備很強的盈利能力。
工業(yè)機器人核心零部件位于產業(yè)鏈上游，其中日本企業(yè)處于絕對領先地位，如發(fā)那科、安川電機等，其產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)發(fā)展完善，技術研發(fā)和市場擴張均十分活躍。工業(yè)機器人關鍵零部件包括精密減速器、伺服電機及驅動、控制器等，是價值鏈中利潤關鍵點，機器人制造企業(yè)與其上游零部件企業(yè)的關系呈現(xiàn)出供應商壟斷型特殊形態(tài)。工業(yè)機器人本體設計處于產業(yè)鏈中游，技術門檻較核心零部件低，產業(yè)附加值較系統(tǒng)集成應用高，為全球各國研究的熱點，主要企業(yè)有發(fā)那科、松下、安川電機、三星等。機器人控制系統(tǒng)同樣處于產業(yè)鏈中游，也是全球各國研究的熱點，主要企業(yè)有發(fā)那科、本田、ＡＢＢ、愛普生機器人等。
如發(fā)那科產品系列多達２４０種，數(shù)控系統(tǒng)銷售額在全球市場上占５０％，在日本國內占７０％。安川電機機器人產品包含焊接、裝配、噴漆、搬運等類型，庫卡產品包括貨盤堆垛機器人、龍門架機器人、凈室機器人、不銹鋼機器人、耐高溫機器人、焊接機器人等，ＡＢＢ產品包括多關節(jié)型機器人、協(xié)作機器人、并聯(lián)機器人、噴涂機器人等。
工業(yè)機器人國際巨頭利用知識產權為產品保駕護航。發(fā)那科專利部署的主要區(qū)域是日本、美國、德國和中國，專利申請的主要技術方向為機器人手臂、機器人末端機構和控制單元。ＡＢＢ專利部署的主要區(qū)域是美國、歐洲和中國，專利申請的主要技術方向為機械手和控制單元。
三、國內企業(yè)接力科研院所，逐漸成為我國工業(yè)機器人技術創(chuàng)新的主力
我國在工業(yè)機器人領域的研究主體早期主要集中在高校和科研院所，如哈爾濱工業(yè)大學、清華大學、北京航空航天大學等，但隨著我國機器人市場的不斷擴大，尤其是２０１３年躍居全球首位以來，越來越多的企業(yè)參與其中，以下游的系統(tǒng)集成作為切入點，不斷提升技術創(chuàng)新能力，逐步開展中上游的技術研發(fā)和產品開發(fā)，取得了不俗的成績，國產機器人的市場份額也在不斷擴大。
在日益增長的市場需求推動下，我國工業(yè)機器人技術創(chuàng)新的主力逐漸從高校和科研院所轉移到企業(yè)。沈陽新松機器人自動化股份有限公司、廣州數(shù)控設備有限公司、南京埃斯頓自動化股份有限公司、安徽埃夫特智能裝備股份有限公司、上海新時達電器股份有限公司、廣東拓斯達科技股份有限公司、哈爾濱博實自動化股份有限公司、上海沃迪自動化裝備股份有限公司是我國工業(yè)機器人代表性的企業(yè)。
如沈陽新松機器人是全球機器人產品線最全的廠商之一，也是國內最大的機器人產業(yè)化基地。產品線涵蓋工業(yè)機器人、潔凈機器人、移動機器人、特種機器人及智能服務機器人五大系列，在工業(yè)機器人領域的專利數(shù)量于２０１５－２０１７年達到頂峰，專利申請的主要技術方向為機器人本體和控制單元。
我國工業(yè)機器人領軍企業(yè)的技術主要來源于具有較強科研實力的高校和科研院所。如哈工大機器人集團是由哈爾濱工業(yè)大學高新技術園區(qū)建設發(fā)展形成的，哈爾濱博實自動化股份有限公司是由哈爾濱工業(yè)大學及機器人研究所科研骨干創(chuàng)辦，新松機器人自動化股份有限公司隸屬中國科學院沈陽自動化研究所。
四、工業(yè)機器人正在向智能化、模塊化和系統(tǒng)化方向發(fā)展
工業(yè)機器人智能化，即讓機器人有感覺、有知覺，能夠迅速、準確地檢測及判斷各種復雜的信息。隨著執(zhí)行與控制、自主學習與智能發(fā)育等技術進步，機器人將從預編程、示教再現(xiàn)控制、直接控制、遙操作等被操縱作業(yè)模式，逐漸向自主學習、自主作業(yè)方向發(fā)展。
通過標準化模塊組裝制造工業(yè)機器人將成為趨勢。當前，各個國家都在研究、開發(fā)和發(fā)展組合式機器人，這種機器人將由標準化的伺服電機、傳感器、手臂、手腕與機身等工業(yè)機器人組件標準化組合件拼裝制成。
研究新型機器人結構是未來發(fā)展趨勢。新型微動機器人結構可以提升工業(yè)機器人的作業(yè)精度、改善工業(yè)機器人的作業(yè)環(huán)境。研制新型工業(yè)機器人結構將成為適應工作強度高、環(huán)境復雜作業(yè)的需求。
我國工業(yè)機器人的大部分核心部件為自主研發(fā)和生產，在同類產品中價格優(yōu)勢明顯，性價比較高。且供貨周期短，服務響應水平及時，在金屬形成等領域行業(yè)應用經驗豐富。但我國在工業(yè)機器人領域起步較晚，產業(yè)主要在中下游行業(yè)，生產和銷售規(guī)模較小。
整體來看，我國工業(yè)機器人核心零部件國產化的趨勢已經開始初步顯現(xiàn)，但技術和經驗積累還需要一定時間，大多數(shù)企業(yè)還處于小批量生產和推廣應用階段。因此，培育具有國際競爭力的龍頭企業(yè)，帶動中小企業(yè)向“專、精、特、新”方向發(fā)展，形成集群效應，增強產業(yè)競爭合力，將是未來我國機器人產業(yè)發(fā)展努力的方向。
中國科學技術信息研究所 科技報告服務與產業(yè)情報研究中心產業(yè)情報研究團隊，匯集了來自理學、工學、管理學、情報學等不同學科背景的博士、博士后，主要開展前沿跟蹤、技術預測、產業(yè)規(guī)劃、科技評價、政策研究等工作，為政府、科研機構、企業(yè)提供最新資訊、專題研究與決策支撐。
摘自《中國高新技術產業(yè)導報》
