應用邊界不斷拓展 機器人產業躍升在即

“2022年，中國機器人全行業營業收入超過1700億元，繼續保持兩位數增長，工業機器人銷量占全球的一半以上，連續10年居世界首位。”工業和信息化部黨組成員、副部長辛國斌在8月16日-22日舉行的2023世界機器人大會上介紹。

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機器人是現代化產業體系的重要組成，是經濟社會智能化變革的關鍵工具，將驅動人類社會加速進入智能時代。從機器人市場主體來看，近年來，我國機器人領域優質企業發展壯大，龍頭企業實力不斷提升，本土工業機器人企業年銷量陸續突破萬臺，發揮了良好的產業帶動作用。辛國斌表示，截至目前，我國機器人領域專精特新 “小巨人”企業達273家，10家機器人企業成長為制造業單項冠軍。

產業逼近躍升臨界點

“國際機器人聯合會統計數據顯示，2022年，全球工業機器人裝機量達到53.1萬臺，再創歷史新高。北美、歐盟等地區機器人裝機量快速回升，中國、東盟等新型經濟體也保持旺盛的發展活力。機器人與新一代信息技術深入融合，自主性和適應性大幅提升，應用邊界不斷拓展，滲透到經濟社會的方方面面。”辛國斌表示，目前機器人產業逐漸逼近變革躍升的臨界點，呈現出三個 “更加”的發展特征：

第一個 “更加”是智能變革更加迅猛。一是多模態信息融合技術增強感知智能。新型傳感器的應用和信息融合，拓展機器人感知外界環境的維度，如電子皮膚可以賦予機器人媲美人類的觸覺感知，多光譜視覺使機器人具備遠超人類的視覺。二是大模型技術增強認知智能。大模型技術的應用將提升機器人交互和推理能力，推動機器人大腦發育，如多模態大模型可支持機器人基于數據進行自主學習，可實現人類語言理解、任務的自動分解和規劃，推進機器人智能的自主進化。三是強化學習和遷移學習技術提升行為智能。無需大量的程序開發，機器人就能夠舉一反三，快速獲取完成復雜任務的行為能力，如足式機器人在虛擬環境中大量訓練后，可獲取奔跑、跳躍等多樣化行為能力。

第二個 “更加”是行業應用更加多樣。一是工業機器人覆蓋面不斷拓展。據國際機器人聯合會統計，當前全球汽車行業機器人保有量已突破100萬臺，工業機器人不僅在汽車、電子等行業技術深化應用，還在冶金、化工、食品等行業加速推廣，有利地支撐了智能制造發展。二是服務機器人滲透率加速提升。數據顯示，2021年，全球物流機器人、酒店服務機器人、醫療機器人、商用清潔機器人以及農業機器人銷量總數超過了10萬臺，同比增長41.4%，其中酒店服務機器人增勢尤為突出，同比增長了84.7%。三是特種機器人適用性逐步增強。特種機器人在危險作業、極端環境等場景下的作業能力不斷提升，在應急救援、防恐防爆、太空探測、深海探索、高原科考等領域發揮更大的應用價值。

第三個 “更加”是產業生態更加融合。一是制造企業在向服務化轉型。近年來，機器人即服務的應用模式快速興起，傳統的機器人制造銷售模式轉向集成運營服務模式。二是科技巨頭提供平臺化支撐。芯片、互聯網、云計算等領域的科技巨頭構建開放平臺，面向機器人行業提供智能決策、邊緣計算、低代碼開發等一體化解決方案，為機器人的敏捷開發、快速布署、運維優化提供技術支持。三是新銳企業開展多樣化探索。一批創新型企業聚焦機器人產業痛點，瞄準機器視覺、柔性操作、語義理解、定位導航、運動控制等細分領域開展核心技術攻關，研發創新解決方案，不斷拓展機器人產業邊界。

助力精密制造

對于企業和工廠而言，工業機器人已成為維持他們日常運轉的不可或缺之物。數據顯示，目前，我國制造業機器人密度達到每萬名工人392臺，2023年上半年，工業機器人產量達到22.2萬套，同比增長5.4%

汽車焊裝線工藝結構緊密，技術難度大、行業壁壘高，需要多臺焊接機器人精準高效、無故障穩定運行。走進2023世界機器人大會博覽會 “機器人+制造業”展區，由4臺新松SR210D工業機器人組成的白車身點焊機器人工作站首先映入記者眼簾。4臺SR210D工業機器人協同合作，以高精度、高節拍自主完成著點焊動作規劃，同時結合工業互聯網與大數據應用，對產線運行、焊接質量等數據進行實時采集、監控與分析，輔助用戶開展科學化管理與決策。據新松品牌與市場中心負責人哈恩晶介紹，新松SR210D工業機器人焊接效率高達2.2秒/點，可適配市面多種主流焊鉗與點焊控制器品牌，能滿足鋼點焊、鋁點焊等多種焊接工藝需求。

與此同時，以工業機器人為核心的智能制造系統已成為制造業數字化轉型的重要內容。工業機器人正在從過去主要從事搬運上下料等簡單操作，向裝配、打磨、拋光等高精度、高靈敏精密加工場景擴展。

以安川首鋼新能源電池盒機器人智能生產線為例。在該系統中，機器人融合了3D視覺、AMR、5G等技術，可實現生產和物流的全自動運行。值得注意的是，這條智能生產線去年就已亮相過世界機器人大會。相較于去年，安川首鋼研發工程師郭超告訴中國工業報記者，安川首鋼今年打造了 “新能源電池盒機器人智能生產線”數字孿生系統，實現虛實聯動、實時數據驅動的機器人虛擬生產線。通過數字孿生平臺可隨時掌握生產線狀態，進行生產信息、生產狀況、工藝參數等數據匯總展示，可為管理層制定更合理的生產計劃和決策提供數據支持。

自研關鍵核心零部件

目前，中國工業機器人研發以突破關鍵核心技術為首要目標，加快機器人關鍵零部件應用推廣，增強產業鏈供應鏈韌性，助推機器人產業高質量發展。機器人的關鍵零部件主要包括控制器、減速器、伺服系統、傳感器及末端執行器等，其技術水平直接影響乃至決定著機器人的功能、性能和可靠性水平。

我國仿生人形機器人代表企業——EX機器人集團在2023世界機器人大會現場展示了其自主研發的諧波伺服關節HARMONIC。EX機器人工作人員張輝向記者介紹，該產品具有集成度高、精度高、性能穩定等特點，適用于協作機械臂、3C產品裝配等高精度自動化領域，同時可用于仿生機器人、5G遠程操作等新型服務機器人場景。

除了EX機器人集團，新松針對新能源汽車車身輕量化發展趨勢，利用SR210D-E工業機器人搭載自沖鉚接 （SPR）設備，打造了國產機器人在新能源汽車壓鉚領域的先進應用。據悉，該機器人的控制器、伺服電機等核心零部件均由新松自主開發，整機國產化率高達90%以上，實現了汽車壓鉚核心工藝自主可控。

積力之所舉，則無不勝也；眾智之所為，則無不成也。當前，機器人共性與前沿技術正在迅猛發展，電子、機械、生物、材料等大量科學和技術正在相互交融中相互促進，融合創新、高端化、智能化、生態構建已成為中國機器人未來發展的關鍵詞。（記者 左宗鑫）