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機器人
機器人產業發展情況一——全球機器人產業發展現狀
鯤鵬區域與產業新發展聯盟對機器人的產業發展一直高度關注，近日，在聯盟秘書處智行院舉辦了機器人產業發展情況研討會，圍繞機器人產業發展趨勢、園區建設等問題進行了研討、交流。
以下基於本次研討會內容整理，全部內容共分為四部分，本文為第一部分：“機器人產業發展情況（一）——全球機器人產業發展現狀”。
一、機器人概述
1.機器人概念
采用國際機器人聯合會對機器人的概念，即：機器人就是一種半自主或全自主工作的機器，能完成有益於人類的工作。
2.機器人分類
機器人包括工業機器人和服務機器人的兩大類。目前工業機器人基本上按照它的用途進行分類，如焊接機器人、搬運機器人、加工機器人、裝備機器人。由於中國的服務機器人發展水平和世界整體上處於一個病好的階段，國內外有相似的服務機器人分類標準，即服務機器人大概分成兩類：個人以及家用服務機器人和專業服務機器人。個人和家用服務的機器人主要包括掃地機器人、娛樂機器人、養老助殘機器人及家庭作業機器人等涉及家用領域的機器人。專業服務機器人包括醫療機器人、特種環境下使用的機器人（包括物流機器人、軍用機器人、水下機器人等）。
3.機器人基本結構
機器人最核心的模塊是控製係統、驅動係統、減速係統，那麼機器人的三大部件就是控製器、減速器，伺服係統（伺服電機和驅動器）。
最直觀的說對一個機器手臂的三大核心部件是控製器、減速器、伺服係統，如果這個手要想伸展的話，驅動器就會把手推出去；減速器或者減速機負責調節動作的幅度；控製係統，就是機器人的大腦或者機器人的CPU，能夠進行自我控製。執行係統指機器人出廠之後在前端做的集成。以工業機器人中焊接機器人、搬運機器人為例，兩種機器人區別在於機器人手臂前端，即手的不同，不同的手臂前端能夠發揮不同的功能。如果手臂前端接一個焊槍，可能它是焊接機器人；如果接一個搬運上下料的模塊，則是搬運機器人。在業內將前端不同稱之為集成。
二、機器人產業發展現狀及問題
1.機器人發展階段
1950年代美國教授最先提出來機器的概念，國外在第四個階段取得較快發展，也就是機器人現在市場應用比較多的六軸產品的機器人開始大規模投入運用。目前這個階段是智能化階段，國外也在做。如波士頓動力公司的機器大狗，在無人的環境遇到河、坑等障礙物摔倒後它完全可以自己站起來。雙臂機器人、人機協作機器人，將會是下一步的發展方向。
2.全球工業機器人發展現狀
（1）全球工業機器人市場屢創新高
圖1 2001年～2005年 全球工業機器人銷售情況
據圖1、圖2顯示，2015年全球工業機器人銷量25.4萬台，亞洲銷量16萬，亞洲占全球工業機器人銷售比重的65%；歐洲銷量5萬台，占全球工業機器人銷售比重的20%；美洲銷量3.8萬台，而且主要集中在美國。
圖2 2011年～2015年 全球主要區域工業機器人銷售情況
圖3 2015年全球工業機器人市場分布
按國家來說，2015年中國工業機器人銷量占全國工業機器人銷量的27%，實際上從2013年中國已經是全球工業機器人年銷量最大的國家。
圖4 2015年全球工業機器人主要應用行業銷量占比
從全球範圍內口徑進行統計，工業機器人的主要應用行業比例中，汽車行業占38%，汽車行業自動化裝備的生產線大部分使用工業機器人。國內自主品牌工業機器人廠家，最應該出現的領域就是汽車領域，但是數據顯示：國內汽車廠基本不用國內自主品牌的工業機器人。目前汽車廠商，尤其中國的汽車廠商，基本上都是使用國際四大家（ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA）的工業機器人。
現在中國國內自主品牌工業機器人銷量很低，大概兩三萬台。國內應用自主品牌工業機器人最大的領域就是電子行業，由於對機器人靈活度要求不高，所以使用的工業機器人不是那麼高端，而汽車行業對機器人靈活度要求最高，但這個最成熟的行業，我國自主品牌機器人暫時無法進入。基礎製造行業中涉及一些鍛造、按摩，以及一些特殊環境的工業機器人也正在生產推動。
從全球角度看，工業機器人的生產廠家和核心部件包括係統集成一些主要的企業。平時看到的一個工業機器人，它的三大核心部件是減速係統、伺服係統、控製係統，三大係統集中到一起構成了工業機器人的主幹部件，然後在外麵“加個殼”，就構成了工業機器人本體。如果在本體前麵集成一個實現不同功能模塊的執行單元，這就是集成的概念。比如ABB公司生產機器人本體，而且這個本體是沒有前端執行係統，同時有一個對汽車行業非常熟悉的企業，那麼汽車企業、機器人本體的生產企業和係統集成企業簽合同，本體生產企業生產沒有前端執行係統的機器人本體，係統金融企業來根據汽車行業的特點對它加載具體的功能模塊，這就像係統集成的概念。
（2）工業機器人四大家占據全球一半市場
ABB、KUKA（庫卡）、FANUC（發那科）、YASKAWA（安川）在機器人產業內部稱之為國際四大家。ABB主要是瑞士和瑞典的合資公司，總部在歐洲；KUKA（庫卡），本屬於德國，2015年被美的以300億收購；FANUC（發那科）、YASKAWA（安川）都是日本公司，也體現了日本在工業機器人領域的獨特優勢。現在YASKAWA（安川）最大，FANUC（發那科）和ABB各自的應用領域不一樣。 KUKA（庫卡）是德國的，但已經被美的收購，美的控股99%以上，但是美的不幹預KUKA（庫卡）公司的內部執行運營。
表1 世界知名工業機器人生產企業
介紹一下關鍵零部件，ABB、KUKA（庫卡）、FANUC（發那科）、YASKAWA（安川）在控製係統發展不錯，特別是FANUC（發那科）、YASKAWA（安川）在伺服電機方麵也很好。三大關鍵零部件的成本大概會占到一個完整工業機器人的成本的70%以上。KUKA（庫卡）、FANUC（發那科）、YASKAWA（安川）擁有三大核心部件自己的核心技術，在生產工業機器人時，有較為明顯的成本優勢和比較優勢。目前國內機器人本體的生產企業也在做，但是與國外存在明顯差距，所以成本方麵國內機器人企業處於劣勢。
減速機在工業機器人的成本是最高的，Harmonicdrive（哈默納科）、Nabtesco（納博特斯克）這兩家企業的減速機的份額占到全球市場份額的75%，這兩家公司全是日本，所以日本在工業機器人領域是非常強大。世界係統集成上做的比較好企業依然是ABB、KUKA（庫卡）、FANUC（發那科）、YASKAWA（安川）。
3. 全球服務機器人發展現狀
2015年全球個人/家用服務機器人的銷量約為540萬台，銷售額為22億美金，平均大概一台是400美金左右、人民幣2000-3000元。其中家庭工業機器人銷量370萬台，娛樂機器人銷量約為170萬台，助老助殘機器人銷量比較少，而且全球範圍內助老助殘機器人在起步階段。
專業服務機器人，2015年是銷量達到4.1萬台，銷售額37.7億美元，可以看出一台專業服務機器人的價格高很多，約 9萬美金。救援機器人方麵，國內也在做，其中發展比較好的是唐山的開誠智能主要生產救火、救援等在特殊環境下的救災機器人。開誠智能已經被中信重工收購，也是上市公司，由於剛起步，去年售出300多台，每一台的售價約300萬人民幣。
物流機器人銷量達1.9萬台，在國內物流企業實際上使用的是動態AGV（自動導引運輸車），是一個運載平台，它突破了傳統機器人的概念，通過在地麵上貼上包裹電路、傳感器等的防線，實現在物流的運輸、分揀。
醫療機器人，目前國際上比較熱門的是美國達芬奇，它主要是負責軟組織方麵的手術，一台手術約四五萬人民幣，它在中國大陸銷量特別好。國內醫療機器人產業處於剛起步狀態，主要是由於國內醫療機器人申請過程比較複雜。
目前國內醫療機器人真正投入和商業化運營的是北京天智航醫療科技股份有限公司，是國內第一家側重於骨科手術機器人，它的技術是從北航孵化出來。骨科手術機器人在北京積水潭醫院使用較多，每年手術次數在幾百上千台。天智航的骨科手術機器人醫療機器人購入成本千萬以上，大概十幾台手術就需要更換材料，但是一台手術病人花費約3萬元。由於手術精準度高，可以使更多的人能享受到更高醫療級別的保障，所以在二三線城市非常受歡迎。但是由於成本太高，所以在拓寬市場時需要與政府協商。目前實踐效果非常好，每個訂單額約為30億。世界上骨科器械方麵以色列還有一家，但是還沒有國內發展情況好。
最後更新：2017-10-15 13:31:21