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国产工业机器人目前发展到了什么水平?

发布时间:2019-09-06 22:52:14  来源:网友自行发布(如侵权请联系本站立刻删除)  浏览:   【】【】【
国内工业机器人需求增长非常迅速,从事工业机器人相关产品研发的企业多达百家,如沈阳新松、海尔哈工、广州数控、博识自动化、深圳众为兴等,但真正实现大批量生产的工业机器人企业几乎没有,原因之一是关键零部件(
国产工业机器人目前发展到了什么水平?国内工业机器人需求增长非常迅速,从事工业机器人相关产品研发的企业多达百家,如沈阳新松、海尔哈工、广州数控、博识自动化、深圳众为兴等,但真正实现大批量生产的工业机器人企业几乎没有,原因之一是关键零部件(高精度减速器、伺服电机等)受制于人,采用进口零部件生产的国产机器人在价格和整体性能上没有优势,客户大多选择进口机器人。目前我国工业机器人拥有量约为全球总量的1%,国产机器人约占三成,其余都是从日本、瑞典、德国、美国、意大利等20多个国家引进。

一、技术上:

我们国家所掌握的工业机器人技术,大概比国外领先企业四大(ABB,fanuc,库卡,安川)落后15年左右,即使和国外的二流企业相比也要落后5-10年。事实上,作为一个曾在国内颇有规模的国产机器人企业任核心管理团队成员,我将原公司在2015年生产的产品和我老东家ABB在05年的产品相比,客观地说,两者都不能说是能旗鼓相当的,技术差距可见一斑。

工业机器人有三大核心技术其实也就是三大核心零部件的关键技术:控制器(控制技术),减速机,机器人专用伺服电机及其控制技术。掌握核心技术的企业如图:



(以上图片略旧,也和实际情况略有差异,但大体上还具有参考价值)

而国内在任何一项都几乎没有拿得出手的企业。


推荐从业者们好好看《中国制造 2025》重点领域技术创新绿皮书里重点领域技术路线图:






简单地说,上面每一项我们关键零部件,关键核心技术,共性技术,我们都处于起步阶段。希望有才华有能力的朋友们加入行业里,共同突破难关。


二、市场层面上:

有报告说,2015年中国机器人市场里面卖出了7万台机器人,其中,国产机器人约2.2万台,乍一看这个数字还不错:


但是,我曾经在另外一个回答(机器人领域有哪些创业机会?又有哪些困难? - 知乎用户的回答)里面说过,机器人的定义有多混乱,这2.2万台中,绝大多数都是三轴,四轴,直角坐标的产品。严格地说,他们并不符合IFR所认定的“工业机器人”的定义,无论是价格还是技术含量都和我们常说的多关节机器人不能相提并论。刨去这些,多关节工业机器人只有大约2000台的销量(中国机器人产业联盟作为国内相对权威官方的行业组织,统计出来的数字竟然有6000,纯属扯淡,要么是统计口径搞错了,要么是没核实数据,要么就是故意的,你能想见这行业之混乱……),而且,大部分“机器人”企业只是少量试制造的样机,不具备产业价值,国内共少数几家有批量制造工业机器人的企业-我就不点名了-平均年产量都只有数百台,远远达不到盈亏平衡所需要的数量水平,市场认可度都极低,赔本都赚不到吆喝,换句话说,无法实现自我造血维持生存。

为了发展机器人行业,国家不得不进行巨额补贴,从国家863各项计划,广东,浙江,安徽三省级政府,重庆,东莞,台州,深圳等城市,国家,省级,市级政府都拿出了亿级的资金进行补贴,进而催生了市场的畸形繁荣和发展,有很多企业,产品东拼西凑,没有任何技术,唯一的目的,就是骗补。

过各地经信委摸底调研后报到工信部的行业最新数据显示,全国共800家机器人企业,其中本体企业200家左右。此次统计已经将 工商注册里写有机器人名称而目前没做机器人业务,以及仅几个人的创业团队公司,或者实际机器人业务规模很小、与机器人业务关联性小等
的诸多企业,排除在外。

些来自民间和地方政府的不完全统计,也是大致的判断,甚至更高。比如2015年1月,全球机器人产业研究专家、东莞市机器人技术协会副会长罗百辉 在深圳举行的一个投资沙龙上称,截至2014年底,中国机器人相关企业的数量超过了4000家。而当年7月,一份由深圳市经贸信息委牵头发布的白皮书显 示,截至2014年底,仅深圳一地的专业机器人企业就达到200家,通过拓展业务涉足机器人及智能产品领域的企业则超过3000家。

看上去,中国的机器人行业从未像现在这般拥挤不堪。机器人行业人士对记者算了一笔账:2015年中国机器人销售量只有7万台,一台按 20万元算,产值才140多亿元,除去外资产品占比的85%,国内产品仅21亿元的销售额。照此计算,工信部统计的800家机器人企业年销售额平均不足 300万;而如果换成民间统计的大口径,大部分名为机器人的企业,实际上几乎没有任何销量可言。


总结:

中国机器人行业的乱象大概就是这样,当然,作为身在其中的从业者,我始终认为中国的机器人行业是有机会的,我也仍然在这个充满动荡,波谲云诡的市场里打滚,作着在这个行业里创业成功,实现财富自由的美梦。

中国机器人行业,前途是光明的,道路是曲折的,我很高兴能在这个大时代中,在行业中上下求索,与诸君同行,共勉。

通俗地说一下。

一年前在某知名机械公司(国企)工作,个人了解的情况是:很多能力出众的员工工作六七年后,离开公司去创业,经营电机、减速器的进口与批发,赚得盆满钵满,留下我们这群刚毕业的生瓜蛋子对着设计书大眼瞪小眼……机器人人才很匮乏。

博览会上外国人的机器人那叫一个吊炸天啊,各种闪转腾挪,各种上蹿下跳,再看我们的机器人……藏在会场的最角落位置,想象一下武大郎站在一群梁山好汉身后……都不好意思让别人看见我胸牌。

没有贬低自己的意思,国产设备真的很落后,这是客观事实。1989年买的三菱、法兰克机床,比我年纪还大,依旧在公司车间里转得飞起,而我还检修过装机不到三年的设备。不知为何联想到北洋舰队那生锈的炮管……大清药丸。

当时公司号称最先进的设备,可以用安卓平板电脑控制姿态,灵敏度、精确度都一般般,代码也有问题,偶尔会陷入贤者模式……机械臂默默地停下来,发出深沉的低吟……

每次有政府领导来公司视察,我们就格外紧张。把机器人设置成自动循环,让它重复一些奇怪的动作,糊弄过去……反正领导来的时候它在动就是了……而且要让领导保持安全距离,坚决不许出现领导说「我能摸一下吗」就凑上去摸的情况发生。

因为……据说当初机器人刚做出来时,有一次做调试,本来机械臂已经停止动作,工程师一凑上去,机械臂忽然抡起来,差点让工程师提前退休。可靠性太差!为了安全,领导绝不可以摸机器人……

现在国内高校里的机器人专业还是以培养机器人使用人才为主,能达到设计水平的寥寥无几。机器人专业集合机械、电气、材料、编程、逻辑等等学科,本科教育勉强及格。机器人职业教育早已遍地开花,致力于培养产业工人,一大群不明真相的零零后已经上了大船。

言而总之:前途光明,道路曲折,机器人完成工业化,任重道远。国产工业机器人的前景很好,发展的道路会很曲折,但我坚信肯定能成。
我身为工业机器人这行业内的从业者,就随意侃侃,不一定准
1.国家和政府层面上的大力扶持,这是非常重要的。作为高技术高投入的新行业,从事工业机器人的企业要想走得远,必须下大成本在技术上有所突破,前期投入大,而且前期5到8年都会在亏本状态中,没有国家和地方政府的扶持,从事工业机器人的企业很难走下去。
也因为国家大跃进式的大力扶持,使这行业乱象丛生,如雨后春笋般冒出了许许多多的做工业机器人的投机企业。但作为国家制造业未来的工业重器,国家不会轻易让他倒。
2.因为国家政府的亿级资金补贴,产生了很多东拼西凑毫无技术基础的工业机器人公司。但之中也是有几家是下定决心,认认真真地做工业机器人的实业型企业,比如北新松,南广数,哈工,众为兴,新时达等。新松新时达发展的比较快,广数走得较慢但很踏实,哈工和众为兴在控制器这块做得很好。
3.在技术上,国产工业机器人落后日本欧洲很多,落后四大家(库卡,ABB,Fanuc,安川)二十年以上,在创新力上更是没有。在“减速器”“多轴核心算法”和“机器人专用伺服驱动系统”这三方面是技术难关,国内企业在这三方面都没有很多的突破。广数在这几方面下了大成本也相对有优势,研发出了自己的减速机(虽然还没怎么用得上),有自己的伺服驱动和电机,还有着传统CNC的优势。老板也很舍得在研发上花钱。在技术上我比较看好广数。但广数在机器人本体上做得并不好,这有待改进,也没有一个收集大数据的系统,这严重影响了未来的发展,据说未来的世界,工业4.0的世界是大数据的世界,靠大数据存活。(个人看法)
4.目前中国国产机器人市场还发展不起来,在于“集成”这一块。工业机器人在中国有很大市场,也有重资金,在实际应用方面却没有什么好效果就在生产线集成商这一块。“系统集成+非标机器人制造”的水平还没上来。
在机器人应用生产线集成这一块没有多少家很好的企业。就是有跨领域能力的集成商不多。国内的系统集成企业发展时间短,规模小,在汽车这个主要领域也竞争不过国外的。
到目前为止国内机器人企业中能赚到钱的还是以系统集成商为主,国内做得好的系统集成企业我比较看好新松。
5.总得来说,关键核心零部件的突破和在低端产能行业中寻求规模突破,是中国机器人行业的突破方向。有较强技术能力的集成公司会比机器人制造企业发展的更快,有行业经验的应用公司会更块进一步发展。目前国产工业机器人的水平就是:
核心零部件技术方面,国内做得好的企业离四大家族还差的远;
系统集成方面,国内做得好的企业跟柯马比都还是有差距的。
还需继续努力前行。排名第一的王哲的答案已经说的很清楚的
我们国家所掌握的工业机器人技术,大概比国外领先企业四大(ABB,fanuc,库卡,安川)落后15年左右,即使和国外的二流企业相比也要落后5-10年。
每一项(我们)关键零部件,关键核心技术,共性技术,我们都处于起步阶段。

Brain Dead 的答案也说出了另外一重担忧
各行各业都是在不断发展的 咱们国产通用机器人企业 绝大多数只能当黄牛贩船票的时候 别人已经出了船舱去甲板看风景了 现在的国际趋势是以kuka的设备干掉一个工人为契机 发展人机协作技术去了。。。

对于这个问题我自己说不出更多的内容,想扯远些……
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国产工业机器人目前发展到了什么水平? 即便是这么一个看上去很聚焦的水平,想要全面的回答也很不容易,在 目前,中国目前处于工业化的哪个阶段? - 知乎用户的回答 这个问题里我提到过
制造业是一张大网,需要一点点的去细分,既有横向的细分,如造手机,造汽车,造脸盆;也有纵向的细分,制造业内部也是有上下游的,以造脸盆为例,上游有造钢,造设备……
同样的机器人行业需要细分
之前同事做过一系列的小内容简单分析了机器人核心零部件国内的情况
分享:①机器人核心零部件之控制器: ②机器人... 来自易能立方科技

摘取其中一点:
以机器人减速器为例,工业机器人用的谐波减速器(用量最大)国内已经做的差不太多了,但是RV这块还是有很大的问题,虽然已经有好几家企业说自己可以量产,RV减速器的生产遇到的问题绝不仅仅是单个产品的问题:
RV减速机数万小时的寿命和相当高的精度首先需要“钢材”的保障,如果钢材不行,要么进口,要么想其他办法绕过(比如换种原理不用机械减速用电或磁……)
RV减速机相当高的精度需要有很好的加工设备和检测设备,这个只能进口

机械的东西,都能拆的开,都能进行反向,复杂如航空发动机都可以,但是反向只能知其然不知其所以然,要想知其然需要建立理论或积累经验,无论是建立理论还是积累经验,都需要绝对时间的投入

即便有种种困难,总是有人出于各种目的会去做。一旦要做就会遇到下面这个“恶性循环”,同时还会遇到Brain Dead 提到的问题,尽管你投入了很大的力量,做出来的确是别人早就不用的旧轮子。不是说旧轮子没有价值,像 用于军方的芯片 就很有价值,但是旧轮子在民用市场往往价值有限
ps 王哲 的答案中提到骗保问题,不少童鞋把矛头指向补贴,个人 觉得事情还是要分开去看,政府补贴是破除上面这个恶性循环的重要手段
当然好的东西不见得是有好的结果,很多时候很多事情咱们改变不了……

乐观的地方是我们在中国
我们的市场 同任何一个国家和地区都不一样,我们有着巨大的体量和宽广的纵深,有太多太多的个性化需求和共性痛点;
我们的体制 也同任何一个国家和地区都不太一样,我们有着能量无比巨大的政府,也有着很是特别的企业发展环境;

有市场,有资本,加上合适的企业家,碰到恰当的机遇,未来,在自动化领域,我觉得会出现一个华为式的企业(不是卖手机的华为),即便当年华为离开了这个领域
  • 哄娃睡觉把自己哄精神了,不邀自来。
  • 在工业机器人行业内工作,所以匿名回答。
  • 另,以下观点全部是自己对工业机器人行业的理解与认识,没有任何权威性。
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题主对问题的描述有三个词,我也从这三个方面来谈一下我的看法。


技术

作为国内某机器人厂家的技术人员,我一直在思考这个问题。当然以我自身的局限,我考虑这个问题主要以“我司的技术与国内同行比较,处于什么位置”为主,偶尔会跳脱到“与国外二流厂商比较,我司有啥可以与之相比较的”。
思考的结果是,国内厂商的技术没有代差。卖得好坏,表现在销售是否给力,卖的是否便宜,服务是否到位。。
与国外二流厂商比,差距是全方位的。比如柯马,用的贝加莱系统,国内厂家也有用。但同样一套控制和驱动系统,做出来的产品,差距就有真的很大。本体、算法、系统集成以及优化等都有差距…


应用

按照我的理解,就是集成商的能力。四大家的国内工程公司还是很厉害的,毕竟有国外母公司的技术加持。
同时国内大的集成公司,也有已经在国内上市的了。但他们做项目应用,不会用国产机器人。
国内第一产业里行业这么多,有大量的自动化设备需求,一些熟悉某行业工艺流程,又有自动化设备的资源的小型集成商会活的很滋。
但这块蛋糕很难被国产机器人分到,或者分到的也就是残羹冷炙。据我了解国内某司厂商在码垛领域还是做的不错,但量也很小。
而我了解的安川的上海集成公司一年可以出掉1000台以上机器人,可以抵两三个国内厂商的一年的出货量。


精度

抛开应用场合、资金预算等限制条件谈精度,都可以认为是在耍流氓。
呵呵,开个玩笑,不要当真。


总结

国内工业机器人的发展程度只能算是开端吧,与国外差距真的不是一点半点,还需要长久的努力,无论是政府还是企业,都要有清醒的认识。

PS.国内自动化行业的快速发展可以说是借了半导体行业的东风,如果没有TI,ATELA,XILINX等半导体厂商来中国占市场,提供大量的产品和现成的解决方案,以国内的IC行业的发展速度,国产自动化设备,只能是梦了。

PS.还要感谢开源社区。

PS. 知乎编辑器不支持Markdown,让我好尴尬。。

楼顶的大神们主要强调现有差距,我来平衡一下,说点乐观的东西。

我的观点:5-8年之内中国机器人的硬件水平可以追上第一集团,3-5年内软件水平可以弯道超车,赶超第一集团

归根结底,技术的赶超需要人才,钱,和时间。钱现在基本上不是问题。中国的超一流人才(特别是海归)原来很少从事工业机器人相关工作,但现在也正在渐渐进入这个领域。所以不妨让子弹再飞一会。时间:2017年1月17日。
地点:上海返京的高铁上。
作为国内的工业机器人从业人员,我尝试回答一下。题主提到的技术,应用和精度三项实际上对应国产工业机器人的技术和市场两个方面。
我主要是从事控制器、伺服、电机三部分,所以先说下这三部分。
控制器
国内的机器人控制器,大约都经历了2-3年以上的开发,15-16年一直在测试,更改,再测试中循环,但2017年几家控制器厂商都可以推出能用的产品了,功能没有四大家丰富,偶尔会有小bug,集中在较为简单的搬运,上下料等场合,可以使用了。
我们自己的控制器,2016年11-12月进行了密集的技术测试。在精度方面,使用FARO激光测量仪做重复定位、轨迹精度测试(圆度,直线度,垂直度等),和奥地利某品牌控制器测试数据互有胜负,非常接近。
配置如下:
1.某奥地利品牌控制+山洋伺服+山洋电机+某国产工业机器人本体(减速器均为日系两大家)。
2.自有控制器+自有伺服+山洋电机+某国产工业机器人本体(和上述是同一台)。
作为独立控制器品牌,某奥地利公司在国内少有名气,国内不少公司在用。
2017年及以后很长一段时间的主要任务,就是进一步增加控制器功能,丰富工艺包,攻克那些较为高级的功能。
开发完成的产品在稳定性,功能,价格三个方面超越或者等同于国外的产品,这点我们实在做不到,在此给客户和看客道歉了。

伺服驱动器
国内很多做伺服的公司,为了避免广告嫌疑,我就不列出来(这样写真是憋的很难受)。北京的一家伺服公司也给安徽一家机器人公司匹配了不少了。广州的某数控公司、北京某数控公司、华中地区某伺服公司等几家自己开发的伺服,都已经销售至少10万台以上了,稳定性和功能都有一定的保证,性能略差与日系。产品机器人可以尝试使用。

电机
以前国内工业领域发展的伺服电机主要集中在80,90,110,130及以上几个规格(法兰尺寸)。对于工业机器人,20kg负载以下的3-6轴电机集中在40,60,80法兰,尤其是5-6关节,对电机长度要求很高,很多时候需要装超薄编码器。针对40,60法兰电机,目前国内我尚未见过比较符合要求的,如果您看到了,请@我一下。
最近2-3年内,国产工业机器人在小公斤级机器人上,可能还是得采用国外的电机。

总结
1.近2-3年内,国产工业机器人主要会集中使用到非汽车行业的新兴领域。
2.国内有很多企业拿国家的补偿,但也有少数企业立志开发自己的产品。
3.有一些归国大拿和在国内学有所成的人士进入到工业机器人产业,他们可能更多的从应用上层、软件、算法等方面给国产机器人提供助力,略微改善国内工业界长期缺乏高仿人才的现状,诞生几家有特色的创业公司。比如@李淼robot @邵天兰 @韩峰涛 @fly qq
以上@并未申请当事人同意,如有冒犯请知会我,先说声抱歉。

几天前,我们国内的公司刚刚注册成立-南京智造兴邦机器人有限公司。作为Dino Robotics GmbH德国公司的分支机构,本想起个德诺的名字,无奈此名已被占。德诺虽非Dino,不过所有Dino Robotics GmbH的工业级产品已经进入中国,鉴于创始人从生理到心理到文件证明都是地地道道的中国人,我们中国也算有了自己的机器人控制技术-并且是工业级别的应用!
注意,此文是广告,不过数字和名字都是真的,作者是文科傻妞,不负责回答技术问题。

这套设备-加装了三维视觉的可移动机器人操作系统刚刚拉到库卡的子公司Faude和FARO.UR.Robotiq同台竞技
效果嘛,除了我们报价低,没有比他们低的。每秒160帧处理速度,0.1毫米精度,Dino Robotics 的线性扫描技术可以广泛用于3C行业,焊缝质检等领域。目前用在德国奥迪车间的装配产线上,下一步做车门打磨和车厢内吸尘。
相比国际大厂知名品牌的产品,我们的优势是价格,后期项目软件算法支持,系统集成,而不单单只是卖一套设备。不少大厂的产品可以达到更高的扫描速度和精度,那是由于他们使用的是线阵相机,而我们使用的还是cmos相机,好处就是我们的产品在扫描时还能同时输出二维图像,用于质检更加直观方便。FARO的精度可以到微米级别,价格也要多不少个零。
德国公司的技术以后会源源不断引入国内,明年起有一个欧盟项目和一个德国经济部项目,各位可以期待一下,我国机器人相关领域技术水准与欧洲顶级研究所齐飞的局面了。
机器人这个圈子很小,真正的专家没几个,我就不@什么人了。








https://www.zhihu.com/video/873645546009673728






加了一个视频,你们可以对比我们去年慕尼黑展会时的应用,了解速度精度提高了多少。


50位德国制造业的大佬受库卡子公司 Faude之邀,观摩我们和UR FARO同台竞技,给他们展示了我们一般的技术,的确非同一般。

作为一个在德国创立机器人公司的中国人,那种骄傲感有些人一辈子也体会不到。

。。。。。。

我们公司算是靠德国市场起来的,对中国市场也有了一定了解。我新开的专栏会写一篇文章专门比较一下两地的差异,和各自的利弊端。欢迎大家指正。

怒答。三大件,电机,减速机,控制器。由于控制器只是电路板和软件,国产早已具备实力。电机也差不太远,至少达到国际 一流的80%。国产并联机器人(没有减速机的)都已经大行其道可以看出。问题在于减速机和销售。机器人上用的减速机精读绝对是丧心病狂的。而日本鬼子怎么用低成本做出这么高精度的东西根本是个谜。他的核心技术在他们生产减速机又高度自动化又高效又高精度的生产线上(外加材料配方)。咱们买他的减速机回来拆也是学不到的。而他们减速机卖给自己很便宜,卖给咱们很贵,所以我们做的东西成本下不来。也卖不出去,也积累不了生产技术。现在国产机器人就是在要做便宜(在性能达标的情况下)就得量上去,不便宜量又不上去的局里。

中国是有搞高精尖技术能力的,现在搞不出来的只需要积累经验,问题是有能力做好但不做好,有标准但不按标准执行,这是中国制造业整体的问题

我们公司大牛总抱怨,很多东西不是技术达不到,是一味追求成本,这个配件质量差一点,那个配件装配差一点,结果导致整体质量降下来。

大家好,我们是极智嘉Geek+,一家总部在北京,完全自主研发生产仓储机器人的公司。

看了大家的评论和观点,大多对于国内工业机器人领域有算是比较客观的认识,但是事实上国内市场和国际市场的情况大不相同。中国市场粗放型生长,目前对于工业机器人来说,快是首要的。拿我们自己(避免广告嫌疑)和我们的某个竞争对手举例,成立2-3年的时间就有多条产品线齐头并进,机器人仓库部署了超过30+个,甚至还有海外仓。具体信息我不多在此透露,有兴趣可访问www.geekplus.com.cn.


这说明,虽然我们起步比较晚,目前也确实和一些国外的机器人企业有一定差距。但是随着国内各行业的快速崛起,机器人领域也以很快的速度发展着。用物流行业为例,每年的双11包裹量已经达到世界都侧目的底部,对于仓储、物流方面的压力就更加显而易见了。在仓库作业中,拣选、搬运、分拣这些工作原先都是由人工来完成,但是国内的人口红利正在逐渐消失,而且对于工人的劳动力强度要求越来越高,“机器换人”是一个势在必行的趋势。目前有很多知名企业都已经部署了机器人智能仓,且作业效率最高可达到人工的4-5倍,在这方面其实我们跑的很快。


很多国内的仓储机器人对标的是亚马逊的KIVA机器人,但是由于亚马逊机器人不对外释放使用权,因此其他机器人公司纷纷自主研发起了仓储机器人,并研究出各种创新型物流解决方案。国外知名的比如fetch、greyorange等等,都是仓储机器人领域比较强的独角兽;国内,Geek+、快仓、海康等等也是在仓储机器人领域异军突起独树一帜,而且成本比国外的仓储机器人低。

最后强调一点,国内工业机器人早已不停留在浅层面,已经真正在工业、仓储场景中应用,也实现了大规模机器人调度。因此,奋力追赶,迎头赶上还是可以期待的。

最后放个视频。

https://www.zhihu.com/video/922066103033823232

欢迎大家关注:Geek+ | 机器人智能物流专家。

自2010年起,全球工业自动化的热潮不断涌现,随工业机器人的技术持续精进,全球工业机器人市场经历了迅猛发展。近期德国莱茵TU?V及赛迪检测认证联合发布的《2017年中国机器人行业白皮书》可以比较全面地回答这个问题。


德国莱茵TüV(以下简称“TüV莱茵”),总部设在德国科隆,是国际专业的第三方检验机构,成立于1872年,自成立以来始终致力于提供安全、可持续的解决方案,以应对人类、环境和科技互动过程中出现的挑战,TüV莱茵在机器人、机器人零部件等检测认证方面经验丰富。目前TüV莱茵在全球一共颁发了1,826张关于机器人的认证证书,包括全球四大家族、四小家族产品的大部分认证。


目录:

一.中国机器人市场现状分析

1.中国工业机器人保持领先地位

2.中国机器人产业已形成五大产业聚集区

3.中国机器人产业国家相关政策

二.中国机器人行业市场发展趋势与预测

三.中国机器人行业面临的问题

1.我国机器人产业发展存在的主要问题

2.机器人行业安全解决方案


2010-2015年期间,全球年均工业机器人销售量为18.3万台,较2005-2008年期间的年均销售量上升了59%。而在2017年4月美国芝加哥举行的2017年美国国际自动化及机器人展览会(AUTOMATE 2017)期间,国际机器人联合会公布,经初步统计,2016年全球工业机器人的安装量约为29万台,较2015年增长14%,已创下安装量的历史新高。销售量和安装量的大幅增长,亦反映出全球工业机器人需求量的大幅增长。


一.中国机器人市场现状分析

1.中国工业机器人保持领先地位

国际机器人联合会的统计显示,从国家来看,2015年全球前五大工业机器人销售国为中国、韩国、日本、美国及德国,销量约占全球工业机器人总销量的75%。自2013年以来,中国已连续成为全球最大的工业机器人销售国。2015年,中国的工业机器人销售量占全球工业机器人销售量的27%。

作为全球最大的工业机器人销售国,根据国际机器人联合会的统计数据,2015年,中国工业机器人销售量达6.9万台,较2014年同比增长20%。中国在2015年全年工业机器人的销售量已超过了欧洲所有国家的工业机器人5万台的销售量。根据中国机器人联盟和国际机器人联合会的联合统计,2015年,中国国产工业机器人销售量达2.2万台,销量同比增长31.3%。国产工业机器人在中国市场总销量中的比重为33%,比上年提高4个百分点。

可以说,中国工业机器人销售量已持续在全球保持领先地位,并始终呈快速增长态势。根据中国机器人产业联盟发布的最新统计数据,2016年国产工业机器人销量继续增长,上半年累计销售19,257台,较上年同期增长37.7%,同时增速比上年同期加快10.2个百分点;考虑到前期研发企业实现投产、新企业进入等因素,实际销量比上年增长70.8%,已连续多年保持了较高的增长速度,产业发展处于上升通道。


2.中国机器人产业已形成五大产业聚集区

在需求快速扩张及国家资助创新政策的作用下,国内一大批企业进入机器人研制和生产行列,我国工业机器人和服务已经进入了初步产业化阶段。目前,工业机器人发展已形成京津冀地区、东北部地区、长三角地区、珠三角地区和中部地区五大产业集聚区。

3.中国机器人产业国家相关政策

近年来,我国陆续出台了一系列支持机器人产业发展的政策。例如,2015年发布的《中国制造2025》及其重点领域技术路线图,进一步明确了我国机器人产业的发展方向:2016年发布的《机器人产业发展规划(2016-2020年)》对产业在“十三五”期间的发展起到指导作用。具体可看下图:


二.中国机器人行业市场发展趋势与预测

根据国际机器人联合会的预测,在2016年至2019年期间,中国将在全球工业机器人领域起主导地位,并保持快速增长的趋势。到2019年,中国工业机器人的销售量将达16万台,占全球销售量的40%。

根据中机院工业市场研究所的预测,在2016年到2020年期间,经过五年的努力,中国将形成较为完善的机器人产业体系。技术创新能力和国际竞争能力明显增强,产品性能和质量达到国际同类水平,关键零部件取得重大突破,基本满足市场需求。2020年国产工业机器人年产量达到10万台(其中六轴及以上工业机器人年产量达到5万台以上),实现2016年到2020年产量复合增长率达24.3%。


三.中国机器人行业面临的问题

1.我国机器人产业发展存在的主要问题

虽然我国机器人产业已经取得了明显进步,但与工业发达国家相比,还存在关键零部件长期依赖进口,行业标准有待进一步规范等问题。而正是这些问题制约了产业健康快速发展。

  • 关键零部件制造能力薄弱,长期依赖进口

关键零部件是机器人产业发展的基础,是决定机器人质量及性能的关键所在。我国在机器人关键零部件研发方面取得了一定的成绩,研制出了交、直流伺服电机及驱动系统、光电编码器、滚珠丝杠、液压元部件、谐波减速器等关键零部件。但总体而言,我国机器人关键零部件的研发和制造能力还比较薄弱、技术水平较低、性能质量不高,并成为一直以来制约我国机器人产业发展的短板问题。减速器、伺服电机及驱动器、控制器等关键部件约占多关节工业机器人成本的70%左右,目前我国工业机器人所需该类关键部件均大量依赖进口,性能可靠的精密减速器、高精度传感器等,国内能够提供规模化生产的企业还很少。2015年,约75%的精密减速器由日本进口;伺服电机和驱动超过80%主要来自于日本和欧美国家进口。虽然一些企业已经实现了部分关键部件的国产化,但在批量生产时的性能稳定性、质量可靠性方面还有待提升。这一问题如得不到解决,一方面会阻碍国产机器人整体质量、性能的提高;另一方面,进口关键部件使我国工业机器人的成本居高不下,影响产品市场竞争力,并面临产业空心化风险。若能够在关键零部件方面尽快取得突破,将大大降低机器人生产成本,提高用户认可度,迅速占领市场。

  • 行业标准有待进一步规范

质量提升,标准先行。长期以来,产品质量、可靠性都是制约我国机器人及关键零部件发展的一大瓶颈问题,行业标准的缺失是造成产品质量参差不齐的重要原因之一。我国机器人标准的制定主要有等效采用相关国际标准,和国内相关标准委员会组织编撰等方式。可以说,在过去很长的一段时期内,国内相关行业标准并不完善,等效采用国际标准的国家标准虽然在国际标准基础上进行了修订,但仍无法完全满足国内对相关标准的需求。近年来,我国也在积极推动机器人检测认证领域,加快建立完善合理的国内机器人标准化组织,研究制定一批机器人国家标准,行业标准和团体标准,构建和完善机器人产业标准体系,同时积极参与国际标准的制订及修订工作。

2016年11月2日,2016国际机器人检测认证高峰论坛在上海举行,国家发展改革委、国家质检总局、工业和信息化部、国家认监委向社会首次发布“中国机器人认证China Robot,下称CR)”标志,同时颁发中国首批机器人产品认证证书,这标志着我国正式建立实施机器人检测认证制度。


2.机器人行业安全解决方案

工业机器人的机器安全(涵盖机械安全和电气安全等)、电磁兼容(EMC)、功能安全、线缆安全和防爆安全(ATEX)是工业机器人安全的几个重要方面。如今我国除了国内现有的相关标准及规范外,还会采用国际标准化组织和国际电工委员会制定的标准对工业机器人进行规范,以下我们仅以机器人线缆安全、防爆安全作为示例来讲一下。

  • 机器人线缆安全

机器人电缆是机器人中重要的零部件,可谓是机器人的中枢神经。拿电缆中所使用的导体铜来说,普通拉束丝工艺无法满足线缆的要求,在我们的测试过程中,往往会发生在10万次的机械测试中发生断裂现象,而日本、德国的产品能经受的测试次数10多倍于本土产品,他们的设计工艺已经有20-30年的研发生产经验。但是在国内最优秀的企业不过10年,这也是为什么80%机器人整机厂更愿意采购进口产品。据不完全统计,外资企业几乎统治了国内机器人电缆市场份额,约占80%的订单量。


通常我们运用自行开发的标准2PfG 2577/08.16,为生产厂家在选料过程中提供原料清单参考,帮助他们剔除了目前工艺无法达到的材料,以便更高效率地进行产品设计。


  • 机器人防爆安全

当机器人需要在爆炸性环境或者潜在爆炸性环境中使用时,那么机器人可能产生的电火花、高温热表面、机械冲击、静电放电等将成为点燃源,对爆炸性环境点火引起爆炸,造成人员的损伤、财产损失等。所以机器人必须具备防爆安全功能。

TüV莱茵防爆安全认证部门为中国最大的专门从事ATEX、IECEx国际防爆认证的机构。根据我们所掌握的信息,目前欧盟新版防爆指令2014/34/EU(ATEX114)已于2016年4月20日正式执行,机器人的防爆安全认证主要使用该指令包含的以下标准:

▲ EN/IEC 60079-0~35标准:潜在爆炸性环境中的防爆电气设备

▲ EN 13463-1~8标准:潜在爆炸性环境中的防爆非电气设备

▲ EN ISO/IEC 80079-34:2011:防爆设备制造的质量体系


符合防爆安全认证的机器人才能在爆炸性或潜在爆炸性环境中使用。


以上是关于我国工业机器人的大致情况,想了解更多可以戳这里

《2017年中国机器人行业白皮书》预约申请

看了各位大牛的回答,从回答“国产工业机器人目前发展到了什么水平?”这个问题来说的,赞同者最多的王哲算是很专业的回答了,我如果是考试的一道分析题的话,估计得接近满分了。不过知乎除了教科书式的回答之外还是个分享和讲故事的地方,我从11年毕业后进入机器人这个行业,看到了这几年整体发展趋势,所以讲讲一些经历和看法吧,从侧面应该可以反应出“国产工业机器人目前发展到了什么水平”。


  1. 11年毕业,本科是学计算机的,阴差阳错之下进了自动化行业,当时完全不了解这个行业,选择的原因只有两个,一是这家公司是外企,二是懒得找工作了(华为直接到学校组织面试但是没有通过,受了打击)。11年的时候,国内还没什么做机器人的,那时我父母刚结束近十年的工厂打工,工厂里面主要还是人工+专用机器,调第一个项目的时候得知当时一台分拣Delta机器人要卖80万,德国博世力士乐的,工程师调试费用还另算。当时国内做机器人的地方我所了解的主要只有沈阳新松,沈院士那个时代带出来了一帮人,然后就是华东区域,江苏和浙江两个省比较有前瞻意识,珠三角按我老大当时的话说是“爆发户太多”,还没多少有意识要用上机器人这种高科技玩意儿的。另外,学校搞机器人比较厉害的一个是哈工大系,再有上海交大系,天津大学那个时候也热衷机器人来着。
  2. 第一个机器人项目12年在上海嘉定调,大冷天的,上海的冬天阴冷阴冷的,风直接灌进工厂,当时站着调试一天下来冻得我怀疑我的职业人生,那个时候对机器人的控制、工作原理、机器视觉、追踪算法、坐标转换、轨迹规划,完全都是懵逼状态,领导也没讲清楚,老外也没专门培训,就按着模板工程硬着头皮上,最后搞了三天,才差不多搞好一个自动跟踪抓牛奶(记得是伊利的袋装牛奶,当时饿了就直接拆一代牛奶喝)。项目机器人三十多万,视觉用康耐视的差不多10万,控制器部分大概是5万,最后卖没卖出去不知道,做的Demo。
  3. 13年的时候学乖了,知道没有基础的话是玩不透这个行业的,机器人学包含的东西太多了,从数学到物理学,从机械到电气,从控制理论到软件和算法,有机器视觉,有不同设备的通讯,最难的估计就是机器人项目工艺的实现了,那个没点积累完全搞不出来,在Youtube上看国外的机器人项目,很多巧妙的方案,不仅仅是摆一台手在那里抓抓放放就了的。同年进了上海交大读在职研究生,选了个自动化系最牛逼的导师(毕业的时候才知道痛苦),然后各种恶补控制领域及机电一体化的相关理论知识,但是目前为止也只学了皮毛,吹牛的时候能把雅克比矩阵拿出来说说,要说透还得去翻老师的课件。。。。
  4. 13年在浙江和江苏调过不少项目,说两三个比较典型的。一是去过福耀玻璃,用了一台超大的6轴机器人搬玻璃,当时和他们的人聊下来就是福耀不差钱,多贵都买,但是就是产线你不能给我停,你一停我的产线,一个小时可能就损失好几十万,当时去升级一个伺服,停了半小时,差点被人骂;二是在江苏一家公司调过一个6轴项目,政府扶持,公司骗补,其实用ABB的二手本体,加日本的电机,加德国2线的伺服,加国外的控制器,然后做出来的东西说是自主研发,政府专家团队也验收了,还是一千万的项目呢;三是在浙江调过一个项目,老板是卖涂料的,很赚钱(浙江那边真的好多小老板很有钱,但是平时很低调,就开个帕萨特,但是其他时候出去玩的时候又是开别的车),老板要做喷涂机器人,精品造日本一家公司的机器人,我搞了差不多快半年,开发出来了,但是发现没太大市场,不知道后面卖出去了几台。
  5. 14年比较特殊,被称之为工业机器人元年,这一年的感觉就是华南很多“暴发户老板”也要搞机器人了,后来才知道是12年中国劳动力人口首次减少,人口红利消失,大量工厂招不到普工引起的,这一年调了不少华南区的客户,主要在广州、东莞、佛山、深圳,其他城市貌似没有。不过话说这些客户包括前几年调的客户基本都是腾讯派,这也对,咱们要先模精品,再超越嘛……同年国内一些做机器人控制器的也开始出现了,和南京的Estun,上海当时的Step(还没收购众为兴的时候)、成都的卡诺普都接触过。这一年,汇川也开始搞机器人控制了,而且速度很快。下半年离开了魔都,逃离到广州(当时老大的说法是广州的房价比上海便宜多了)。
  6. 15年,年初出了趟国,感受了下国外的工业自动化程度以及公司的研发体系,感觉我们国内的环境浮躁而没有基础,任重而道远啊!回来没多久申请加薪失败,被猎头乘虚而入,就离开外企了,到了DG(去的晚了,没敢上ISO9001式的标准),这个时候感觉是政府的补贴力度加大了很多,每个工厂都有机器换人的概念了,买的人补贴,卖的人也补贴,可能中国就要这种重赏之下必有勇夫的办法来解决问题吧,不过同时期机器人行业还是不好招人,因为机器人行业主要的工作还是编程,然后软件类的人才都被互联网公司、游戏公司抢走了,我之前的好多同学去深圳发展的也都走上了升职加薪出任CEO赢取白富美的路,所以机器人行业内的工程师薪酬待遇提升就是从这段时间开始的,当时行业内传过两家E开头的公司互相挖各自的团队,A出双倍的工资把一个团队从B公司挖走,等B公司回过神,觉得人才还是最重要的,于是又出双倍的工资把人从A公司挖回来……
  7. 16年,种种原因又离开了DG,来到了现在的城市,选择和朋友一起合作创业,还是机器人行业……
  8. 17年,一把辛酸泪,想起来在高工年机器人颁奖年会的时候,高小飞在台上直接哭了,说这几年国内机器人行业太苦了,大家都没赚到什么钱,不过现在好了,已经有公司开始赚钱了,未来中国机器人行业一片大好,KUKA被我们买了,安川和我们合资成立了公司,ABB在国内开工厂了,而国内一大批机器人公司在资本的涌入下如雨后春笋(当然也挂掉了一批)……
  9. 但是,说到工业机器人的技术——那还是得从德国取经、从美国取经,当然,目前有期望借助国家好多公司All In AI的人工智能来弯道超车,因为,机器人要真成为机器人,那他得有眼睛、有鼻子、有触觉,有脚,甚至要有思想。如果要用一个词来评价过去的机器人的话,那不叫机器人,叫做残肢。
  10. 我之前的老大说过,以后的机器人市场,是技术平台化,功能同质化,服务差异化,需要深耕各个不同的行业来发力,目前的ROS,Codesys等平台,都提供了很多底层技术,搞机器人不用再从数学矩阵开始搞了。就好像当初的IOS和Android,打败了诺基亚……

差距还是挺大的

给高票答案 @王哲 补一个ABB的视频,或许可以看出精度控制的差距

https://www.zhihu.com/video/1049340228829003776

放三段Demo的视频来展示一下国内厂商的工业机器人与国际厂商产品在精度和速度运动控制方面的差距。

第一段是国际厂商ABB机器人在约10年前展示的3台机器人在协同完成这个挑战,工具与罐子之间的间隙为1mm。

ABB Fanta Can Challengehttps://www.zhihu.com/video/1057579332708503552

第二段是国内厂商珞石在2017年上海工博会展示的Demo,工具与罐子的间隙略大于1mm,但整个易拉罐的托盘是静止的。

珞石科技2017年Demohttps://www.zhihu.com/video/1057581998628978688

第三段是国内厂商艾利特在2018年工博会上展示的Demo,整个易拉罐的托盘有绕2个轴运动的旋转自由度,精度未知。

艾利特2018年Demohttps://www.zhihu.com/video/1057582701317607424

最近半年的工作和国内某家厂商的研发部门打交道较多,对方还是蛮扎实的,沟通交流中也有一些其他方面的感悟:

(1)工业机器人只有用起来,才会得到设计方面及工程方面的反馈,来协助进行产品的迭代。对于2007年之后才大规模进入多轴机器人领域的国内厂商来说,没有谁设计的产品是一步到位的,即使是copy国外厂商的构型设计,也需要在使用中来完成这个吃透的过程。

(2)国内厂商要把自己的产品当做真正的工业产品而不是非标设备来做,产品需要具有的协助下游集成商开发集成的齐备的手册及模型。另外就是品牌建设方面,产品外形的标准色,LOGO等元素对内对外要有规范。

(3)想到再补充

求助各位大佬,有什么能到5微米的国内替代品吗? 求。

这家不在国内卖。

Extra-small industrial robot arms


据称1.5万美元

High-accuracy small 6-axis industrial robot arm Meca500 by Ilian Bonev + video

https://www.zhihu.com/video/1080978960795586560

怎么说呢?

仅从控制器说明书的阅读体验来说明差距。

国内机器人控制器的说明书较薄,阅读起来跟小人书一样,大概翻翻就能明白背后的原理。

四大家族的说明书很厚,阅读起来跟看名著似的,需要仔细品味每条说明背后的原因,然而不少地方还是捉摸不透。

这背后的差距是人家这么多年这么多项目这么多经验积累而导致的。

一、控制系统方面

国外的机器人经过若干年的技术积累,往往都形成了自己的底层机器人操作系统(基于硬件的机器人控制软件系统)。国外很多二线品牌也不一定,很多也是基于通用的实时操作系统的,比如VxWorks、linux+rtruntime等。国内在这方面没有能够完成技术突破,基本上都是使用的第三方的实时内核操作系统,以裁剪linux最为普遍。这一点说明国内的机器人研发厂家的积累还不是非常充分,但是,并不能说,使用的技术落后。

二、驱动系统方面

驱动系统方面国产机器人最大的问题是没有能够和控制系统形成一体化的设计和实现,做驱动的卖驱动给机器人厂家,机器人厂家控制器往往也是买来的,从驱动、控制一体化设计的角度,很多控制通道和数学模型难以实现。

这不是控制设备和驱动设备本身的问题,是控制方法的问题,这些问题也是软件方面的。仍然归结为软件问题。

三、所谓减速机问题

我认为这方面没有问题,即便是国际上最大牌的机器人也用纳博特斯克的减速机。

如果全世界都用纳博特斯克的减速机,并没觉得自己没掌握机器人核心技术,那么国产机器人也没有必要纠结这个问题。

四、电机的问题

这并不是国产机器人的问题,对于国产机器人厂商来讲,是机器人产量的问题。由于机器人的产量小,国产机器人厂商往往还不具备像主流大厂商根据机器人对动力的要求定制电机的条件,因为,当批量小的时候,定制电机成本太高了。

使用通用电机时,电机的惯量、电流、扭矩输出响应能力等参数往往不能做到最优化,于是我们看到国产的机器人为了满足最大负载和速度参数,使用的电机都比国外的电机选型要大一些。

这样做的另一个缺点是,机器人的负载自重比会进一步增大。

五、机械本体

机械本体部分主要要分析两个方面。

1.材料。现在使用材料的牌号都基本相似,比如铸铝一般都采用美标A356,或对应的国标牌号,如ZL101或ZL101A等;大机器人关节臂一般采用球墨铸铁。并且除了funac,其他大品牌的机器人已经基本实现国产化;

2.设计和机加工工艺。机械设计是看得见的部分,通过模精品研究基本上能够解决。但是还有一些know how的问题要搞清楚。比如机械方面最常见的几个问题:漏油、油封设计、传动间隙、机械刚度等。

六、机器人生产工艺和质量管控

这是国内机器人企业相对来讲的短板,由于批量尚小,很难实现流水线、标准化生产模式,工艺可靠性主要依赖于技术工人的技术水平。现在我们的大国工匠少了,一线生产的都是年轻人,在标准化生产流程和工艺不十分健全的情况下,质量一致性会差一些。

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