我國工業(yè)機(jī)器人起步于上世紀(jì)70年代初期，經(jīng)過20多年的發(fā)展，大致經(jīng)歷了3個(gè)階段：70年代的萌芽期，80年代的開發(fā)期和90年代的適用化期。從開展工業(yè)機(jī)器人研究至今，中國的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在不斷進(jìn)步中。
近些年，我國先后涌現(xiàn)出新松機(jī)器人、博實(shí)自動(dòng)化、埃夫特(奇瑞裝備)、巨一焊接、廣州數(shù)控、沃迪、青島軟控等近60家從事工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)的企業(yè)，但產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用程度較低，多數(shù)處于幾十臺(tái)的生產(chǎn)規(guī)模。
預(yù)計(jì)到2014年我國工業(yè)機(jī)器人需求量將達(dá)到3.2萬臺(tái)，成為全球最大的需求國
西門子工業(yè)軟件(SiemensPLMSoftware)亞太區(qū)市場(chǎng)部數(shù)字化制造市場(chǎng)經(jīng)理雷偉鳴告訴筆者，總體而言，今天的工業(yè)機(jī)器人是一個(gè)集成機(jī)電與計(jì)算機(jī)軟件的系統(tǒng)，企業(yè)須掌握良好的機(jī)械、伺服電機(jī)、精密減速器和傳感器系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)及分析能力，掌握綜合的計(jì)算機(jī)仿真、可視化和編程實(shí)力，并充分了解應(yīng)用行業(yè)的工作準(zhǔn)則及需求。
就應(yīng)用情況來看，近3年市場(chǎng)需求激增，并且由汽車產(chǎn)業(yè)向電力和電子、機(jī)床、化工等諸多領(lǐng)域拓展，市場(chǎng)需求空間大。2010年開始我國工業(yè)機(jī)器人需求量激增，比2009年增加了1.7倍，2011年比2010年增加51%，預(yù)計(jì)到2014年需求量將達(dá)到3.2萬臺(tái)，成為全球最大的需求國。這主要是因?yàn)槲覈鴦趧?dòng)成本快速上漲，一些企業(yè)開始用工業(yè)機(jī)器人替代人工。
國外品牌占據(jù)大部分市場(chǎng)
中國80%的市場(chǎng)份額被ABB、FANUC、安川和KUKA四大企業(yè)占據(jù)。
近年，機(jī)器人的普及化應(yīng)用，已經(jīng)由初期的單一機(jī)器人工作單元，發(fā)展為多個(gè)機(jī)器人的工作群組，甚至能組成完成整個(gè)制造流程的生產(chǎn)線。
談到國際國內(nèi)的差距，雷偉鳴告訴筆者，國際與中國市場(chǎng)對(duì)機(jī)器人性能的關(guān)注都有共同點(diǎn)，如工作空間大、速度快、響應(yīng)時(shí)間短、精度與可靠度高、自重輕、持重大、靈活性高、操作者界面改進(jìn)、模組化、離線編程(OLP)、節(jié)能、操作成本相對(duì)低等條件。
但是，由于人工勞動(dòng)力成本的差異，中國市場(chǎng)對(duì)應(yīng)用機(jī)器人執(zhí)行生產(chǎn)工作時(shí)，仍會(huì)使用人工進(jìn)行上料、下料及堆垛的工作，造成自動(dòng)化水平不夠高以及機(jī)器人與人工勞動(dòng)力比例較國外市場(chǎng)偏低等現(xiàn)象。據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)數(shù)據(jù)顯示，中國2011年的這一數(shù)字是21臺(tái)，國際平均水平是55臺(tái)，其中美國是135臺(tái)，德國是251臺(tái)，日本是339臺(tái)，韓國是347臺(tái)。
而在中國市場(chǎng)上，日本及歐洲品牌的機(jī)器人產(chǎn)品占據(jù)了大部分份額。據(jù)了解，中國市場(chǎng)80%的市場(chǎng)份額是被ABB、FANUC、安川和KUKA四大企業(yè)占據(jù)。雷偉鳴分析認(rèn)為，這些國外品牌藉著較早起步的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，機(jī)器人的性能，尤其是控制系統(tǒng)、智能化與網(wǎng)絡(luò)化等性能都較中國產(chǎn)品領(lǐng)先。而中國本地開發(fā)的機(jī)器人產(chǎn)品性能限于關(guān)節(jié)型裝、點(diǎn)、搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人等系列產(chǎn)品，欠缺其自主性，如零件加工精度不夠高、關(guān)鍵部件幾乎全靠進(jìn)口、研發(fā)力量零散而不連續(xù)、有影響力的本地大企業(yè)對(duì)自主研發(fā)熱情不高、生產(chǎn)批量少等因素，都阻礙著中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。
IT機(jī)會(huì)在于集成合作
機(jī)器人控制系統(tǒng)將向著基于PC機(jī)的開放型控制器方向發(fā)展。
工業(yè)機(jī)器人涉及技術(shù)跨學(xué)科、跨領(lǐng)域，而其控制系統(tǒng)堪稱大腦，也是IT企業(yè)可能有所作為的地方，控制系統(tǒng)是決定機(jī)器人功能和性能的主要因素，它的主要任務(wù)就是控制工業(yè)機(jī)器人在工作空間中的運(yùn)動(dòng)位置、姿態(tài)和軌跡、操作順序及動(dòng)作的時(shí)間等。模塊化、層次化的控制器軟件系統(tǒng)、機(jī)器人的故障診斷與安全維護(hù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化機(jī)器人控制器技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)直接影響到工業(yè)機(jī)器人的速度、控制精度與可靠性。
眼下，機(jī)器人控制系統(tǒng)將向著基于PC機(jī)的開放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化，伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的數(shù)字化和分散化，多傳感器融合技術(shù)的實(shí)用化，以及工作環(huán)境設(shè)計(jì)的優(yōu)化和作業(yè)的柔性化。國際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應(yīng)商協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)羅百輝認(rèn)為，軟件企業(yè)或IT企業(yè)在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展機(jī)遇，主要是針對(duì)控制系統(tǒng)與智能系統(tǒng)的自主發(fā)展，建立產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)，扶持自主品牌整機(jī)企業(yè)，以規(guī)?；瘧?yīng)用帶動(dòng)持續(xù)研發(fā)，尋求技術(shù)突破。
這些IT企業(yè)會(huì)碰到的難題包括制定與普及產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)電與軟件的系統(tǒng)集成，智能化地提高零件加工的公差精度，提高工程團(tuán)隊(duì)的協(xié)同工作能力，形成自主的產(chǎn)業(yè)鏈架構(gòu)，從而擺脫依賴進(jìn)口技術(shù)的束縛。
美國新澤西技術(shù)學(xué)院(NJIT)機(jī)械及工業(yè)工程系教授PaulG.Ranky博士表示，軟件和復(fù)雜的機(jī)器人系統(tǒng)不能真正分開。雖然也有一些機(jī)會(huì)去創(chuàng)造機(jī)器人程序設(shè)計(jì)和仿真工具，或質(zhì)量評(píng)估和控制軟件工具，以及為工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)而設(shè)的其他工具，但是高級(jí)工業(yè)機(jī)器人是復(fù)雜的系統(tǒng)，是由硬件和軟件與設(shè)備和諸如傳感器網(wǎng)絡(luò)、視覺系統(tǒng)、其他高級(jí)工業(yè)機(jī)器人和工廠控制自動(dòng)化系統(tǒng)等其他系統(tǒng)緊密集成的，所以軟件不能被真正分開。
Paul建議，應(yīng)該看看哪些是最好的工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)和制造公司，與他們聯(lián)系合作，精心設(shè)計(jì)集成系統(tǒng)和更多新的應(yīng)用程序。許多人錯(cuò)誤地認(rèn)為，復(fù)制軟件就能解決問題。但唯一的解決方案是基于適當(dāng)?shù)膮f(xié)議，在共同的道德認(rèn)識(shí)和國際版權(quán)、設(shè)計(jì)權(quán)法律的基礎(chǔ)上，與這些領(lǐng)先的公司開展合作，并一起創(chuàng)建新的系統(tǒng)。
ABB集團(tuán)中國機(jī)器人事業(yè)部精密組裝部負(fù)責(zé)人張暉也表示，機(jī)器人對(duì)于IT行業(yè)來說也許是一個(gè)機(jī)會(huì)，但是IT企業(yè)制造機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)不明顯，因?yàn)樗麄內(nèi)狈ο嚓P(guān)的機(jī)電知識(shí)，對(duì)于機(jī)器人控制和零部件構(gòu)造的了解也很有限，這些都限制了IT企業(yè)參與工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)和制造。IT企業(yè)可以發(fā)展先進(jìn)的人工智能軟件系統(tǒng)，但是目前這些系統(tǒng)對(duì)于制造工業(yè)機(jī)器人的貢獻(xiàn)還很有限。