5G賦能工業(yè)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展分析獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

5G賦能工業(yè)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展分析獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘

要：工業(yè)機(jī)器人在多行業(yè)各環(huán)節(jié)中具有重要地位。我國(guó)是工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)量最大的國(guó)家，預(yù)計(jì)到2020年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人年銷(xiāo)量將超過(guò)30萬(wàn)臺(tái)，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到372億元。當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人需在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、售后、應(yīng)用場(chǎng)景等方面進(jìn)行全方位提升。5G技術(shù)的應(yīng)用助力工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)廠商打造智能工廠，幫助工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)“云化”，提升性能，降低成本，豐富應(yīng)用場(chǎng)景，使之更好地賦能千行百業(yè)。

關(guān)鍵詞：5G;工業(yè)機(jī)器人;云化機(jī)器人

引言

工業(yè)機(jī)器人是指在工業(yè)自動(dòng)化中使用的，固定式或移動(dòng)式，具有三軸及以上可重復(fù)編程、多用途的自動(dòng)控制操作機(jī)器（ISO8373）。根據(jù)我國(guó)電子學(xué)會(huì)發(fā)布的《我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2017》中，將工業(yè)機(jī)器人按功能分為：焊接、搬運(yùn)、碼垛、包裝、噴涂、切割、凈室等工業(yè)機(jī)器人，其中搬運(yùn)、焊接、裝配為工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用三大領(lǐng)域，占比分別為37%、34%、16%。機(jī)器人作為科技創(chuàng)新的重要發(fā)力點(diǎn)，多年來(lái)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(lái)，全球機(jī)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(jī)器人應(yīng)用廣泛，國(guó)產(chǎn)廠商不斷發(fā)力

中國(guó)是工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)量最大的國(guó)家。2018年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)累計(jì)銷(xiāo)售13.5萬(wàn)臺(tái)，預(yù)計(jì)到2020年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人年銷(xiāo)量將超過(guò)30萬(wàn)臺(tái)，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到372億元（CRIA）。國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)份額在不斷增加，日后憑借著價(jià)格、質(zhì)保服務(wù)、及時(shí)響應(yīng)等優(yōu)勢(shì)，將有可能占據(jù)整個(gè)市場(chǎng)銷(xiāo)量的80%。

工業(yè)機(jī)器人本體+系統(tǒng)集成2017年中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模1011億元，2020年中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)可達(dá)1400億元。機(jī)器人廠商努力將自己打造成“系統(tǒng)集成+本體制造+軟件開(kāi)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(jī)器人已廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、電子、金融機(jī)械、化工、食品等領(lǐng)域中。其中，汽車(chē)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(yàn)和客戶基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)相對(duì)小，客戶更加注重機(jī)器人產(chǎn)品的性價(jià)比和服務(wù)，國(guó)產(chǎn)品牌市場(chǎng)份額高，國(guó)產(chǎn)化率為35%。

2工業(yè)機(jī)器人需實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)景升級(jí)

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

2）工業(yè)機(jī)器人廠商需提升供應(yīng)鏈、生產(chǎn)協(xié)同能力，進(jìn)行生產(chǎn)效率升級(jí)。工業(yè)機(jī)器人主體制造商與其上游未建立起協(xié)同化的環(huán)境，沒(méi)有做到最好的信息共享，致使企業(yè)需求的變動(dòng)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(jī)器人需豐富應(yīng)用場(chǎng)景，進(jìn)行場(chǎng)景升級(jí)。制造行業(yè)場(chǎng)景眾多，零件焊接、貨物搬運(yùn)、貨物分配等不同場(chǎng)景對(duì)工業(yè)機(jī)器人的要求各不相同。目前，我國(guó)國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人功能較為單一，主要以焊接，搬運(yùn)碼垛為主。國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人廠商應(yīng)當(dāng)通過(guò)引入5G、AI等新技術(shù)，提升機(jī)器人的功能，使其應(yīng)用場(chǎng)景更豐富。

35G推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)和應(yīng)用創(chuàng)新升級(jí)

1）5G助力工廠智能改造，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)計(jì)優(yōu)化。依托5G的三大特性實(shí)現(xiàn)：生產(chǎn)可視化，過(guò)對(duì)機(jī)器人生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，提升產(chǎn)品質(zhì)量和故障維護(hù)反應(yīng)速度。分布式設(shè)計(jì)，達(dá)到不同部件設(shè)計(jì)協(xié)同，需求方和生產(chǎn)方設(shè)計(jì)協(xié)同，提升工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和效率。

2）5G助力工業(yè)機(jī)器人智能化，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用性能升級(jí)。數(shù)據(jù)回傳更高效，機(jī)器人在應(yīng)用過(guò)程中，接受信息、任務(wù)指令更加高效快捷，對(duì)機(jī)器人工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。工業(yè)機(jī)器人實(shí)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(wèn)題，實(shí)現(xiàn)車(chē)間內(nèi)規(guī)模化部署工業(yè)機(jī)器人，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)通訊成本。

3）5G助力工業(yè)機(jī)器人“云化”。5G通信網(wǎng)絡(luò)是云化機(jī)器人理想的數(shù)據(jù)通道，是云化機(jī)器人順利發(fā)展的關(guān)鍵。5G網(wǎng)絡(luò)切片和MEC能夠?yàn)闄C(jī)器人應(yīng)用提供端到端定制化的支持。云化后機(jī)器人擁有單體結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、信息和知識(shí)共享、協(xié)同合作、獨(dú)立于本體持續(xù)升級(jí)等優(yōu)勢(shì)。例如，在采礦業(yè)中，工業(yè)機(jī)器人（特殊煤層采掘機(jī)器人、鑿巖機(jī)器人、井下噴漿機(jī)器人瓦斯、地壓檢測(cè)機(jī)器人等）幫助人類(lèi)在各種有毒，有害及危險(xiǎn)環(huán)境下進(jìn)行采礦工作，其靈活性強(qiáng)、智能程度高，單體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，急需進(jìn)行“云化”來(lái)簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu)，縮小其體積，同時(shí)增強(qiáng)其靈活性與智能