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未来全球工业机器人趋势前景预测

工业机器人是智能制造业最具代表性的装备。日本、美国、德国和韩国是工业机器人强国。日本号称“机器人王国”，在工业机器人的生产、出口和使用方面都居世界榜首；日本工业机器人的装备量约占世界工业机器人装备量的60%。美国是机器人的发源地，早在1962年就研制出世界上第一台工业机器人，尽管美国在机器人发展史上走过一条重视理论研究、忽视应用开发研究的曲折道路，但是美国的机器人技术在国际上仍一直处于领先地位，其技术全面、先进，适应性也很强。德国工业机器人的总数占世界第三位，仅次于日本和美国；德国工业机器人的研究和应用在世界上处于领先地位。韩国是工业机器人的后起之秀，于20世纪80年代末开始大力发展工业机器人技术，在政府的资助和引导下，韩国近几年来已跻身机器人强国之列。与此同时，工业机器人领域的全球知名生产厂商也主要集中在以日、美、德等为代表的发达国家，如瑞典ABB，日本的发那科（FANUC）、安川电机（YASKAWA），德国的库卡（KUKA）、美国American Robot和意大利柯马（COMAU）等，这些厂商生产的工业机器人已成为一种工业标准在全球得到广泛应用。根据国际机器人联合会（IFR）统计，国际工业机器人市场于2010年开始恢复性增长。从全球范围来讲，由于金融危机的影响，2009年运行中的工业机器人比2008年下降了0.5%。2010年，全世界新安装的工业机器人数量逐步接近2005-2008年的高峰期，共供应了12.1万台工业机器人，这就意味着工业机器人的全球销售量与不景气的2009年相比几乎翻倍。最新数据显示，2016年全球工业机器人销量约29.4万台，同比增长16%，预计2017年在34.6万台左右；2016年全球工业机器人销售额首次突破132亿美元，预计2017年可达147亿美元。图表2：2010-2017年全球工业机器人发展规模（单位：万台，亿美元）未来全球工业机器人趋势前景预测前瞻产业研究院分析认为，工业大国提出机器人产业政策，如德国工业4.0、日本机器人新战略、美国先进制造伙伴计划、中国大陆十三五规划与《中国制造2025》等国家级政策，皆纳入机器人产业发展为重要内涵，将促使工业机器人市场持续增长，IFR预计到2025年全球工业机器人销量将达到85万台。图表3：2017-2025年全球工业机器人销量预测（单位：台，%）前瞻产业研究院发布的《2018-2023年中国工业机器人行业战略规划和企业战略咨询报告》认为，未来全球工业机器人主要有以下四大趋势： 1）机器人与信息技术深入融合大数据和云存储技术使得机器人逐步成为物联网的终端和节点。信息技术的快速发展将工业机器人与网络融合，组成复杂性强的生产系统，各种算法如蚁群算法、免疫算法等可以逐步应用于机器人应用中，使其具有类人的学习能力，多台机器人协同技术使一套生产解决方案成为可能。 2）机器人产品易用性与稳定性提升随着机器人标准化结构、集成一体化关节、自组装与自修复等技术的改善，机器人的易用性与稳定性不断被提高。一是机器人的应用领域已经从较为成熟的汽车、电子产业延展至食品、医疗、化工等更广泛的制造领域，服务领域和服务对象不断增加，机器人本体向体积小、应用广的特点发展。二是机器人成本快速下降。机器人技术和工艺日趋成熟，机器人初期投资相较于传统专用设备的价格差距缩小，在个性化程度高、工艺和流程繁琐的产品制造中替代传统专用设备具有更高的经济效率。三是人机关系发生深刻改变。例如，工人和机器人共同完成目标时，机器人能够通过简易的感应方式理解人类语言、图形、身体指令，利用其模块化的插头和生产组件，免除工人复杂的操作。现有阶段的人机协作存在较大的安全问题，尽管具有视觉和先进传感器的轻型工业机器人已经被开发出来，但是目前仍然缺乏可靠安全的工业机器人协作的技术规范。 3）机器人向模块化、智能化和系统化方向发展目前全球推出的机器人产品向模块化、智能化和系统化方向发展。第一，模块化改变了传统机器人的构型仅能适用有限范围的问题，工业机器人的研发更趋向采用组合式、模块化的产品设计思路，重构模块化帮助用户解决产品品种、规格与设计制造周期和生产成本之间的矛盾。例如，关节模块中伺服电机、减速机和检测系统的三位一体化，由关节、连杆模块重组的方式构造机器人整机。第二，机器人产品向智能化发展的过程中，工业机器人控制系统向开放性控制系统集成方向发展，伺服驱动技术向非结构化、多移动机器人系统改变，机器人协作已经不仅是控制的协调，而是机器人系统的组织与控制方式的协调。第三，工业机器人技术不断延伸，目前的机器人产品正在嵌入工程机械、食品机械、实验设备、医疗器械等传统装备之中。 4）新型智能机器人市场需求增加新型智能机器人，尤其是具有智能性、灵活性、合作性和适应性的机器人需求持续增长。第一，下一代智能机器人的精细作业能力被进一步提升，对外界的适应感知能力不断增强。在机器人精细作业能力方面，波士顿咨询集团调查显示，最近进入工厂和实验室的机器人具有明显不同的特质，它们能够完成精细化的工作内容，如组装微小的零部件，预先设定程序的机器人不再需要专家的监控。第二，市场对机器人灵活性方面的需求不断提高。雷诺使用了一批29公斤的拧螺丝机器人，它们在仅有的1.3米长机械臂中嵌入6个旋转接头的机器臂均能灵活操作。第三，机器人与人协作能力的要求不断增强。未来机器人能够靠近工人执行任务，新一代智能机器人采用声呐、摄像头或者其他技术感知工作环境是否有人，如有碰撞可能它们会减慢速度或者停止运作。

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