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机器人产业现状与发展思考

机器人产业现状与发展思考机器人学国家重点实验室 中国科学院沈阳自动化研究所2015.03.31 · 福州目录I、国内外机器人产业现状 II 智能制造的核心装备 II、智能制造的核心装备 III、新一代工业机器人思考国际产业现状:450亿美元/年♦ IFR-2013,全球数据– 工业机器人销量17.9万台,总市场价值1800亿人民币,预计 2014年增长12%(2000亿RMB) – 专业服务机器人销量2.1万台;预计2014-17年,总销量约13 万台、价值约190亿美元(300亿RMB/年) - 个人及家庭服务机器人销量 约 约400万台,17亿美元; 万台, 亿美元; 2014-17年销量3100万台( 200亿RMB/年)国际产业现状:工业机器人♦ 行业特点:汽车/汽车零部件制造业、电子行业需求最大– 其次是 其次是:化工、橡胶及塑料工业,金属制品业(包括机械加工),以 化工 橡胶及塑料工业 金属制品业(包括机械加工) 以 及食品和饮料工业。

♦ 工业机器人的传统应用领域没有明显突破♦ 中国工业机器人发展的空间和机会?国际产业现状:专业服务机器人• 2012年共销售1.6万套专业服务机器人,比2011年增长 2%;销售额约34.2亿美元,比2011年增长1%。

销售额约 亿美元 比 年增长• 国防应用约为6200套、占40%,其中无人飞行器(UAV)增长最 快,达到5453套,增长8%; • 其它移动机器人(fieldrobots)到达5300套,占专业服务机器 人的25%; 疗机器人1308套,比2011年增长20%;平均单价150万美元, 套, 年增长 ;平 单价 万美元, • 医疗机器人 最昂贵的机器人; • 物流行业应用1376套,同比增长11%,达到1.96亿美元; • 其它有一定应用规模的有:建筑及破拆、专业清洁、检测与维护、 搜索救援安保 水下;其中水下机器人为第二昂贵机器人,约 机器人 约 搜索救援安保、水下;其中水下机器人为 100万美元1套。

国际产业现状:个人/家庭服务机器人♦ 2012年,共销售300万台个人/家庭用机器人,销售额12 亿美元,比2011年增长20%。

♦ 主要是家庭服务机器人:洗尘、扫地、除草;其它还包括 玩具、娱乐、教学、科研等。

– Toy ToyRobots,2012年销售110万个,5.24亿美元,比2011年增 Robots 2012年销售110万个 5 24亿美元 比2011年增 长29%;但技术附加值相对较低。

♦ 残疾人辅助机器人仍远未达到期望目标 残疾人辅助机器人仍远未达到期望目标,2011年销售 2011年销售 156套、2012年159套。

但是, A lot of national research projects in many countries Alotofnationalresearchprojectsinmany countries concentrateonthishugefuturemarket.Incontrast tothe householdandentertainmentrobots, , these  robots are high-tech products。

产业现状:中国„ 2013年中国工业机器人数量快速增长z 中国企业在华销售工业机器人总量为9597台,较上年增长65.5%。

* z 外资企业在华销售工业机器人总量超过27000台,较上年增长20%。

**40000 35000 36860装 装机数量( (台)30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 1451 380 700 522 3493 4461 5770 6581 7879 5525 14978 22987 22577*CRIA数据 **IFR数据2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013中国历年新增工业机器人装机量产业现状:中国„ 中国成为全球第一大机器人市场产业现状:中国„ 地方政府十分热情,产业园区遍地开花哈尔滨8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1000 1500 3000 4500 46357500沈抚新城 天 青 徐 天 昆 上 天 重 庆 广 州 津 岛 州 津 山 海 津5000 5003中国部分地方机器人产业园面积比较分析(亩)各地重点机器人产业分布情况产业现状:中国„ 资本市场十分火爆„ 上市公司机器人投资热潮不断,机器人A股上市公司 已超过40家上游零部件上市公司 汇川技术 科远股份 慧星股份 锐齐股份 上海机电 秦川发展 主营业务 变频器 电气机械 电脑横织 机 电动工具 机电装备 机床 涉猎机器 人领域 伺服系统 伺服系统 伺服系统 伺服系统 减速器 减速机 上市公司 机器人 博实股份 新时达 山东威达 巨星科技 软控股份中游整机主营业务 机器人 成套装备 电梯 机床 工具五金 橡胶装备 涉猎机器 人领域 整机 整机 整机 整机 AGV 整机下游集成应用上市公司 智云股份 瑞凌股份 华昌达 雷柏科技 茂硕电源 金运激光 主营业务 自动化 焊割设备 成套装备 鼠标键盘 驱动电源 激光加工 涉猎机器 人领域 系统集成 系统集成 系统集成 系统集成 系统集成 系统集成┅┅┅┅┅┅┅┅┅产业现状:中国„ 市场需求巨大„ 新增装机量占全球新增装机量的约五分之一,预测未来5年以 25%的年增速增长。

产业现状:中国„ 主要用于对性能要求相对较低的领域z 焊接领域几乎被外资机器人所垄断 z 涂层与胶封领域国产机器人占据优势中国工业机器人市场内外资产品市场占比(按应用领域分)产业现状:中国„ 企业规模偏小,成本、质量双重压力z z z z 伺服电机、减速器、控制器等核心零部件尚未实现产业化 伺服电机 减速器 控制器等核心零部件尚未实现产业化 传感器几乎完全依赖进口 精度 可靠性等指标有待提升 精度、可靠性等指标有待提升 国际垄断企业全部进驻中国发展思考推进常规工业机器人产业发展• 应用:行业结合(工艺、装备集成)– 中国处于世界前列的行业,可否培育出世界前列的机器人化 装备?食品加工行业推进常规工业机器人产业发展• 与优势行业结合,用示范应用重点专项引导“有中 国行业特色的工业机器人产品、产业”• 回避与国际四大垄断企业在汽车行业的直接竞争 避与 大垄 企 在汽车行 的直接竞争 • 与中国产业的优势行业相结合、相捆绑,共同发展。

• 1) 食品药品、2) 消费电子(3C)、3) 工程机械制造、 4) 机床配套、5) 新能源汽车、 机床配套 新能源汽车 建材、农机、 建材 农机 ……• 这些行业需要什么结构的机器人?什么性能的机器人? • 机器人如何与行业特定的工艺、装备相结合?目录I、国内外机器人产业现状 II 智能制造的核心装备 II、智能制造的核心装备 III、新一代工业机器人思考机器人被世界高度关注的原因‹ ‹‹制造业是国家的经济命脉和安全保障:08年金融危机后的思考 新技术、信息技术涌现,促进先进制造进步:新工业革命机器人是制造业智能化的支撑装备:皇冠明珠‹ ‹美 欧 日:制造业回归 美、欧、日:制造业回归 面对人口、环境、资源等问题,人类需要一种智能助手经融危机唤起欧美对工业的关注„ 德国曾经被欧美视为“欧洲病人”金融危 机中德国稳健的经济增长证明了制造业对 于一个国家的作用‡ 德国制造业仍然保持在GDP总量中20%以上份额 ‡ 2013年制造业为德国的贡献率为23%,就业贡献 率17% 出口贡献率72% 率17%,出口贡献率72%„ 让发达经济体感到不安的是以中国为代 表的新型经济体在工业领域中的崛起‡ 2000年发达国家在全球制造业产出中所占比 重高达73% 而发展中国家仅占剩余的27% 重高达73%,而发展中国家仅占剩余的27% ‡ 2011年,发达国家所占比重大幅下滑至54% 中国所占比重升至19 8% ,中国所占比重升至19.8%。

VS未来制造的发展趋势„ 基于泛在信息的智能化„ 个性化需求的日益增强促使目前为提高生产效率、降低产品 个性化 求的 益增 促使 前为提高生产效率 降低产品 成本的规模化、复制化生产方式随之发生改变相关技术快速发展♦ 新材料、微电子、通信、计算机、人工智能、控制和图像处理 等学科的突飞猛进 为新一代机器人奠定了技术基础 等学科的突飞猛进,为新 代机器人奠定了技术基础。

物联网、云计算、 大数据 核心部件与处理器 视觉 语音识别 视觉、语音识别人机交互、生机电融合、传感器…新材料与仿生驱动 新材料与仿 驱动目录I、国内外机器人产业现状 II 新技术革命的核心技术 II、新技术革命的核心技术 III、新一代工业机器人思考什么是新一代机器人?• 传统工业机器人,是一种与人隔离 的、几乎不具备人的智能能力的自 几乎不具备人的智能能力的自 动化机器。

♦ The next generation of robots will work closely with humanoperators -- allowing newability for factory workers, healthcare providers, soldiers, surgeons and astronauts to carry out key hard-to-do hard to do tasks.”, June 2011.23新一代工业机器人的需求与挑战挑 战‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹现 有 工 业 机 器 人作业灵活性无法与人配合 不能与工人共用工具 无法与工人高效交流 无法接收抽象命令 在线感知能力远低于人 缺乏本质安全性新一代机器人:共性核心技术♦ 凝炼为5大共性核心技术:– 类人肢体功能的(柔性)驱动与本体技术 – 视觉认知 →多维认知技术 → 多维认知技术 – 人机友好交互 →人的意图/需求理解技术 – 安全行为决策与自主、智能控制技术 – 自主学习与智能发育技术谢谢! 谢谢。

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