教育机器人｜|工业制造大换血：机器比人更会制造

智能制造已经成为全球制造业新趋势，而机器人作为实现智能制造的关键技术，拥有广阔的市场前景，深受资本市场的青睐。如今，机器人被广泛应用于汽车工业、电子制造、金属加工、化学和塑料以及食品加工等行业，并不断的向其它领域快速扩展。

从工业机器人产业发展现状来看，政策和市场双重驱动，大量资本注入使得整个机器人产业步入了快车道。目前的工业机器人品种已经十分丰富，从坐标式、多关节、并联机器人到移动机器人等等。工业机器人技术性能和功能也有了很大提升，出现了协作式机器人、双臂机器人、智能机器人等高端产品。而随着零部件如减速机、伺服电机和控制系统的逐步国产化，机器人成本将会步降低，中国机器换人市场将加速发展。

发展使命：企业智能化转型的重要载体

工业机器人”这一概念诞生于上世纪五十年代发展至今已有70多年的历史。

相较于国外来说，中国在工业机器人研究方面起步较晚，始于20世纪70年代。

纵观当前中国工业机器人产业发展，大体可分为4个阶段，即理论研究阶段、样机研发阶段、示范应用阶段和初步产业化阶段。

工业机器人是一种模拟人手臂、手腕和手功能的机电一体化装置，其应用领域分为很多种类，从常用的机器人系列和市场占有率来看，焊接、装配、搬运、上料/卸料、铸造、冲压和喷漆是主要的工业机器人品种。

工业机器人产业链由零部件企业、本体企业、系统集成商、代理商、终端客户构成。当前，工业机器人应用领域正不断拓宽，种类更加繁多，功能越来越强，自动化和智能化水平显著提高。据国际机器人联合会统计，来自汽车整车及零部件工业的需求，合计占工业机器人下游总需求的60%左右。在亚洲，电子电气工业对工业机器人的需求仅次于汽车工业排名第二。

中国工业机器人产业发展之所以能取得如此耀眼的成绩，主要得益于国家提出的制造强国发展战略。

伴随着制造强国战略的持续推进和全面深化，智能制造这一名词逐渐出现在大众的视野里。截止到目前，智能化的浪潮已经席卷了各个行业，工业制造业领域在这一浪潮下也面临着全面的转型升级。在工业制造业领域面临转型的这一背景下，工业机器人的优势逐渐凸显并显得尤为重要。

在工业上，工业机器人将会承担越来越多的工作，智能化和自动化的趋势，将致使更多的工业制造业领域企业以往的生产经营模式发生改变，通过引进工业机器人实现生产自动化，进一步提升工业生产效率，促进产业结构的智能化调整。

一，机器人可以实现24小时不间断操作，能够有效节约人力资源成本，提升工作效率；达到企业“提效、降本、增质”的运营目标；

二，采用智能工业机器人进行生产，能够最大限度的保障工人工作的安全性。在重复性很高的工业生产车间，人类员工很容易出现生理上的疲劳，导致安全事故的发生，使用工业机器人则可以确保安全。

这些优势让工业机器人成为工业制造业领域智能化转型升级的最佳载体。

发展过程：前途光明，道路曲折

其实，从最初的幼稚期、成长期过渡到现在的成熟期，中国工业机器人产业发展并非一帆风顺。众所周知，汽车制造和3C电子是工业机器人最普遍的应用场景，合计占比高达50%以上。

工业机器人发展历程可以分为三个阶段

第一阶段的机器人只有“手”，以固定程序工作，不具有外界信息的反馈能力。第一代是可编程机器人，这类机器人一般可以根据操作员所编的程序，完成一些简单的重复性操作。这一带机器人从20世纪60年代后半期开始投入使用，目前他在工业界得到了广泛应用。

第二阶段的机器人具有对外界信息的反馈能力，即有了感觉，如力觉、触觉、视觉等。第二代是感知机器人，即自适应机器人，它是在第一代机器人的基础上发展起来的，具有不同程度的“感知”。这类机器人在工业界已有应用。

第三阶段，即所谓“智能机器人”阶段，这一阶段的机器人已经具有了自主性，有自行学习、推理、决策、规划等能力。第三代机器人带有多种传感器，能够将多种传感器得到的信息进行融合，能够有效的适应变化的环境，具有很强的自适应能力、学习能力和自治功能。

据数据统计，从产量来看，中国工业机器人年产量居世界首位，2021年1-7月工业机器人累计产量为205094套，同比增长64.6%；

从装机量来看，自2016年开始，中国工业机器人累计安装量位列世界第一，发展迅速；

据高工机器人数据显示，2020年我国工业机器人销量约为17万台；从市场规模来看，我国工业机器人市场规模超过60亿美元，约占全球市场份额三分之一，是全球第一大工业机器人应用市场。

发展难题：国产替代问题亟需解决

现阶段在应用机器人技术时主要面临着四大问题:

第一，运动性问题。机器人操作的性比不上人工操作，其实运动性问题，从技术上看就是如何实现工业机器人运动学建模与求解。

第二，作业平稳性问题。理论上机器人的关节是一个点，实际上机器人的关节有间隙，所以这需要考虑运动副间隙影响下的机器人平稳作业问题。

第三，布局的多样性。具体是如何考虑布局设计快速地适应公司的新产品、新工艺。

第四，操作易用性。机器人的操作、控制开关和日常维护、保养等，所需高等技术人员的工资比不用机器人时普通操作工工资高。这就需要实现机器人的示教，提高机器人的易用性。

所以说，对于工业机器人产业发展存在的问题，我们仍然不能忽视：

1、自主研发力量薄弱，核心技术有待提高

三大核心零部件仍然是制约国产机器人发展的最大瓶颈。三大核心零部件占工业机器人成本70%左右。尽管近年来核心零部件的国产化率逐步提升，但仍然制约着整机制造的利润水平、性能提升，导致大部分国产整机企业处于亏损状态。随着外资品牌价格逐渐降低，国产品牌面临更加严峻的局面。

此外，我国工业机器人行业发展起步较晚，技术相对落后，国内企业普遍存在自主创新意识不足、研发投入不够等问题，这削弱了国内企业在面对国外竞争对手时的核心竞争力。

2、竞争加剧，国产品牌盈利状况较差

目前，以工业机器人四大家族为代表的国外工业机器人企业加大了在中国市场的布局，全球工业机器人产业链向中国大陆转移，增加了国内竞争强度。同时，全球工业机器人平均价格整体持续下行。在工业机器人产业链上，整机制造业毛利率最低，在10%-20%左右。在国产品牌核心零部件国产化率尚低的情况下，工业机器人价格持续下行，导致盈亏平衡点销售数量持续上移，对国产品牌盈利能力形成较大冲击。

3、高端技术人才匮乏，人才培养重研发轻应用

工业机器人行业属于技术密集型行业，对从业人员的行业经验和技术水平具有较高要求。在核心零部件和本机制造领域，掌握核心技术的研发技术人员及具备丰富经验积累的装配人员较为缺乏；在系统集成领域，缺乏具备跨学科能力的专业人才，现场调试、维护操作与运行管理等应用型人才的培养力度依然有所欠缺。以往单纯依托对口专业学校输送专业人才的培养机制已较难满足未来行业人才需求。

4、行业标准、检测认证等体系有待进一步健全

中国工业机器人原有部分标准已滞后于市场发展，能够有效覆盖和引导产业发展的产品标准、检测认证等体系尚未健全完善，不利于引导整体产业的健康有序发展。

越来越多的企业希望通过机器换人缓解招工难题和提升工厂生产效率。因此，工业机器人产品的设计必须贴近用户需求，用最低的成本创造最高的效益。为此，拓斯达机器人产品从伺服电机到控制器都实现了国产化，还与华中科技大学共同研发伺服驱动器，很大程度降低了机器人产品的整体成本。

中国制造业处于转型升级的关键时期，如何进一步降低成本和提升生产效率是企业发展重点，机器换人改变了生产力但投入产出比也是一个关键。外来品牌工业机器人在功能和稳定性占有优势，但价格昂贵。本土机器人企业经历了多年技术攻关，不断推出小型化、轻量型的高速高精度机器人产品，而且将成本降到最低，这正是中国企业需要的机器人。

作为一家年轻的智能科技公司-小白智能科技，正在快速奔跑，大胆创新，以“智能产品”+“行业场景应用”形成线下线上闭环的双轮驱动模式，垂直细分市场深耕发展，目前已为餐饮、教育、党建等行业提供了人工智能整体解决方案。

来源：雷锋网