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国家利好政策不断颁布 机器人市场吹起春风



  • 近日,由工信部,国家发改委,财政部联合发布的《机器人产业发展规划(2016-2020年)》为整个机器人产业吹起了东风。
      一、全球现状
      法国市场调研公司Yole预测了机器人细分行业未来的市场规模,到2021年总体市场规模将会达到460亿美元。未来工业机器人占比超过一半;其次是国防机器人,预计占比接近20%;消费级机器人占比位列第三;商用机器人份额虽然仅位列第四,但是增长速度在未来5年内将会翻一倍,是增长最快的细分领域。医疗和安全领域的机器人也会逐渐起步。
      统计显示,2015年销量首次突破24万台,达24.8万台。其中中国市场处于领先,销量为6.6万台,同比增长16%。中国本土机器人制造商正不断取得进展,2015年累计销售22257台,市场份额从2013年的25%增长至2015年的31%。
      2015年欧洲机器人销量同比增长9%,接近5万台。东欧是主要的增长来源。北美市场的销售同比增长11%,至3.4万台。
      2015年全球工业机器人销量增速为12%,不到2014年29%增速的一半。全球制造业机器人密度(每万名工人使用工业机器人数量)平均值由5年前的50提高到66,其中工业发达国家机器人密度普遍超过200。
    中国机器人销售情况
      2015年国产多关节机器人销售加速,销量超过6000台,同比增长71.7%,占国产工业机器人总销量的27.4%。
      工厂物流机器人销量超过1700台,同比增速高达93.7%。
    坐标机器人仍是国产工业机器人主力机型,2015年销售接近10600台,占机器人销售总量的比重为47.6%。
      平面多关节机器人销售2179台,销量同比下降20.8%。并联机器人和圆柱坐标机器人销售均实现同比增长。
      数据显示,三轴四轴等低端机器人在国产工业机器人中比重下降,而技术附加值较高类型产品的比重在提升,表明国产工业机器人产品结构正在逐步优化。
      二、全球机器人龙头企业都有谁?
      世界工业发达国家已经建立起完善的工业机器人产业体系,核心技术与产品应用领先,并形成了少数几个占据全球主导地位的机器人龙头企业。
      三、中国的差距在哪里?
      主要表现在:
      机器人产业链关键环节缺失,零部件中高精度减速器、伺服电机和控制器等依赖进口;
      核心技术创新能力薄弱,高端产品质量可靠性低;
      机器人推广应用难,市场占有率亟待提高;
      企业“小、散、弱”问题突出,产业竞争力缺乏;
      机器人标准、检测认证等体系亟待健全。
      四、需求与机会并存
      工业机器人
      中国生产方式向柔性、智能、精细转变,构建以智能制造为根本特征的新型制造体系迫在眉睫,对工业机器人的需求将呈现大幅增长。
      服务机器人
      老龄化社会服务、医疗康复、救灾救援、公共安全、教育娱乐、重大科学研究等领域对服务机器人的需求也呈现出快速发展的趋势。
      五、工业生产、公共服务机器人潜力最大
      机器人细分领域,产品品类众多。而发展规划中提到的重点推动的以下10个标志性产品。其中大部分是工业机器人,在关键性能参数上有更进一步的要求。还包括消防、医疗护理等公共服务方向的机器人。
    1.弧焊机器人
      6自由度多关节机器人,中厚板弧焊机器人额定负载≥10kg,薄板弧焊机器人额定负载6kg。实现焊缝轨迹电弧跟踪、高压接触感知、焊缝坡口宽度电弧跟踪等关键技术的应用。
      2.真空(洁净)机器人
      真空最大负载15kg,洁净最大负载210kg,重复定位精度±0.05~0.1mm,实现真空环境下传动润滑、直驱控制、动态偏差检测与校正及碰撞检测与保护等关键技术的应用。
      3.全自主编程智能工业机器人
      6自由度以上,适应工件尺寸范围在1m1m0.3m以上,具有智能工艺专家系统,可自动获取信息生成作业程序,全过程非示教,自动编程时间小于1秒,满足喷涂、抛光、打磨等复杂的作业要求。
      4.人机协作机器人
      6自由度以上的多关节机器人,自重负载比小于4,重复定位精度±0.05mm,力控精度<5N,碰撞安全监测响应时间<0.3s,选配本体感应皮肤的整臂安全感应距离<1cm,防护等级IP54,适用于柔性、灵活度和精准度要求较高的行业如电子、医药、精密仪器等行业,满足更多工业生产中的操作需要。
      5.双臂机器人
      每个单臂6自由度以上,关节转动速度≥±180°/s,双臂平均功耗<500W,带双臂碰撞检测的路径规划功能,集成双目视觉定位误差<1mm,2指/3指柔性手爪行程≥50mm,抓取力≥30N,重复定位精度±0.05mm,适用于3C电子等行业的零件组装产线。
      6.重载AGV
      驱动方式:全轮驱动;最大负载能力40000Kg;最大速度:直线20m/min;转弯半径:2m;辅助磁导航精度:±10mm;防碰装置:激光防碰;举升装置:车体自举升;举升行程:最大100mm。
      7.消防救援机器人
      满足自然灾害和恶性事故等现场对灾情侦察和快速处理的需求,在高温高压、有毒有害等特殊环境下,可完成人员搜索、灾情探测定位、定点抛投、排障、灭火和救援等任务。
    8.手术机器人
      冗余机械臂的自由度数目不小于6个,最高重复位置精度优于1mm,选取点上的测量误差不大于1%,可完成各类相关手术。
      9.智能型公共服务机器人
      导航方式:激光SLAM,最大移动速度0.6m/s,定位精度±100mm,定位航向角精度±5°,最大工作时间3h,手臂数量2,单臂自由度2-7,头部自由度1-2,具备自主行走、人机交互、讲解、导引等功能。
      10.智能护理机器人
      面向老人照护需求,具有智能感知识别、自主移动等能力,与用户进行交流,辅助老人进行家务劳动,提供多样性的护理服务。
      六、主力推广行业用
      工业机器人用量大的汽车、电子、家电、航空航天、轨道交通等行业;
      劳动强度大的轻工、纺织、物流、建材等行业;
      危险程度高的化工、民爆等行业;
      生产环境洁净度要求高的医药、半导体、食品等行业;
      救灾救援领域,推进专业服务机器人在自然灾害、火灾、核事故、危险品爆炸现场的示范应用等。
      医疗、助老助残、康复等领域:
      开展陪护与康复训练机器人在失能与认知障碍人群中的试点示范,
      开展智能假肢与外骨骼机器人在行动障碍人群中的试点示范,
      开展手术机器人在三甲医院智能手术中心的试点示范。
     七、突破五类关键零部件技术壁垒
      这一点是突破技术壁垒,打破长期依赖进口的局面的关键,是技术精研的具体方向:
      1.高精密减速器
      通过发展高强度耐磨材料技术、加工工艺优化技术、高速润滑技术、高精度装配技术、可靠性及寿命检测技术以及新型传动机理的探索,发展适合机器人应用的高效率、低重量、长期免维护的系列化减速器。
      2.高性能机器人专用伺服电机和驱动器
      通过高磁性材料优化、一体化优化设计、加工装配工艺优化等技术的研究,提高伺服电机的效率,降低功率损失,实现高功率密度。发展高力矩直接驱动电机、盘式中空电机等机器人专用电机。
      3.高速高性能控制器
      通过高性能关节伺服、振动抑制技术、惯量动态补偿技术、多关节高精度运动解算及规划等技术的发展,提高高速变负载应用过程中的运动精度,改善动态性能。发展并掌握开放式控制器软件开发平台技术,提高机器人控制器可扩展性、可移植性和可靠性。
      4.传感器
      重点开发关节位置、力矩、视觉、触觉等传感器,满足机器人产业的应用需求。
      5.末端执行器
      重点开发抓取与操作功能的多指灵巧手和具有快换功能的夹持器等末端执行器,满足机器人产业的应用需求。
      八、创新平台,标准体系,检测认证紧随其后
      建立健全机器人创新平台。充分利用和整合现有科技资源和研发力量,组建面向全行业的机器人创新中心,打造政产学研用紧密结合的协同创新载体。重点聚焦前沿技术、共性关键技术研究。
      加强机器人标准体系建设。开展机器人标准体系的顶层设计,构建和完善机器人产业标准体系,加快研究制订产业急需的各项技术标准,支持机器人评价标准的研究和验证,积极参与国际标准的制修订。
      建立机器人检测认证体系。建立并完善以国家机器人检测与评定中心为代表的机器人检验与认证机构,推动建立机器人第三方评价和认证体系,开展机器人整机及关键功能部件的检测与认证工作。
      九、国家六大利好政策
      国家从顶层设计和政策等多方面为机器人产业发展带来便利,包括加强统筹规划和资源整合,加大财税支持力度,拓宽投融资渠道,营造良好的市场环境,加强人才队伍建设以及扩大国际交流与合作。