市場(chǎng)分析

　　(1)中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模及增長(zhǎng)趨勢(shì)。2015年，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模整體增幅比較樂(lè)觀，銷售量達(dá)到82,495臺(tái)，同比增長(zhǎng)39.6%，銷售額達(dá)到128.2億元，同比增長(zhǎng)37.3%。在宏觀經(jīng)濟(jì)和制造業(yè)增速下滑的態(tài)勢(shì)下，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)繼續(xù)維持30%以上增長(zhǎng)速度。2016年國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人銷量繼續(xù)增長(zhǎng)，上半年累計(jì)銷售19257臺(tái)，按可比口徑計(jì)算較上年增長(zhǎng)37.7%，增速比上年同期加快10.2個(gè)百分點(diǎn);考慮到前期研發(fā)企業(yè)實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)、新企業(yè)進(jìn)入等因素，實(shí)際銷量比上年增長(zhǎng)70.8%，已連續(xù)多年保持了較高的增長(zhǎng)速度，產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于上升通道。從企業(yè)層面看，有超過(guò)六成的國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人制造企業(yè)銷售量同比增長(zhǎng)，特別是部分龍頭企業(yè)發(fā)展形勢(shì)喜人。企業(yè)積極應(yīng)對(duì)用戶行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的契機(jī)，積極調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提升產(chǎn)品質(zhì)量，銷量實(shí)現(xiàn)成倍增長(zhǎng)。鑒于工業(yè)機(jī)器人替代空間巨大，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)仍將維持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

　　(2)國(guó)產(chǎn)品牌和外資工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)分析。2015年，外資品牌工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)表現(xiàn)遠(yuǎn)好于國(guó)產(chǎn)品牌，外資品牌銷售量占比70.4%，國(guó)產(chǎn)品牌銷售量占比29.6%。國(guó)產(chǎn)品牌工業(yè)機(jī)器人以直角坐標(biāo)、關(guān)節(jié)和Delta機(jī)型為主，價(jià)格較低，相較外資品牌而言，國(guó)產(chǎn)品牌機(jī)器人在銷售量、銷售額以及產(chǎn)品品質(zhì)等方面，都有提升空間。

　　通過(guò)上述分析可以看出機(jī)器人市場(chǎng)仍被外資企業(yè)主導(dǎo)。因此國(guó)內(nèi)企業(yè)除了穩(wěn)步提升自身的產(chǎn)品質(zhì)量外，也需要認(rèn)真思考快速提升自身整體性能的方法。考慮到市場(chǎng)對(duì)柔性智能化機(jī)器人的強(qiáng)烈需求，擁有智能機(jī)器人系統(tǒng)的機(jī)器人高端裝備可有效地提高其競(jìng)爭(zhēng)力。

　　(3)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用行業(yè)分析。目前工業(yè)機(jī)器人主要應(yīng)用于汽車和電子工業(yè)，國(guó)外品牌標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)機(jī)器人在這些行業(yè)處于壟斷地位，但對(duì)于通用工業(yè)，由于其產(chǎn)品規(guī)格多樣，標(biāo)準(zhǔn)化程度低，缺乏專業(yè)的機(jī)器人維護(hù)人員，國(guó)外機(jī)器人在通用工業(yè)的應(yīng)用也剛剛起步。而建材產(chǎn)業(yè)作為通用工業(yè)的典型領(lǐng)域正在逐步采用自動(dòng)化設(shè)備升級(jí)產(chǎn)線。工業(yè)機(jī)器人作為高自由度的先進(jìn)設(shè)備，在建材加工產(chǎn)業(yè)有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。目前工業(yè)機(jī)器人在建材產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用主要集中在噴漆、噴釉和打磨三個(gè)領(lǐng)域，在建材領(lǐng)域的示范應(yīng)用，集中解決針對(duì)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度低、規(guī)格多樣、缺乏運(yùn)維人員的問(wèn)題。

　　國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

　　《中國(guó)制造2025》明確提出了我國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略，將“高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人”作為大力推動(dòng)的重點(diǎn)領(lǐng)域之一，并在重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新路線圖中明確了我國(guó)未來(lái)十年機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)主要為兩個(gè)方向：一是開(kāi)發(fā)工業(yè)機(jī)器人本體和關(guān)鍵零部件系列化產(chǎn)品，推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用，滿足我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)迫切需求;二是突破智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)一批智能機(jī)器人，積極應(yīng)對(duì)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的挑戰(zhàn)。

　　與此同時(shí)，在全球經(jīng)濟(jì)萎靡不振的背景下，美國(guó)提出了“再工業(yè)化”，歐洲提出了“新工業(yè)革命”。以互聯(lián)網(wǎng)、新材料和新能源為基礎(chǔ)，“數(shù)字化智能制造”為核心的第三次工業(yè)革命即將來(lái)臨，而“數(shù)字化智能制造”的主體就是機(jī)器人。全球諸多國(guó)家近半個(gè)世紀(jì)的工業(yè)機(jī)器人使用實(shí)踐表明，工業(yè)機(jī)器人的普及是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)、提高社會(huì)生產(chǎn)效率、推動(dòng)企業(yè)和社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的有效手段。機(jī)器人技術(shù)是具有前瞻性、戰(zhàn)略性的高技術(shù)領(lǐng)域。工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線成套設(shè)備已成為自動(dòng)化裝備的主流。

　　中國(guó)已連續(xù)三年成為全球最大機(jī)器人市場(chǎng)，正在大力投入實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)：據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人保有量約為25萬(wàn)臺(tái)，2017年機(jī)器人銷量將超過(guò)10萬(wàn)臺(tái)，預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人年銷量與保有量將分別超過(guò)15萬(wàn)臺(tái)與80萬(wàn)臺(tái)，到2025年機(jī)器人年銷量將達(dá)26萬(wàn)臺(tái)。

　　基于近年我國(guó)人力成本上升、包含工業(yè)機(jī)器人在內(nèi)的自動(dòng)化設(shè)備投資回收期的縮短、工業(yè)機(jī)器人人均保有量較低的現(xiàn)狀，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人存在巨大的增長(zhǎng)空間，行業(yè)的景氣度將維持很長(zhǎng)一段時(shí)間，因此中國(guó)將是工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)最有發(fā)展?jié)摿Φ膰?guó)家。在市場(chǎng)擴(kuò)大的同時(shí)以庫(kù)卡、ABB等四大巨頭為代表的外資機(jī)器人公司加速中國(guó)本土化布局，進(jìn)一步提升市場(chǎng)占有率，目前外資企業(yè)在工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的市場(chǎng)占有率占有壓倒性的優(yōu)勢(shì)。相比之下中國(guó)工業(yè)機(jī)器人雖然發(fā)展迅速，但是仍處于工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈下游，多數(shù)廠商承擔(dān)系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)、定制部件和售后服務(wù)等附加值低的工作。

　　通過(guò)這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以分析出中國(guó)工業(yè)機(jī)器人企業(yè)想要與機(jī)器人生產(chǎn)技術(shù)更為先進(jìn)的外資企業(yè)站在同一舞臺(tái)上對(duì)抗，除了堅(jiān)實(shí)的提高自身技術(shù)基礎(chǔ)以外，也要主動(dòng)尋找新的突破點(diǎn)，并將其融入自身的產(chǎn)品中。

　　目前機(jī)器人制造技術(shù)本身短時(shí)間內(nèi)不會(huì)有革命性的突破。相比之下值得注意的是，人工智能領(lǐng)域最近數(shù)年存在爆發(fā)式的技術(shù)發(fā)展，國(guó)家在“中國(guó)制造2025”計(jì)劃中也明確提出了在工業(yè)行業(yè)應(yīng)用人工智能技術(shù)的思路。同時(shí)，考慮到我國(guó)人工智能領(lǐng)域的研究已處于世界先進(jìn)水平，部分領(lǐng)域甚至能夠領(lǐng)先歐美，因此將人工智能與工業(yè)機(jī)器人結(jié)合是中國(guó)機(jī)器人企業(yè)突破外資機(jī)器人企業(yè)布局的一種可行方法。更細(xì)致的考慮，人工智能+機(jī)器人模式下占主導(dǎo)地位的將是各種人工智能技術(shù)，而非機(jī)器人硬件性能本身，因此這種合作可以讓中國(guó)工業(yè)機(jī)器人企業(yè)揚(yáng)長(zhǎng)避短。

　　綜上所述，目前機(jī)器人硬件方面外資企業(yè)的布局和占有率占有很大優(yōu)勢(shì)，而人工智能技術(shù)方面國(guó)內(nèi)外基本處于同一起跑線上。技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)上，本次人工智能的技術(shù)爆發(fā)仍未達(dá)到高潮，而機(jī)器人硬件短時(shí)間內(nèi)不會(huì)有革命性的發(fā)展，人工智能+機(jī)器人是各個(gè)國(guó)家都認(rèn)同的發(fā)展方向。人工智能+機(jī)器人的模式下，人工智能將會(huì)占據(jù)主導(dǎo)地位，因此中國(guó)企業(yè)機(jī)器人硬件的劣勢(shì)將逐步縮小，因而，只要起步不落后國(guó)外企業(yè)，那么是有可能在未來(lái)數(shù)年打造出一批能夠進(jìn)入世界前列的工業(yè)機(jī)器人企業(yè)。

　　近幾年世界范圍內(nèi)涌現(xiàn)出大量結(jié)合人工智能與工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用概念(圖1)，但是這些目前尚沒(méi)有大型工業(yè)機(jī)器人企業(yè)展示出成熟的技術(shù)應(yīng)用。這意味著全球范圍內(nèi)的大型工業(yè)機(jī)器人制造商已經(jīng)開(kāi)始意識(shí)到人工智能+機(jī)器人的可行性，并在這方面進(jìn)行了研發(fā)投入(圖2)，但是這方面的研發(fā)投入時(shí)間明顯較短，因此還沒(méi)有能做出成熟的產(chǎn)品。

　　圖1 KINEMA SYSTEM公司提出的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的碼垛機(jī)器人系統(tǒng)

　　圖2 FANUC的FIELD人工智能機(jī)器人系統(tǒng)

　　另外，中國(guó)工業(yè)行業(yè)應(yīng)用機(jī)器人的一大障礙就是海量的中小型工廠不具備應(yīng)用基于預(yù)先編程的傳統(tǒng)機(jī)器人的人員條件。大部分中小型工廠由于其產(chǎn)量、一致性較低的問(wèn)題，應(yīng)用機(jī)器人往往意味著不斷的變換機(jī)器人程序，而這在實(shí)際日常生產(chǎn)中是不具備實(shí)際可行性的。在中小型工廠雖然每臺(tái)機(jī)器人可以取代數(shù)個(gè)工人，但是為了保證其能正常的使用，往往需要雇傭一定數(shù)量的成本更為高昂的機(jī)器人程序員。這導(dǎo)致機(jī)器人應(yīng)用企業(yè)的成本并沒(méi)有實(shí)質(zhì)上的降低。鑒于此，本項(xiàng)目將搭建一個(gè)云平臺(tái)，為接入其中的機(jī)器人提供快速的編程與故障處理，保養(yǎng)等服務(wù)。

　　發(fā)展建議

　　在巨大的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)市場(chǎng)需求下，市場(chǎng)急需通過(guò)最新的人工智能技術(shù)，基于以太網(wǎng)和大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的智能化升級(jí)，使得機(jī)器人系統(tǒng)具有對(duì)生產(chǎn)加工過(guò)程的學(xué)習(xí)能力、自主識(shí)別和工藝規(guī)劃能力，達(dá)到智能化、柔性化生產(chǎn)的目的。

　　基于以上分析，應(yīng)抓緊研制一個(gè)基于云的機(jī)器人智能系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳感、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)存儲(chǔ)和計(jì)算機(jī)機(jī)器人系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制等部分，可通過(guò)機(jī)器視覺(jué)或激光掃描，對(duì)需要機(jī)器人操作的物體進(jìn)行掃描、三維重建，并將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳至云端服務(wù)器。云端的系統(tǒng)針對(duì)不同工件進(jìn)行相應(yīng)的機(jī)器人軌跡規(guī)劃，進(jìn)而自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的工業(yè)機(jī)器人程序，然后進(jìn)行初步的評(píng)估，并下發(fā)到工廠的實(shí)際機(jī)器人進(jìn)行試生產(chǎn)。當(dāng)云端的數(shù)據(jù)庫(kù)擁有足夠多的數(shù)據(jù)后，將運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)和優(yōu)化方法對(duì)機(jī)器人軌跡和程序生成方法進(jìn)行優(yōu)化，從而提升生成的機(jī)器人軌跡質(zhì)量以及精度。