可靠性制約國產工業機器人發展
市場現狀：大蛋糕被國外企業切走
中國工業機器人市場發展較快，約占全球市場份額的1/3，是全球第一大工業機器人應用市場。工業機器人占機器人整體市場的67%，高于國際63%的水平。加上近年來相繼出臺了《機器人產業發展規劃2016-2020》等一系列政策文件，明確提出實現機器人關鍵零部件和高端產品的重大突破，實現機器人質量可靠性、市場占有率和龍頭企業的大幅提升的要求。我國機器人產業規模快速擴展，最近五年基本保持20%以上的增速，今年1-7月共生產工業機器人7.16萬臺，同比增長57%。
但增速快的另一面是已經落后的起跑線。目前我國工業機器人密度（每萬名工人使用工業機器人數量）偏低，目前我國制造業萬名工人擁有的工業機器人只有40臺。雖然這兩年有所提高，但只有國際平均水平的一半多，不及發達國家的15%。根據《機器人產業發展規劃（2016-2020年）》，到2020年實現工業機器人密度達到150以上，但也僅為目前韓國工業機器人密度的三分之一。另外，李毅中表示，我國工業機器人產業發展快速，但始終存在著產業核心競爭力不強的問題。技術水平不夠高，自主品牌率低，只占30%。國產工業機器人大多數是三軸到五軸，六軸以上的高端機器人，85%是國外的品牌，而且智能應用也只是剛剛起步。對此，中國機械工業聯合會副會長、原機械工業部總工程師朱森第也表達了他的擔憂：“如果現在不把握市場，若干年之后，再要想奪回比較難，機器人產業發展的空間就比較小了。”
由于國產機器人目前精度、壽命、可靠性有較大的差距，影響了國內企業使用國產工業機器人的積極性。的確，從一些展會參展規模和記者曾經走訪的一些智能車間的實際應用看，四大家族依舊在大行其道。
“我們會每年去參加一些機器人成果鑒定，但我有些心虛。”華南理工大學器械與汽車工程學院院長張憲民表示，在鑒定初期，國產機器人各項運動指標部分超過國外，但是使用一段時間后，國產相關裝備運動穩定性和可靠性表現遠不如發達國家的同類裝備，這是目前的短板。
針對這些情況，與會專家也開出了“藥方”。
李毅中表示，在鼓勵國內企業使用國產機器人的同時，鼓勵企業通過并購、參股控股、戰略合作等方式，快速掌握國外先進技術，比如美的集團投資收購了德國庫卡94.55%的股權。
朱森第認為，國產機器人應該在與外資的競爭中找到市場的縫隙，從傳統領域逐漸滲透到目前被外資擠占的電子信息和汽車行業領域。“現在很多傳統的制造領域工作環境惡劣，勞動強度比較大，作業品質又比較差，但這些領域恰恰是四大家族還沒有關注的領域，比如衛浴、家具、鑄件的打磨等等。”
在峰會現場，一家紡織服裝智能物聯設備制造集成商負責人告訴記者，目前其提供給客戶的解決方案一直使用的是瑞士一家公司的機械臂，不過，他們考慮今年年內換成國產，因為性價比高。
可見國產機器人已經有所進步，根據中國機器人產業聯盟最新數據，2016年國產多關節機器人銷售加速，銷量首次超過萬臺，為11756臺，同比增長92.7%，增速已連續兩年超過70%，占國產工業機器人總銷量的40.4%，比上年提高12.9個百分點。
下一站：人機協作
在峰會上，“人機協作”繼續成為討論的熱點。朱森第把“人機協作”作為國產機器人從工業機器人進化到智能機器人過程中的一個階段。
雖然目前在很多工廠的裝配線和焊裝線上有很多機器人，完全不需要人干預就可以完成任務，自動化程度很高。但實際上，這只是機器人在根據預先植入的程序進行重復性工作，并不是智能。
目前來看，機器人的在線感知能力遠低于人，難以接收抽象命令，難以與人高效交流。所以，在很多工業場景中，依靠工業機器人進行全自動生產比較困難。比如飛機裝配很難像汽車裝配一樣在流水線上進行，包括飛機、船舶、航天領域等等，主要還是依靠人工。另外，勞動密集型制造業中許多手工工作機器人還沒法勝任。
中國機器人產業聯盟副秘書長郝玉成告訴記者，“協作”其實是一個比較籠統的概念，目前能夠做到人與機器交替工作。也就是說，機器能夠感知到人靠近并停止工作，待人完成工作離開感應距離，便可以自主恢復工作。人與機器一起工作暫時還做不到。要實現人機協作需要多種技術，包括人工智能和傳感器等。協作型機器人填補了全自動生產線與全手動裝配生產線間的空白。早在2015年，ABB、優傲等就已經推出了幾款人機協作機器人。協作型機器人相對輕巧，對于空間的需求也大幅降低，能夠為企業減少許多安裝或是廠房的成本。
郝玉成指出，在“人機協同”生產中，安全是比較重要的問題，所以常規的機器人是相對封閉的。
一般來說，在經過完整的風險安全評估后，協作型機器人可在無護欄的情況下與員工近距離作業。以日本發那科一款協作機器人為例，其擁有高速工作和協作工作兩種模式，可以隨時進行切換。在安全距離內，一碰到人就會自動切換到安全模式，重復精度能夠達到正負0.04mm。
在剛過去的世界機器人大會上，哈工大機器人集團也首次展出了自主研發的輕型柔性機械臂，能與人一起工作，一旦接觸到人，會立即自動停止，保障工作者的安全。
“因為價格和可靠性等原因，協作機器人的應用還不普遍，其實還算是新產品。”郝玉成說，從安全角度看，標準也正在制定，機器人感應人的距離到底需要多遠才是安全的尚沒有統一答案。
盡管在應用中還存在許多需要驗證的問題，但機器人已經在不斷向智能邁步。
“無論是北京的世界機器人大會，還是廣州的機器人展覽，一個明顯的特點是，工業機器人的智能比上一年有了明顯提高。”李毅中說，如今人工智能已經開始應用到機器人領域，隨著高性能、智能感知與控制技術，人機共融技術，高精度運動與姿態控制等關鍵技術、核心技術的研制、研發突破，工業機器人的智能將會得到明顯提升。
參考資料：
http://user.pe168.com/invite.php?user=sinyet
