機器人發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

機器人發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

國務(wù)院發(fā)展研究中心國際技術(shù)經(jīng)濟研究所

機器人技術(shù)集機械、信息、材料、智能控制、生物醫(yī)學等多學科于一體，不但自身技術(shù)附加值高，產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣，而且已經(jīng)成為重要的技術(shù)輻射平臺，對增強軍事國防實力、提高處理突發(fā)事件水平、帶動整體經(jīng)濟發(fā)展、改善人民群眾生活水平都具有十分重要的意義。機器人產(chǎn)業(yè)是繼汽車、飛機、計算機之后出現(xiàn)的又一個全球范圍的重大創(chuàng)新平臺，其研發(fā)、制造、應(yīng)用是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標志。“機器人革命”有望成為“第三次工業(yè)革命”的一個切入點和重要增長點，將影響全球制造業(yè)格局，而且我國將成為全球最大的機器人市場。機器人主要制造商和國家紛紛加緊布局，搶占技術(shù)和市場制高點。

一、機器人發(fā)展態(tài)勢（一）從技術(shù)趨勢上看，呈現(xiàn)三大態(tài)勢一是服務(wù)機器人由簡單機電一體化裝備，向以生機電一體化和智能化等方面發(fā)展。二是以服務(wù)機器人單一作業(yè)，向服務(wù)機器人群體協(xié)作、人機交流、服務(wù)機器人自助學習和遠程網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等方面發(fā)展。三是服務(wù)機器人由研制單一復雜系統(tǒng)，向?qū)⑵浜诵募夹g(shù)、核心模塊嵌入于高端制造等相關(guān)裝備方面發(fā)展?！皢螜C裝備智能化、智能裝備群體化、人機交流網(wǎng)絡(luò)化、復雜系統(tǒng)模塊化”成為先進制造領(lǐng)域發(fā)展方向

（二）從產(chǎn)業(yè)發(fā)展上看，全球市場增長強勁機器人革命將成為新一輪工業(yè)革命的一個切入點和重要增長點，其產(chǎn)業(yè)將呈現(xiàn)井噴式增長。據(jù)國際機器人協(xié)會（IFR）統(tǒng)計，2002-2013年，全球新裝工業(yè)機器人年均增速達9%。2013年，全球機器人整機銷量超過50萬臺，其中工業(yè)機器人銷量達16.8萬臺，機器人全產(chǎn)業(yè)鏈市場規(guī)模超過2000億美元。到2020年，全球工業(yè)機器人銷量將超過150萬臺，年復合增長率為35%，機器人全產(chǎn)業(yè)鏈市場規(guī)模超過10000億美元。以中國為代表的發(fā)展中國家市場的快速增長，亞洲成為全球最大的機器人市場。據(jù)統(tǒng)計，2007-2013年，亞洲工業(yè)機器人銷量年均復合增長率達20%，中國達25%。全球工業(yè)機器人的生產(chǎn)廠商主要分為日系和歐系，日系有安川、發(fā)那科、OTC、松下、不二越、川崎等公司。歐系有KUKA（德國）、ABB（瑞典）、COMAU(意大利)、IGM(奧地利)等公司。機器人四大龍頭企業(yè)（發(fā)那科、安川、KUKA、ABB）2013年收入占比超過50%，是這一領(lǐng)域的絕對強者。（三）從競爭格局上看，美、日、中、德、韓五國主導全球技術(shù)的研發(fā)

從整體實力看，美、歐、日是工業(yè)機器人主要生產(chǎn)國家和地區(qū)，掌握著大多數(shù)的核心技術(shù)，美、德、日、韓等國家都已形成了各具特色的發(fā)展模式。美國模式的特點是整體研發(fā)設(shè)計與對外采購機器人本體相結(jié)合，重在系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用。德國模式的特點是一攬子“交鑰匙工程”，即機器人本體的生產(chǎn)和用戶所需要的系統(tǒng)設(shè)計制造全由一家機器人廠商完成。日本模式的特點是產(chǎn)業(yè)鏈整體推進，即以機器人本體及其零部件研發(fā)和生產(chǎn)為核心，由子公司或系統(tǒng)集成公司設(shè)計制造各行業(yè)所需要的機器人成套系統(tǒng)。韓國模式是采購與成套設(shè)計、集成相結(jié)合，機器人企業(yè)通常通過進口關(guān)鍵零部件，自行設(shè)計、制造配套的外圍設(shè)備。一、機器人發(fā)展態(tài)勢從核心技術(shù)上分析，2003年—2013年，機器人專利申請數(shù)量持續(xù)快速增長。以專利受理數(shù)量排序，在工業(yè)機器人方面，專利排名前5位的國家分別為日本、德國、美國、韓國和中國，其中日本占總量的37%，美國占總量的32%；在服務(wù)機器人方面，專利排名前5位的國家分別為美國、日本、中國、德國、韓國，其中美國占總量的40%，日本占總量的近1/3；其中前3位國家的專利占總量的80%以上。一、機器人發(fā)展態(tài)勢從產(chǎn)品形態(tài)上看，國外熱門產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。特種作業(yè)機器人的熱門產(chǎn)品主要有：極限作業(yè)機器人、反恐防暴機器人、應(yīng)急救援機器人、偵察機器人、作戰(zhàn)機器人以及戰(zhàn)場運輸機器人等；醫(yī)療康復機器人的熱門產(chǎn)品主要有：微創(chuàng)外科手術(shù)機器人、血管介入機器人、肢體康復機器人、人工耳蝸、智能假肢等；家政服務(wù)與教育娛樂機器人的熱門產(chǎn)品主要有：清潔機器人、教育娛樂機器人、信息服務(wù)機器人等。（四）從發(fā)展路徑上看，各有千秋

美國：占領(lǐng)軍用產(chǎn)品前瞻高端市場，軍民轉(zhuǎn)化帶動整體發(fā)展。日本：保持工業(yè)機器人領(lǐng)先優(yōu)勢的前提下，大力發(fā)展服務(wù)機器人應(yīng)對老齡化社會。歐洲：以工業(yè)4.0計劃創(chuàng)造巨大市場需求，標準化、模塊化帶動機器人產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展。俄羅斯：注重軍用機器人技術(shù)，重大科考類服務(wù)機器人技術(shù)領(lǐng)先。二、主要國家機器人發(fā)展策略（一）美國：舉全國之力，大力發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè)，試圖在新一輪技術(shù)和產(chǎn)業(yè)革命中繼續(xù)占領(lǐng)先機。1.寓軍于民，美國將發(fā)展機器人作為重大國策2.多部門聯(lián)合協(xié)作，瞄準前沿技術(shù)攻關(guān)3.機器人項目備受社會關(guān)注，行業(yè)呈現(xiàn)資源集聚傾向4.行業(yè)協(xié)會組織協(xié)調(diào)，應(yīng)用市場全面推進二、主要國家機器人發(fā)展策略（二）歐洲：欲借“機器人革命”提升歐洲整體競爭實力，重塑歐洲國際形象1.眾多重大計劃推進機器人項目歷史上全球最大的民用機器人研發(fā)計劃——“火花”計劃。工業(yè)4.0計劃——智慧工業(yè)

2.資金支持雄厚，參與機構(gòu)眾多

二、主要國家機器人發(fā)展策略（三）日本：將機器人產(chǎn)業(yè)作為應(yīng)對國內(nèi)外重大需求的重要抓手，借助機器人擺脫現(xiàn)實危機，實現(xiàn)興業(yè)惠民1.做強做大工業(yè)機器人，保持工業(yè)機器人的優(yōu)勢地位2.應(yīng)對老齡化社會，大力發(fā)展服務(wù)機器人3.確定重大項目，政府強力資助二、主要國家機器人發(fā)展策略（四）俄羅斯：有選擇性重點突破，搶占部分制高點，謀求機器人領(lǐng)域話語權(quán)1.歷史積淀雄厚2.新時代重點突破軍用機器人平臺極端條件科考機器人平臺二、主要國家機器人發(fā)展策略（五）韓國：國家意志，快速做大做強機器人產(chǎn)業(yè)，搶占未來市場先機1.韓國工業(yè)機器人使用密度為世界第一2.陸續(xù)發(fā)布多項政策推進機器人研發(fā)與應(yīng)用。3.產(chǎn)業(yè)園模式促進集群式發(fā)展三、中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點（一）總體特點1.全球最大機器人市場中國是全球最具潛力的機器人市場。據(jù)國際機器人聯(lián)合會（IFR）統(tǒng)計，2004-2012年間，中國機器人銷量以年均25%左右的速度高速增長。2013年本土企業(yè)在本土銷售的工業(yè)機器人超過9500臺，同比增長65.5%；外資企業(yè)在華銷售的工業(yè)機器人超過27000臺，較上年增長20%。2013年，中國市場共銷售工業(yè)機器人近37000臺，約占全球銷量的五分之一，首次超過日本成為全球最大工業(yè)機器人市場。2013年，我國服務(wù)機器人行業(yè)發(fā)展迅速，其銷售額為34億元，同比增長30.7%。三、中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點2.國產(chǎn)機器人取得明顯進步2013年本土企業(yè)在我國銷售的機器人總量超過9700臺，占中國市場26%的份額，較2012年的不到10%有了很大進步。唐山開城礦用搶先機器人取得雙證，填補世界空白；新松機器人2013年自主品牌六軸機器人銷量達600個，AGV銷售額約3億，安徽埃夫特2013年銷量約480臺，廣州數(shù)控400臺，均較2012年增長一倍多。目前，沈陽新松機器人、哈爾濱博實、唐山開城、唐山開元、安徽埃夫特、廣州數(shù)控、上海新時達等公司擁有較好的基礎(chǔ)技術(shù)平臺和研發(fā)能力，有可能成為“具備國際競爭力的機器人公司”。三、中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點3.服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)凸顯機遇我國服務(wù)機器人市場從2005年前后初具規(guī)模，雖然我國在服務(wù)機器人領(lǐng)域與發(fā)達國家差距較大，但相對工業(yè)機器人則差距較小。本土企業(yè)發(fā)展迅速，2013年本土企業(yè)市場份額雖僅為8%，但增長速度驚人，年復合增長率達21%。服務(wù)一般需結(jié)合特定市場才能開發(fā)，本土企業(yè)更易結(jié)合特定環(huán)境和文化進行開發(fā)并占據(jù)良好市場地位，保持一定競爭優(yōu)勢。但總體看，國外服務(wù)機器人企業(yè)也屬新興產(chǎn)業(yè)，大部分成立時間較短，這使我國服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)面臨較大的機遇和發(fā)展空間。唐山開城成為唯一一個可以工業(yè)化大生產(chǎn)的服務(wù)機器人基地。未來發(fā)展——武器平臺。三、中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點4.產(chǎn)業(yè)鏈上下游嚴重不平衡我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展處于不平衡狀態(tài)。首先，本土企業(yè)在核心零部件方面嚴重依賴進口，缺乏競爭優(yōu)勢。其次，系統(tǒng)集成市場受制于技術(shù)瓶頸、行業(yè)應(yīng)用分散等多方面因素，導致本土企業(yè)規(guī)模普遍較小，即使最領(lǐng)先集成企業(yè)的收入也大多僅一億元左右。目前，國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)的并購和投資熱潮，對完善我國機器人上下游產(chǎn)業(yè)鏈，提升市場競爭力，將起到極大的推動作用。2014年以來我國54家上市公司并購或投資了機器人、智能自動化項目，其中八成公司屬于首次涉足機器人業(yè)務(wù)。三、中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點5.中國工業(yè)機器人市場仍然由外資主導在中國機器人市場上，國外機器人制造企業(yè)占據(jù)了中國約90%的市場份額，其中ABB、發(fā)那科、安川和庫卡四家國際機器人龍頭企業(yè)合計占據(jù)中國約65%的市場份額。多關(guān)節(jié)機器人是技術(shù)含量最高的機器人，2013年國外機器人依舊占據(jù)了中國多關(guān)節(jié)型機器人市場95%以上的份額。多關(guān)節(jié)機器人主要分布在汽車行業(yè)，故國外機器人在中國汽車行業(yè)的應(yīng)用同樣占據(jù)了95%以上的份額。三、中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點（二）競爭格局1.上海

上海已成為國內(nèi)最大的機器人產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)：ABB、發(fā)那科、庫卡、安川等機器人跨國巨頭均已進駐上海，沈陽新松在上海設(shè)有子公司，上海沃迪自動化裝備公司在搬運碼垛機器人領(lǐng)域國內(nèi)領(lǐng)先。同時，上海交大、上海大學、上海電氣中央研究院等長期從事相關(guān)研究。位于上海寶山區(qū)的上海機器人產(chǎn)業(yè)園已正式獲批，該園區(qū)將發(fā)展成為以機器人為主的智能裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈集群。未來上海將立足機器人產(chǎn)業(yè)化和示范應(yīng)用兩個環(huán)節(jié)，聚焦工業(yè)機器人、服務(wù)機器人領(lǐng)域，壯大發(fā)展機器人本體研發(fā)制造，突破精密減速器、伺服電機及驅(qū)動器、控制系統(tǒng)等三大核心功能部件，拓展機器人系統(tǒng)集成應(yīng)用，使上海成為我國最大產(chǎn)業(yè)機器人基地、機器人核心技術(shù)研發(fā)中心、高端制造中心、分服務(wù)中心和應(yīng)用中心。三、中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點2、深圳

近年來，深圳機器人行業(yè)發(fā)展迅猛，市機器人協(xié)會會員目前增至92家，年銷售額達250多億元，出口達到93億元。由企業(yè)、高校、研發(fā)機構(gòu)共同成立的機器人產(chǎn)學研資聯(lián)盟，在深圳及周邊城市頗具影響力。目前，服務(wù)機器人，如家用智能清潔機器人、高樓外墻清潔機器人、炒菜機器人等，是深圳機器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢領(lǐng)域。2012年，深圳與機器人技術(shù)相關(guān)的信息、家電、通訊、裝備制造業(yè)等產(chǎn)品規(guī)模已超過3000億元，并呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢。三、中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點3、重慶重慶將機器人產(chǎn)業(yè)作為重大戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)加以推進，力爭成為國內(nèi)重要的機器人生產(chǎn)基地。2013年4月，重慶市機器人與智能裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟在璧山正式宣告成立，首期吸納了53家企業(yè)。目前，璧山縣已被重慶市確定為特種機器人生產(chǎn)基地。根據(jù)規(guī)劃，到2020年，璧山縣將成為技術(shù)水平領(lǐng)先、產(chǎn)業(yè)特色突出、國內(nèi)知名的智能機器人產(chǎn)業(yè)制造基地。三、中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點4、哈爾濱2013年以來，哈爾濱經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)積極開展機器人產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)工作，已依托哈南工業(yè)新城規(guī)劃辟建了3平方公里機器人產(chǎn)業(yè)園區(qū)，并與10余家國內(nèi)外機器人企業(yè)達成了合作意向。哈南工業(yè)新城將積極構(gòu)建以企業(yè)為主體、政產(chǎn)學研用聯(lián)合的協(xié)同創(chuàng)新機制，立足機器人產(chǎn)業(yè)化和示范應(yīng)用兩個環(huán)節(jié)，面向工業(yè)機器人、服務(wù)機器人領(lǐng)域，聚焦機器人本體、精密減速器、伺服驅(qū)動器和電機、控制器等機器人核心部件、機器人系統(tǒng)集成等重點方向，力爭使機器人產(chǎn)業(yè)園成為我國北方最大的產(chǎn)業(yè)機器人基地、機器人核心技術(shù)研發(fā)中心、高端制造中心、服務(wù)中心和應(yīng)用中心。目前，哈經(jīng)開區(qū)正積極與工業(yè)和信息化部裝備司、省科技廳等有關(guān)單位聯(lián)系，力爭實現(xiàn)部、省、市、校四方共建“國家級機器人產(chǎn)業(yè)園”。三、中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點5、沈陽

作為老工業(yè)基地，沈陽在裝備制造領(lǐng)域具有獨特優(yōu)勢，擁有新松機器人、萊茵機器人、眾拓機器人、沈陽機床等一大批機器人領(lǐng)域知名企業(yè)。目前，沈撫新城機器人產(chǎn)業(yè)基地已成為沈陽新興的機器人產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，現(xiàn)有機器人和智能產(chǎn)業(yè)在建項目3個，投資總額達42億元，包括罕王微谷、省電子研究設(shè)計院、申江萬國數(shù)據(jù)庫。沈撫新城將發(fā)展成為國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)的重點集聚區(qū)，到2030年成為國內(nèi)最大、國際有影響的機器人產(chǎn)業(yè)基地。三、中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點6、青島

青島國際機器人產(chǎn)業(yè)園位于青島國家高新區(qū)先進裝備制造區(qū)內(nèi)，園區(qū)占地1000畝，將重點吸引日本、韓國、歐美以及中國國內(nèi)的優(yōu)秀機器人研發(fā)制造企業(yè)以及配套企業(yè)入駐，著力打造我國北方最大的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)基地。2012年，產(chǎn)業(yè)園機器人產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值1.5億元。2013年5月，安川電機、海爾集團、橡膠谷公司、雷霆重工、碩泰科技等一批機器人重點項目落戶產(chǎn)業(yè)園。三、中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點7、唐山

機器人是唐山國家高新區(qū)重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。高新區(qū)已培育了包括唐山松下、開元等在內(nèi)的一批龍頭企業(yè)，其焊接機器人在國內(nèi)市場的占有率超過30%，礦用搶險機器人填補了國內(nèi)空白、實現(xiàn)量產(chǎn)。目前，高新區(qū)產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達到20億元，主要技術(shù)指標均處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，力爭建成我國富有特色的“機器人產(chǎn)業(yè)基地”。三、中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點8、徐州

徐州經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)機器人產(chǎn)業(yè)園已入駐20多家機器人企業(yè)，年銷售收入超10億元，主要生產(chǎn)焊接機器人、包裝機器人、高空作業(yè)機器人等多個系列產(chǎn)品。根據(jù)規(guī)劃，產(chǎn)業(yè)園將在工業(yè)機器人的基礎(chǔ)上，發(fā)展服務(wù)機器人等新領(lǐng)域。力爭通過3至5年，全區(qū)機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模達50億元左右，10年內(nèi)增至200億元至300億元。三、中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點9、常州位于武進高新區(qū)的機器人及智能裝備產(chǎn)業(yè)園，重點發(fā)展工業(yè)機器人、數(shù)控機床、智能紡機等領(lǐng)域，已聚集了銘賽機器人、遠量機器人、漢迪機器人、新瑞機械、卡爾邁耶、五洋紡機、常礦起重機械等43家機器人企業(yè)。根據(jù)規(guī)劃，到2015年產(chǎn)業(yè)園將建成我國“兩化融合”示范基地，產(chǎn)業(yè)規(guī)模力爭達到238億元以上三、中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點10、昆山

昆山機器人產(chǎn)業(yè)基地是昆山重點發(fā)展的十大特色產(chǎn)業(yè)基地之一，2012年獲批國家火炬計劃特色產(chǎn)業(yè)基地。截至2012年，基地已吸引華恒、吉陽、柯昆、徠斯、澳昆、高晟等國內(nèi)外機器人領(lǐng)域制造企業(yè)25家，投資總額超15億元。2012年基地實現(xiàn)銷售收入41億元。規(guī)劃到2015年形成工業(yè)機器人和智能機器人兩大類產(chǎn)品的完整產(chǎn)業(yè)鏈。三、發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè)，是推動唐山市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級，提升國際競爭能力對重要抓手

機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展和機器人技術(shù)的應(yīng)用，能夠促進新材料、裝備制造、能源、服務(wù)業(yè)等眾多產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)方式和管理流程變革，能夠促進唐山市傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)重組，推動唐山市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級，提升唐山市國際競爭能力。機器人產(chǎn)業(yè)競爭格局尚未形成，唐山市面臨重大創(chuàng)新機會全球機器人發(fā)展尚處于起步階段，機器人產(chǎn)業(yè)和技術(shù)體系創(chuàng)新是當今時代唐山市能夠和國際創(chuàng)新體系保持同步的、為數(shù)不多的重大創(chuàng)新機會之一。如果唐山市失去機器