机器人发展现状和趋势

机器人发展现状和趋势

国务院发展研究中心国际技术经济研究所

机器人技术集机械、信息、材料、智能控制、生物医学等多学科于一体，不但自身技术附加值高，产品应用范围广，而且已经成为重要的技术辐射平台，对增强军事国防实力、提高处理突发事件水平、带动整体经济发展、改善人民群众生活水平都具有十分重要的意义。机器人产业是继汽车、飞机、计算机之后出现的又一个全球范围的重大创新平台，其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。“机器人革命”有望成为“第三次工业革命”的一个切入点和重要增长点，将影响全球制造业格局，而且我国将成为全球最大的机器人市场。机器人主要制造商和国家纷纷加紧布局，抢占技术和市场制高点。

一、机器人发展态势（一）从技术趋势上看，呈现三大态势一是服务机器人由简单机电一体化装备，向以生机电一体化和智能化等方面发展。二是以服务机器人单一作业，向服务机器人群体协作、人机交流、服务机器人自助学习和远程网络服务等方面发展。三是服务机器人由研制单一复杂系统，向将其核心技术、核心模块嵌入于高端制造等相关装备方面发展。“单机装备智能化、智能装备群体化、人机交流网络化、复杂系统模块化”成为先进制造领域发展方向

（二）从产业发展上看，全球市场增长强劲机器人革命将成为新一轮工业革命的一个切入点和重要增长点，其产业将呈现井喷式增长。据国际机器人协会（IFR）统计，2002-2013年，全球新装工业机器人年均增速达9%。2013年，全球机器人整机销量超过50万台，其中工业机器人销量达16.8万台，机器人全产业链市场规模超过2000亿美元。到2020年，全球工业机器人销量将超过150万台，年复合增长率为35%，机器人全产业链市场规模超过10000亿美元。以中国为代表的发展中国家市场的快速增长，亚洲成为全球最大的机器人市场。据统计，2007-2013年，亚洲工业机器人销量年均复合增长率达20%，中国达25%。全球工业机器人的生产厂商主要分为日系和欧系，日系有安川、发那科、OTC、松下、不二越、川崎等公司。欧系有KUKA（德国）、ABB（瑞典）、COMAU(意大利)、IGM(奥地利)等公司。机器人四大龙头企业（发那科、安川、KUKA、ABB）2013年收入占比超过50%，是这一领域的绝对强者。（三）从竞争格局上看，美、日、中、德、韩五国主导全球技术的研发

从整体实力看，美、欧、日是工业机器人主要生产国家和地区，掌握着大多数的核心技术，美、德、日、韩等国家都已形成了各具特色的发展模式。美国模式的特点是整体研发设计与对外采购机器人本体相结合，重在系统开发与应用。德国模式的特点是一揽子“交钥匙工程”，即机器人本体的生产和用户所需要的系统设计制造全由一家机器人厂商完成。日本模式的特点是产业链整体推进，即以机器人本体及其零部件研发和生产为核心，由子公司或系统集成公司设计制造各行业所需要的机器人成套系统。韩国模式是采购与成套设计、集成相结合，机器人企业通常通过进口关键零部件，自行设计、制造配套的外围设备。一、机器人发展态势从核心技术上分析，2003年—2013年，机器人专利申请数量持续快速增长。以专利受理数量排序，在工业机器人方面，专利排名前5位的国家分别为日本、德国、美国、韩国和中国，其中日本占总量的37%，美国占总量的32%；在服务机器人方面，专利排名前5位的国家分别为美国、日本、中国、德国、韩国，其中美国占总量的40%，日本占总量的近1/3；其中前3位国家的专利占总量的80%以上。一、机器人发展态势从产品形态上看，国外热门产品不断涌现。特种作业机器人的热门产品主要有：极限作业机器人、反恐防暴机器人、应急救援机器人、侦察机器人、作战机器人以及战场运输机器人等；医疗康复机器人的热门产品主要有：微创外科手术机器人、血管介入机器人、肢体康复机器人、人工耳蜗、智能假肢等；家政服务与教育娱乐机器人的热门产品主要有：清洁机器人、教育娱乐机器人、信息服务机器人等。（四）从发展路径上看，各有千秋

美国：占领军用产品前瞻高端市场，军民转化带动整体发展。日本：保持工业机器人领先优势的前提下，大力发展服务机器人应对老龄化社会。欧洲：以工业4.0计划创造巨大市场需求，标准化、模块化带动机器人产业整体发展。俄罗斯：注重军用机器人技术，重大科考类服务机器人技术领先。二、主要国家机器人发展策略（一）美国：举全国之力，大力发展机器人产业，试图在新一轮技术和产业革命中继续占领先机。1.寓军于民，美国将发展机器人作为重大国策2.多部门联合协作，瞄准前沿技术攻关3.机器人项目备受社会关注，行业呈现资源集聚倾向4.行业协会组织协调，应用市场全面推进二、主要国家机器人发展策略（二）欧洲：欲借“机器人革命”提升欧洲整体竞争实力，重塑欧洲国际形象1.众多重大计划推进机器人项目历史上全球最大的民用机器人研发计划——“火花”计划。工业4.0计划——智慧工业

2.资金支持雄厚，参与机构众多

二、主要国家机器人发展策略（三）日本：将机器人产业作为应对国内外重大需求的重要抓手，借助机器人摆脱现实危机，实现兴业惠民1.做强做大工业机器人，保持工业机器人的优势地位2.应对老龄化社会，大力发展服务机器人3.确定重大项目，政府强力资助二、主要国家机器人发展策略（四）俄罗斯：有选择性重点突破，抢占部分制高点，谋求机器人领域话语权1.历史积淀雄厚2.新时代重点突破军用机器人平台极端条件科考机器人平台二、主要国家机器人发展策略（五）韩国：国家意志，快速做大做强机器人产业，抢占未来市场先机1.韩国工业机器人使用密度为世界第一2.陆续发布多项政策推进机器人研发与应用。3.产业园模式促进集群式发展三、中国机器人产业发展特点（一）总体特点1.全球最大机器人市场中国是全球最具潜力的机器人市场。据国际机器人联合会（IFR）统计，2004-2012年间，中国机器人销量以年均25%左右的速度高速增长。2013年本土企业在本土销售的工业机器人超过9500台，同比增长65.5%；外资企业在华销售的工业机器人超过27000台，较上年增长20%。2013年，中国市场共销售工业机器人近37000台，约占全球销量的五分之一，首次超过日本成为全球最大工业机器人市场。2013年，我国服务机器人行业发展迅速，其销售额为34亿元，同比增长30.7%。三、中国机器人产业发展特点2.国产机器人取得明显进步2013年本土企业在我国销售的机器人总量超过9700台，占中国市场26%的份额，较2012年的不到10%有了很大进步。唐山开城矿用抢先机器人取得双证，填补世界空白；新松机器人2013年自主品牌六轴机器人销量达600个，AGV销售额约3亿，安徽埃夫特2013年销量约480台，广州数控400台，均较2012年增长一倍多。目前，沈阳新松机器人、哈尔滨博实、唐山开城、唐山开元、安徽埃夫特、广州数控、上海新时达等公司拥有较好的基础技术平台和研发能力，有可能成为“具备国际竞争力的机器人公司”。三、中国机器人产业发展特点3.服务机器人产业凸显机遇我国服务机器人市场从2005年前后初具规模，虽然我国在服务机器人领域与发达国家差距较大，但相对工业机器人则差距较小。本土企业发展迅速，2013年本土企业市场份额虽仅为8%，但增长速度惊人，年复合增长率达21%。服务一般需结合特定市场才能开发，本土企业更易结合特定环境和文化进行开发并占据良好市场地位，保持一定竞争优势。但总体看，国外服务机器人企业也属新兴产业，大部分成立时间较短，这使我国服务机器人产业面临较大的机遇和发展空间。唐山开城成为唯一一个可以工业化大生产的服务机器人基地。未来发展——武器平台。三、中国机器人产业发展特点4.产业链上下游严重不平衡我国工业机器人产业链发展处于不平衡状态。首先，本土企业在核心零部件方面严重依赖进口，缺乏竞争优势。其次，系统集成市场受制于技术瓶颈、行业应用分散等多方面因素，导致本土企业规模普遍较小，即使最领先集成企业的收入也大多仅一亿元左右。目前，国内机器人产业的并购和投资热潮，对完善我国机器人上下游产业链，提升市场竞争力，将起到极大的推动作用。2014年以来我国54家上市公司并购或投资了机器人、智能自动化项目，其中八成公司属于首次涉足机器人业务。三、中国机器人产业发展特点5.中国工业机器人市场仍然由外资主导在中国机器人市场上，国外机器人制造企业占据了中国约90%的市场份额，其中ABB、发那科、安川和库卡四家国际机器人龙头企业合计占据中国约65%的市场份额。多关节机器人是技术含量最高的机器人，2013年国外机器人依旧占据了中国多关节型机器人市场95%以上的份额。多关节机器人主要分布在汽车行业，故国外机器人在中国汽车行业的应用同样占据了95%以上的份额。三、中国机器人产业发展特点（二）竞争格局1.上海

上海已成为国内最大的机器人产业集聚区：ABB、发那科、库卡、安川等机器人跨国巨头均已进驻上海，沈阳新松在上海设有子公司，上海沃迪自动化装备公司在搬运码垛机器人领域国内领先。同时，上海交大、上海大学、上海电气中央研究院等长期从事相关研究。位于上海宝山区的上海机器人产业园已正式获批，该园区将发展成为以机器人为主的智能装备制造产业链集群。未来上海将立足机器人产业化和示范应用两个环节，聚焦工业机器人、服务机器人领域，壮大发展机器人本体研发制造，突破精密减速器、伺服电机及驱动器、控制系统等三大核心功能部件，拓展机器人系统集成应用，使上海成为我国最大产业机器人基地、机器人核心技术研发中心、高端制造中心、分服务中心和应用中心。三、中国机器人产业发展特点2、深圳

近年来，深圳机器人行业发展迅猛，市机器人协会会员目前增至92家，年销售额达250多亿元，出口达到93亿元。由企业、高校、研发机构共同成立的机器人产学研资联盟，在深圳及周边城市颇具影响力。目前，服务机器人，如家用智能清洁机器人、高楼外墙清洁机器人、炒菜机器人等，是深圳机器人技术和产业的优势领域。2012年，深圳与机器人技术相关的信息、家电、通讯、装备制造业等产品规模已超过3000亿元，并呈现出良好的发展态势。三、中国机器人产业发展特点3、重庆重庆将机器人产业作为重大战略性产业加以推进，力争成为国内重要的机器人生产基地。2013年4月，重庆市机器人与智能装备产业发展联盟在璧山正式宣告成立，首期吸纳了53家企业。目前，璧山县已被重庆市确定为特种机器人生产基地。根据规划，到2020年，璧山县将成为技术水平领先、产业特色突出、国内知名的智能机器人产业制造基地。三、中国机器人产业发展特点4、哈尔滨2013年以来，哈尔滨经济技术开发区积极开展机器人产业园区建设工作，已依托哈南工业新城规划辟建了3平方公里机器人产业园区，并与10余家国内外机器人企业达成了合作意向。哈南工业新城将积极构建以企业为主体、政产学研用联合的协同创新机制，立足机器人产业化和示范应用两个环节，面向工业机器人、服务机器人领域，聚焦机器人本体、精密减速器、伺服驱动器和电机、控制器等机器人核心部件、机器人系统集成等重点方向，力争使机器人产业园成为我国北方最大的产业机器人基地、机器人核心技术研发中心、高端制造中心、服务中心和应用中心。目前，哈经开区正积极与工业和信息化部装备司、省科技厅等有关单位联系，力争实现部、省、市、校四方共建“国家级机器人产业园”。三、中国机器人产业发展特点5、沈阳

作为老工业基地，沈阳在装备制造领域具有独特优势，拥有新松机器人、莱茵机器人、众拓机器人、沈阳机床等一大批机器人领域知名企业。目前，沈抚新城机器人产业基地已成为沈阳新兴的机器人产业聚集区，现有机器人和智能产业在建项目3个，投资总额达42亿元，包括罕王微谷、省电子研究设计院、申江万国数据库。沈抚新城将发展成为国内机器人产业技术研发、生产的重点集聚区，到2030年成为国内最大、国际有影响的机器人产业基地。三、中国机器人产业发展特点6、青岛

青岛国际机器人产业园位于青岛国家高新区先进装备制造区内，园区占地1000亩，将重点吸引日本、韩国、欧美以及中国国内的优秀机器人研发制造企业以及配套企业入驻，着力打造我国北方最大的工业机器人产业基地。2012年，产业园机器人产业产值1.5亿元。2013年5月，安川电机、海尔集团、橡胶谷公司、雷霆重工、硕泰科技等一批机器人重点项目落户产业园。三、中国机器人产业发展特点7、唐山

机器人是唐山国家高新区重点发展的战略性新兴产业。高新区已培育了包括唐山松下、开元等在内的一批龙头企业，其焊接机器人在国内市场的占有率超过30%，矿用抢险机器人填补了国内空白、实现量产。目前，高新区产业规模已达到20亿元，主要技术指标均处于国内领先水平，力争建成我国富有特色的“机器人产业基地”。三、中国机器人产业发展特点8、徐州

徐州经济技术开发区机器人产业园已入驻20多家机器人企业，年销售收入超10亿元，主要生产焊接机器人、包装机器人、高空作业机器人等多个系列产品。根据规划，产业园将在工业机器人的基础上，发展服务机器人等新领域。力争通过3至5年，全区机器人产业规模达50亿元左右，10年内增至200亿元至300亿元。三、中国机器人产业发展特点9、常州位于武进高新区的机器人及智能装备产业园，重点发展工业机器人、数控机床、智能纺机等领域，已聚集了铭赛机器人、远量机器人、汉迪机器人、新瑞机械、卡尔迈耶、五洋纺机、常矿起重机械等43家机器人企业。根据规划，到2015年产业园将建成我国“两化融合”示范基地，产业规模力争达到238亿元以上三、中国机器人产业发展特点10、昆山

昆山机器人产业基地是昆山重点发展的十大特色产业基地之一，2012年获批国家火炬计划特色产业基地。截至2012年，基地已吸引华恒、吉阳、柯昆、徕斯、澳昆、高晟等国内外机器人领域制造企业25家，投资总额超15亿元。2012年基地实现销售收入41亿元。规划到2015年形成工业机器人和智能机器人两大类产品的完整产业链。三、发展机器人产业，是推动唐山市产业结构调整和升级，提升国际竞争能力对重要抓手

机器人产业发展和机器人技术的应用，能够促进新材料、装备制造、能源、服务业等众多产业生产方式和管理流程变革，能够促进唐山市传统产业重组，推动唐山市产业结构调整和升级，提升唐山市国际竞争能力。机器人产业竞争格局尚未形成，唐山市面临重大创新机会全球机器人发展尚处于起步阶段，机器人产业和技术体系创新是当今时代唐山市能够和国际创新体系保持同步的、为数不多的重大创新机会之一。如果唐山市失去机器