5G賦能工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展分析獲獎科研報告

5G賦能工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展分析獲獎科研報告摘

要：工業(yè)機器人在多行業(yè)各環(huán)節(jié)中具有重要地位。我國是工業(yè)機器人銷量最大的國家，預(yù)計到2020年我國工業(yè)機器人年銷量將超過30萬臺，市場規(guī)模達到372億元。當(dāng)前工業(yè)機器人需在設(shè)計、生產(chǎn)、售后、應(yīng)用場景等方面進行全方位提升。5G技術(shù)的應(yīng)用助力工業(yè)機器人生產(chǎn)廠商打造智能工廠，幫助工業(yè)機器人實現(xiàn)“云化”，提升性能，降低成本，豐富應(yīng)用場景，使之更好地賦能千行百業(yè)。

關(guān)鍵詞：5G;工業(yè)機器人;云化機器人

引言

工業(yè)機器人是指在工業(yè)自動化中使用的，固定式或移動式，具有三軸及以上可重復(fù)編程、多用途的自動控制操作機器（ISO8373）。根據(jù)我國電子學(xué)會發(fā)布的《我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2017》中，將工業(yè)機器人按功能分為：焊接、搬運、碼垛、包裝、噴涂、切割、凈室等工業(yè)機器人，其中搬運、焊接、裝配為工業(yè)機器人應(yīng)用三大領(lǐng)域，占比分別為37%、34%、16%。機器人作為科技創(chuàng)新的重要發(fā)力點，多年來始終活躍在全球創(chuàng)新的最前沿，成為耀眼的制造業(yè)皇冠頂端的明珠。近幾年來，全球機器人產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，技術(shù)、產(chǎn)品、生態(tài)均處于快速提升階段[1]。

1工業(yè)機器人應(yīng)用廣泛，國產(chǎn)廠商不斷發(fā)力

中國是工業(yè)機器人銷量最大的國家。2018年中國工業(yè)機器人市場累計銷售13.5萬臺，預(yù)計到2020年我國工業(yè)機器人年銷量將超過30萬臺，市場規(guī)模達到372億元（CRIA）。國產(chǎn)工業(yè)機器人市場份額在不斷增加，日后憑借著價格、質(zhì)保服務(wù)、及時響應(yīng)等優(yōu)勢，將有可能占據(jù)整個市場銷量的80%。

工業(yè)機器人本體+系統(tǒng)集成2017年中國市場規(guī)模1011億元，2020年中國市場規(guī)模預(yù)測可達1400億元。機器人廠商努力將自己打造成“系統(tǒng)集成+本體制造+軟件開發(fā)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的四位一體的智能制造綜合服務(wù)商。

工業(yè)機器人已廣泛應(yīng)用于汽車、電子、金融機械、化工、食品等領(lǐng)域中。其中，汽車行業(yè)最高約33%，3C行業(yè)次之占比31%。但3C行業(yè)，外資品牌的行業(yè)經(jīng)驗和客戶基礎(chǔ)優(yōu)勢相對小，客戶更加注重機器人產(chǎn)品的性價比和服務(wù)，國產(chǎn)品牌市場份額高，國產(chǎn)化率為35%。

2工業(yè)機器人需實現(xiàn)全場景升級

1）是工業(yè)機器人需提升網(wǎng)絡(luò)性能，進行“云化”升級。應(yīng)用環(huán)境的改變對工業(yè)機器人提出了新需求：工業(yè)機器人需更輕、更小、更便宜，更有利于運轉(zhuǎn)和功能實現(xiàn)，節(jié)省成本;多機器人需協(xié)同工作，共同完成復(fù)雜任務(wù);工業(yè)機器人可以獨立于本體持續(xù)升級，節(jié)省系統(tǒng)更新維護成本。在4G網(wǎng)絡(luò)和缺少“云化”的情況下，這些需求難以實現(xiàn)。

2）工業(yè)機器人廠商需提升供應(yīng)鏈、生產(chǎn)協(xié)同能力，進行生產(chǎn)效率升級。工業(yè)機器人主體制造商與其上游未建立起協(xié)同化的環(huán)境，沒有做到最好的信息共享，致使企業(yè)需求的變動信息傳遞速度緩慢，反應(yīng)滯后，造成設(shè)備停工待料，影響企業(yè)生產(chǎn)效率。

3）工業(yè)機器人需豐富應(yīng)用場景，進行場景升級。制造行業(yè)場景眾多，零件焊接、貨物搬運、貨物分配等不同場景對工業(yè)機器人的要求各不相同。目前，我國國產(chǎn)工業(yè)機器人功能較為單一，主要以焊接，搬運碼垛為主。國內(nèi)工業(yè)機器人廠商應(yīng)當(dāng)通過引入5G、AI等新技術(shù)，提升機器人的功能，使其應(yīng)用場景更豐富。

35G推動工業(yè)機器人生產(chǎn)和應(yīng)用創(chuàng)新升級

1）5G助力工廠智能改造，實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)計優(yōu)化。依托5G的三大特性實現(xiàn)：生產(chǎn)可視化，過對機器人生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)控，提升產(chǎn)品質(zhì)量和故障維護反應(yīng)速度。分布式設(shè)計，達到不同部件設(shè)計協(xié)同，需求方和生產(chǎn)方設(shè)計協(xié)同，提升工業(yè)機器人設(shè)計的準(zhǔn)確性和效率。

2）5G助力工業(yè)機器人智能化，實現(xiàn)應(yīng)用性能升級。數(shù)據(jù)回傳更高效，機器人在應(yīng)用過程中，接受信息、任務(wù)指令更加高效快捷，對機器人工作狀態(tài)的實時監(jiān)控。工業(yè)機器人實現(xiàn)廣連接，5G網(wǎng)絡(luò)很好地解決工業(yè)WIFI的易干擾、切換和覆蓋能力不足問題，實現(xiàn)車間內(nèi)規(guī)?；渴鸸I(yè)機器人，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)通訊成本。

3）5G助力工業(yè)機器人“云化”。5G通信網(wǎng)絡(luò)是云化機器人理想的數(shù)據(jù)通道，是云化機器人順利發(fā)展的關(guān)鍵。5G網(wǎng)絡(luò)切片和MEC能夠為機器人應(yīng)用提供端到端定制化的支持。云化后機器人擁有單體結(jié)構(gòu)相對簡單、信息和知識共享、協(xié)同合作、獨立于本體持續(xù)升級等優(yōu)勢。例如，在采礦業(yè)中，工業(yè)機器人（特殊煤層采掘機器人、鑿巖機器人、井下噴漿機器人瓦斯、地壓檢測機器人等）幫助人類在各種有毒，有害及危險環(huán)境下進行采礦工作，其靈活性強、智能程度高，單體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，急需進行“云化”來簡化其結(jié)構(gòu)，縮小其體積，同時增強其靈活性與智能