推动机器人产业创新发展

机器人被誉为制造业皇冠顶端的明珠，其R&D，制造和应用是衡量一个国家科技创新和高端制造水平的重要标志十四五规划和2035年远景目标纲要提出，推动集成电路，航空航天，船舶与海洋工程装备，机器人，先进轨道交通装备，先进电力装备，工程机械，高端数控机床，医药和医疗器械等产业创新发展本期邀请相关专家共同探讨机器人产业的发展

宿主

许本报理论部主任，研究员

机器人产业成绩斐然。

主持人:机器人主要有哪些类别，中国机器人产业发展现状如何。

王浣:机器人是一种智能机器，可以半自动或全自动工作它具有感知，决策和执行的基本特征它可以辅助甚至替代人类完成危险，艰巨，复杂的工作，提高工作效率和质量，服务人类生活，扩大或延伸人类活动范围和能力一般来说，机器人可以分为工业机器人，服务机器人和特种机器人其中，工业机器人是指面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人，主要包括焊接机器人，搬运机器人，码垛机器人，包装机器人，喷涂机器人，切割机器人，清洁机器人等服务机器人是为人类服务的非生产性机器人，主要包括作业机器人，娱乐机器人，残疾人机器人，住宅安防和监控机器人等特种机器人是在特殊环境下使用的机器人，主要包括工地机器人，物流机器人，检测维修机器人，水下机器人以及国防，救援和安全应用的机器人

从20世纪70年代开始，我国开始发展机器人，国内机器人技术的研究，开发和应用从最初的自发，分散，低水平重复的状态逐渐进入有组织，有计划的规划发展阶段此后，我国组织开展了机器人共性关键技术研究，取得了一批创新研究成果，探索推进了重点项目和产业化应用，推动了机器人技术的产业化发展2011年以来，我国工业机器人市场快速增长，机器人产业链逐渐形成自2014年中国工业机器人市场超过日本，首次跃居世界第一后，连续多年保持全球工业机器人市场第一

最近几年来，我国机器人产业呈现蓬勃发展态势，在促进经济稳定增长，推动技术创新，拓展行业特色应用等方面取得了突出成绩。

后疫情时代，机器人市场率先回暖，拉动经济复苏根据国际机器人联合会的统计和分析，2020年中国工业机器人安装数量占全球的44%，2021年上升到52%不断增长的中国市场已经成为全球机器人发展的重要推动力2021年，中国共进口工业机器人14.5万台，创2017年以来新高，有效带动产业链上游市场逐步复苏

二是技术融合进入新阶段中国在人工智能，5G等新一代信息技术领域取得了一系列国际领先成果机器人与信息技术的融合日益深入，大大提高了感知，计算和执行能力机器人对复杂外部环境的感知能力大大提高，处理实际问题的自主性，稳定性和可靠性大大提高

第三，垂直应用领域形成多个特色解决方案最近几年来，国内涌现出一批技术实力雄厚的机器人公司，紧跟行业实际需求，快速推出具有中国特色的应用解决方案它们是在汽车零部件制造，生产线维护，3C产品质量检测，酒店服务，公共安全等许多子行业的市场竞争中脱颖而出的，并建立了相对成熟的产品线和供应体系，迅速占领了一定的国内市场份额

在国内产业持续良好发展的同时，也应该认识到，与发达国家相比，我国机器人产业仍处于发展的初级阶段，一些关键核心技术尚未突破，产业应用水平有待提高为了建设现代化经济体系，满足人们对美好生活的需求，机器人产业肩负着新的时代使命以世界机器人大会等国际化，专业化平台为基础，加强行业交流合作，提升自主创新能力，促进国际合作共赢，打造产业协同发展新体系，新生态，新格局，为国内经济高质量发展贡献力量

机器人引领产业转型升级。

主持人:工业机器人的作用是什么，中国的工业机器人发展如何。

邓舟:中国工业机器人安装规模巨大据不完全统计，我国工业机器人存量超过100万台，约占全球工业机器人总装机的三分之一是当之无愧的工业机器人应用大国可是，与庞大的制造规模和转型升级的迫切需求相比，我国工业机器人密度低，档次低根据国际机器人联合会公布的数据，2020年，中国制造业机器人密度将达到每万人246台，居世界第9位，与美国基本相当，但仅相当于韩国的26%，日本的63%，德国的66%虽然中国制造业的机器人密度与许多发达国家持平，但与制造业比重高，竞争力强的德国，日本，韩国相比，仍有明显差距这直接制约了制造业向高端领域和环节迈进同时，我国工业机器人技术含量和智能化水平较低的比例较高，而智能网联机器人，多轴机器人，人机协作机器人等技术含量较高，符合智能制造要求的机器人比例仍然较低

工业机器人是新兴技术的重要载体和平台，也是人工智能，云计算，大数据等数字化新技术在制造业应用的前提和基础在新一轮科技革命和产业变革中，技术进步和商业创新正在加速，但无论多么先进的思想，理念和技术，都必须在制造过程中进行转化，才能最终满足需求机器人在应对复杂环境，稳定精准操作，不间断工作，信息互联等方面，与人类工人相比有着无可比拟的优势它们是先进制造和智能制造不可或缺的生产设备，也是各国，各地区，各企业之间制造水平和成本差距的重要原因之一特别是在数字经济蓬勃发展的背景下，制造业的网络化，智能化和柔性化必须通过工业机器人来实现2017年，吉利在Xi安超级智能黑光工厂投产近700台工业机器人确保整车零件误差控制在0.5mm以内，实现了三平台六车型共线生产智能生产平台和物料支持系统可以在一分钟内实现整车生产线的车型切换如果不使用智能网联工业机器人，这种精细化，柔性化的程度是很难达到的在工业机器人的支持下，吉利还开发了一车一档的数据采集与跟踪系统，可在一年内产生5600TB的制造数据，形成工业互联网的数据基础，支持进一步的产品改进，新产品研发，管理提升和价值链的数字化重构西门子是世界上第一家本土数字工厂，于2022年7月在南京投入运营，由智能网络工业机器人提供支持与传统工厂相比，新工厂效率提升20%，柔性生产能力提升30%，上市时间缩短近20%，空间利用率提升40%，物料流通效率提升50%更重要的是，它从制造数字孪生的概念向现实迈进了一大步

中国制造业在应用工业机器人推动转型升级方面具有独特优势中国拥有全球最大的工程师团队，最大的需求和更广泛的工业机器人应用场景，更敏捷的产业链反应速度，最完善的机器人产业体系和最先进的数字经济产业中国制造业是全球最大的工业机器人需求市场，也是最理想的应用实验地庞大的制造体系也让国内企业对工业机器人的应用场景有了更深入的了解，强化了众多制造企业在细分领域开发制造工业机器人的能力很多制造业龙头企业都擅长发展自主工业机器人品牌比如格力GR20工业机器人，生产效率提高了17%，原材料利用率从85%提高到95%，同时大大减少了危及人身安全的生产事故

可是，借助工业机器人加快中国制造业转型升级仍存在一些风险和障碍一方面，工业机器人国内技术研究，国内替代，机器人产业链供应链安全存在卡脖子风险受多种因素影响，一些发达国家不仅会进一步限制高端工业机器人对华出口，还会加大对机器人生产企业在华采购关键核心零部件的审查力度，限制专利和技术的转让无论是国内机器人产业的转型升级，还是高端工业机器人在制造业的使用，阻力都会加大另一方面，中国制造业的机器换人和人机合作不仅需要实现技术突破，还面临复杂的就业环境，这就需要教育体系的配套改革最近几年来，我国一些制造业的发展面临着用工荒的问题，同时存在着开工不足和开工不足的现象工业机器人的使用不仅要填补制造业的就业空缺，降低制造业的人力成本，还要在其他更适合的行业和领域创造新的就业岗位

服务机器人进入快速增长期。

主持人:最近几年来，我国服务机器人的发展取得了哪些成就。

孙立宁:根据国际机器人联合会的分类，服务机器人一般用于非制造业环境，主要包括个人/家庭服务机器人和公共服务机器人目前全球服务机器人市场虽然不大，但也逐渐进入快速增长期IFR统计显示，2020年全球服务机器人销售额约111亿美元，其中专用服务机器人67亿美元，同比增长12%，个人/家庭服务机器人销售额约为44亿美元，同比增长16%

服务机器人在中国起步较晚除部分成熟分支外，整体仍处于培育阶段，但呈现出快速发展的势头产品主要应用于家庭，银行，餐厅，酒店，商场等领域从市场来看，服务机器人是中国机器人行业增长最快的赛道过去五年，中国服务机器人产业增速高于全球平均增速，市场规模占全球比重超过25%尤其是疫情爆发后，智能接待，无人配送，无人零售需求激增，刺激了服务机器人市场，激发了更多应用场景国家统计局数据显示，2021年我国服务机器人产量达到921万台，同比增长48.9%

与美，日等国相比，我国R&D在服务机器人领域起步较晚，但最近几年来在运动控制，人工智能等技术创新和科研成果转化方面取得了显著进展，无论是领先的算法，还是应用场景建设的规模和质量，都位居世界前列总的来说，我国服务机器人的发展已经达到国际领先水平

最近几年来，我国服务机器人的一些细分领域已经孵化和培育了一批具有代表性的创新型企业比如在家用扫地机器人领域，苏州科沃斯的市场份额不仅在国内市场长期处于领先地位，在北美，欧洲等市场也是前三是业绩增长最快的机器人企业，产品R&D能力也处于国内领先水平科沃斯的机器人产品不断融合AI等最新技术在注重清洁功能的基础上，着重提升产品的智能性2019年，开创了AIVI人工智能和视觉识别技术2020年，通过3D结构光技术，大幅提升产品的智能避障能力

在消费级无人机领域，深DJI是全球领先的R&D和无人机控制系统及无人机解决方案制造商，客户遍布100多个国家，占全球市场份额的85%以上成立16年来，DJI的创新业务从无人机系统拓展到多元化的产品体系，成为无人机，手持影像系统，机器人教育等领域的全球领先品牌

在医用机器人领域，我国培育了一批对标达芬奇的手术机器人企业，如舒瑞，天之航，康多等还有一些企业为智慧医疗场景提供消毒，药品配送等智能机器人解决方案，比如上海钛米

最近几年来，我国人口老龄化明显，医疗，养老等公共服务需求持续增长，相关人力资源紧缺服务机器人具有巨大的市场潜力和发展空间，市场规模和整体占比势必持续增长医疗机器人是目前需求端最稀缺的服务机器人之一，是资本最青睐的服务机器人方向国家先后出台了一系列支持医疗机器人产业发展的重要政策文件医疗机器人可以分为四类:手术机器人，康复机器人，辅助机器人和服务机器人医疗机器人的使用可以解决疾病精准诊疗中人为限制等诸多问题，还可以大大提高诊疗和康复效率，有效缓解医生，护士等资源的短缺

目前部分劳动密集型行业存在明显的年龄断层困境，预计未来对工程机器人和农业机器人的需求会比较大比如，建筑行业是自动化程度最低的行业之一，建筑工人仍然是最重要的生产力但由于技术劳动力老龄化，年轻人劳动意愿低，施工安全等原因，越来越需要使用施工机器人来代替人工作业

在技术和市场发展的驱动下，智能服务机器人将进一步渗透到各种应用场景中，服务领域和服务对象将不断拓展，产品应用场景将不断下沉，机器人本体将更加小巧，交互更加灵活从技术发展趋势来看，服务机器人正从感知智能走向认知智能，仿生机器人等新兴方向创新活跃无人车受到极大关注，人形机器人的研发再次迎来突破

任何技术创新，从诞生到落地，不仅取决于相关技术的进步，还取决于场景的要求服务机器人的发展也需要一个不断迭代，不断培育，反复测试验证的过程相比工业机器人，服务机器人更注重人机交互体验由于用户与机器人的交互频繁而复杂，要求机器人具有高效的反馈速度，人工智能技术包括深度学习，自然语言处理，视觉感知，云计算等都要求有更高的要求

目前，一些服务机器人产品越来越成熟，已经很好地融入到人们的日常生活中，或解放双手，或为生活提供便利最典型的例子就是扫地机器人进入了寻常百姓家数据显示，2021年，中国扫地机器人销量突破800万台除此之外，我们还会在商场，银行，政府大厅等场合遇到各种服务机器人比如在一些餐饮店，会有机器人提供送餐服务，在一些酒店，机器人提供引导，清洁，配送等服务，在医院里，有许多机器人提供手术，护理和康复等服务

未来更多的工作将由机器人辅助甚至替代，但由于应用场景复杂，技术和工程不成熟等因素，部分服务机器人仍处于试点应用和探索阶段，大规模应用尚需时日。

夯实基础，培育资源，实现持续健康发展。

主持人:未来要推动机器人产业的创新发展，应该着重从哪些方面入手。

曲道奎:国家统计局数据显示，2021年我国工业机器人产量达到36.6万台，同比增长67.9%2021年，我国生产服务机器人921万台，同比增长48.9%

2021年12月，工信部等十五部门联合发布《机器人产业发展十四五规划》，指出我国机器人产业仍面临技术积累不足，产业基础薄弱，高端供给不足等问题在产业基础层面，芯片供应断供，电子设计自动化软件断供的情况越来越严重，动摇了中国机器人产业的发展基础，在技术积累方面，操作系统，仿生感知，生物机电一体化技术有待突破，高端供给方面，产业链核心零部件供给不足，高端机器人产品供给不足汽车焊接机器人和IC设备机器人主要依赖进口

推动我国机器人产业的创新发展，可以从以下几个方面着力。

首先，国内供应链可以独立控制，以确保工业安全十二五十三五后，机器人核心零部件已实现国产化，批量替代，谐波减速器国产化率超过65%特种机器人传感器已经商品化，初步实现了小批量应用核心零部件产业初见成效，培育了一批核心零部件骨干企业但不容忽视的是，机器人操作系统和digital twin软件仍处于初级阶段，谐波减速器尚未实现完全自主，机器人通用芯片，部分传感器专用芯片，机器人R&D和设计用EDA软件仍面临断档和供货缓慢的风险实现机器人核心软件和核心零部件的国产化，构建高质量的供应链，是机器人产业健康发展的重中之重

二是培育龙头企业和专精创新企业，提升产业竞争力中国机器人企业的竞争力是决定中国在全球机器人产业话语权的决定性力量全球机器人产业经过60年的发展，培育了ABB，FANUC，安川，库卡四大巨头机器人企业，也培育了一批隐形冠军企业，如焊接机器人领域的Cloos，IGM，移动机器人领域的NDC，ADEPT，桁架机器人领域的FFT，协作机器人领域的ur应该说龙头企业和隐形冠军企业才是真正主导和引领这个行业发展方向的中国机器人产业要实现高质量发展，需要培育两到三个具有全球竞争力的世界级机器人产业集团，以及一批在细分领域具有领先优势的专业化新型小巨人企业

三是营造良性的产业生态环境，实现行业持续健康发展以产业创新体系建设为重点，建立以企业为主体，市场为导向，产学研深度融合的技术创新体系推进机器人领域国家技术创新中心，产业创新中心和制造创新中心建设，构建开放，协同，高效的共性技术研发平台培养一大批国际水平的战略科技人才，科技领军人才和高水平创新团队，同时注重培养应用型，技能型专业人才促进金融与产业良性互动，通过政府引导，市场化运作，加快机器人新技术，新产品，新模式产业的孵化构建适应机器人产业发展的制度体系，构建产业标准体系，建立健全基础共性，互联互通，安全隐私，产业应用等技术标准引领机器人智能制造新标准，新模式，推进新一代机器人，核心支撑软件，工业互联网等系统集成与应用，推广基于新一代机器人的新型制造模式，如过程智能制造，离散智能制造，网络化协同制造，远程诊断和运维服务等，支持民族制造业转型升级

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