來(lái)源：機(jī)械工程與自動(dòng)化

作者：唱榮蕾  閆建偉  唐樹(shù)峰  李洋  劉震  王兆峻

關(guān)鍵字：機(jī)器人  系統(tǒng)集成

通過(guò)對(duì)機(jī)器人整體產(chǎn)業(yè)、規(guī)模以及所處行業(yè)環(huán)境進(jìn)行簡(jiǎn)述，結(jié)合中國(guó)制造業(yè)的實(shí)際情況，分析國(guó)產(chǎn)機(jī)器人系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，再針對(duì)國(guó)內(nèi)典型系統(tǒng)集成商進(jìn)行調(diào)研，列舉出優(yōu)秀集成商代表，最后預(yù)測(cè)并展望了國(guó)內(nèi)機(jī)器人集成產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，可知機(jī)器人系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)會(huì)成為中國(guó)智能制造業(yè)的重要推動(dòng)力量。

1 機(jī)器人系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)概述

一個(gè)完整機(jī)器人系統(tǒng)的調(diào)試開(kāi)發(fā)即機(jī)器人的系統(tǒng)集成。從機(jī)器人系統(tǒng)集成整個(gè)產(chǎn)業(yè)看，目前機(jī)器人主要應(yīng)用于汽車(chē)制造業(yè)及其零部件制造業(yè)、食品與藥品行業(yè)、機(jī)械加工行業(yè)、家具制造業(yè)、電子電氣行業(yè)、塑料與橡膠行業(yè)以及木材加工行業(yè)等。隨著全球制造業(yè)產(chǎn)能自動(dòng)化水平的提升，特別是中國(guó)制造業(yè)的升級(jí)，估計(jì)2017年全球工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)量會(huì)達(dá)到25萬(wàn)臺(tái)，年復(fù)合增長(zhǎng)率為9.5％。從2013年至2017年，包含本體和集成在內(nèi)的全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)，年復(fù)合增長(zhǎng)率約為11％，預(yù)計(jì)2017年全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)容量將達(dá)到2700億元。

中國(guó)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)下行，實(shí)體制造業(yè)將面臨一系列的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)調(diào)整，結(jié)合國(guó)家提出的中國(guó)制造強(qiáng)國(guó)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，高端智能化制造逐漸成為振興中國(guó)制造業(yè)的一個(gè)重要手段。放眼全球，智能制造業(yè)已然成為各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)制高點(diǎn)。

所以，工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不論是在國(guó)內(nèi)還是在國(guó)際上都迎來(lái)了一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期。美國(guó)的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、德國(guó)的“工業(yè)4.0”、中國(guó)的中國(guó)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，這些發(fā)展戰(zhàn)略的提出，其目的都是要提升本國(guó)智能制造的水平，而智能制造的核心就在于機(jī)器人系統(tǒng)的集成產(chǎn)業(yè)。

2 國(guó)內(nèi)機(jī)器人系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

由于市場(chǎng)發(fā)展穩(wěn)定以及人口紅利逐漸縮水，中國(guó)已成為世界第一大工業(yè)機(jī)器人需求國(guó)，同時(shí)隨著我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)的不斷深入和國(guó)際制造業(yè)中心向中國(guó)的轉(zhuǎn)移，我國(guó)的機(jī)器人市場(chǎng)將會(huì)進(jìn)一步加大，市場(chǎng)擴(kuò)展的速度也會(huì)進(jìn)一步提高。根據(jù)中投顧問(wèn)產(chǎn)業(yè)研究中心預(yù)測(cè)，2020年機(jī)器人本體市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)276億左右，集成系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模則有望接近830億元，未來(lái)幾年年均增速可達(dá)20％。在國(guó)內(nèi)機(jī)器人集成產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的背景下，由于國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一些特點(diǎn)，存在一些不利因素嚴(yán)重制約著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)向集約化、規(guī)模化方向發(fā)展，具體如下：

(1)國(guó)內(nèi)機(jī)器人集成產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)為需求量大，對(duì)相關(guān)行業(yè)工藝不熟悉，易形成技術(shù)壁壘。由于工業(yè)種類(lèi)繁多，機(jī)器人要求多樣，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)系統(tǒng)集成項(xiàng)目大多是非標(biāo)準(zhǔn)化的，不容易形成規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化，使研發(fā)成本增高，嚴(yán)重制約著國(guó)內(nèi)系統(tǒng)集成企業(yè)的發(fā)展。而機(jī)器人系統(tǒng)如果針對(duì)某一行業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)集成，那么集成商必須了解該行業(yè)的工藝過(guò)程，技術(shù)壁壘形成后，集成商可依靠該行業(yè)生存，但是要跨行業(yè)拓展業(yè)務(wù)，打破行業(yè)勢(shì)力范圍是很難的。所以現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)的系統(tǒng)集成商多數(shù)都是針對(duì)某一行業(yè)。

(2)集成商之間的惡性競(jìng)爭(zhēng)將導(dǎo)致出現(xiàn)一系列資金不足、人才流失等問(wèn)題。一方面，系統(tǒng)集成商之間抄襲、模仿以及在競(jìng)標(biāo)中惡意降低價(jià)格，將會(huì)使系統(tǒng)集成商項(xiàng)目利潤(rùn)減少，項(xiàng)目回款一旦出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)出現(xiàn)資金周轉(zhuǎn)困難，而系統(tǒng)集成中許多產(chǎn)品都是外購(gòu)件，資金一旦無(wú)法及時(shí)給付，采購(gòu)周期就會(huì)增加，項(xiàng)目也會(huì)拖延；另一方面，系統(tǒng)集成需要專(zhuān)業(yè)的研發(fā)、管理、調(diào)試、銷(xiāo)售人才，而集成商之間互相挖角專(zhuān)業(yè)人才，使行業(yè)內(nèi)人員流動(dòng)頻繁，系統(tǒng)集成行業(yè)很難得到健康持續(xù)的發(fā)展。

(3)三大核心零部件減速器、伺服系統(tǒng)和控制器與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品相比有很大差距。在減速器領(lǐng)域，日本的哈默納科和納博特斯克（帝人）分別在國(guó)內(nèi)諧波減速器、RV減速器市場(chǎng)中具有很高的占有率。而國(guó)內(nèi)伺服系統(tǒng)的前三位也被日本的松下、安川和三菱把持。

至于控制器方面，四大家族ABB、KUKA、Fanuc和Yaskawa都有自產(chǎn)的控制器。所以，國(guó)內(nèi)機(jī)器人廠(chǎng)商在核心零部件的研發(fā)和市場(chǎng)推廣方面任重而道遠(yuǎn)。

3 國(guó)內(nèi)典型機(jī)器人系統(tǒng)集成商

隨著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)興起，系統(tǒng)集成商也如雨后春筍般的成長(zhǎng)，據(jù)高工產(chǎn)研機(jī)器人研究所(GGII)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2016年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成企業(yè)有1000多家，企業(yè)中營(yíng)收規(guī)模超過(guò)1億元的僅40家-50家，絕大部分企業(yè)系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)營(yíng)收不超過(guò)3000萬(wàn)元?？偨Y(jié)國(guó)內(nèi)集成商的發(fā)展特點(diǎn)，將其分為以下幾種：

(1)傳統(tǒng)系統(tǒng)集成商，一般不進(jìn)行機(jī)器人本體的研發(fā)，是一些大型本體企業(yè)或者集成商的下游代理商，具有項(xiàng)目集成能力，規(guī)模比較小，業(yè)務(wù)局限于某個(gè)領(lǐng)域，這類(lèi)機(jī)器人企業(yè)是國(guó)內(nèi)最典型的系統(tǒng)集成商。

(2)依托科研院所成立的機(jī)器人企業(yè)，其科研能力突出，人才儲(chǔ)備有著天然的優(yōu)勢(shì)，稱(chēng)得上國(guó)內(nèi)機(jī)器人企業(yè)的翹楚。其代表為沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司，新松隸屬于中國(guó)科學(xué)院，是中國(guó)第一家機(jī)器人公司，產(chǎn)研結(jié)合，實(shí)力雄厚。

(3)由數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)領(lǐng)域向機(jī)器人集成產(chǎn)業(yè)進(jìn)行業(yè)務(wù)拓展的企業(yè)，代表廠(chǎng)商有華中數(shù)控和廣州數(shù)控。依靠先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)和強(qiáng)大的生產(chǎn)能力，華中數(shù)控和廣州數(shù)控這類(lèi)集成商在機(jī)器人核心零部件的研發(fā)和生產(chǎn)方面優(yōu)勢(shì)巨大。

(4)一些小而精的系統(tǒng)集成商，由于業(yè)務(wù)能力突出，而被上市企業(yè)并購(gòu)。連碩自動(dòng)化、上海明匠兩家機(jī)器人系統(tǒng)集成商先后被上市企業(yè)徐州海倫哲和黃河旋風(fēng)全資收購(gòu)。憑借上市公司強(qiáng)大的融資能力，該類(lèi)系統(tǒng)集成商在資金周轉(zhuǎn)方面獲得強(qiáng)有力的支持。

(5)從其他生產(chǎn)領(lǐng)域自主跨界轉(zhuǎn)型成機(jī)器人系統(tǒng)集成商，在轉(zhuǎn)型過(guò)程中，企業(yè)會(huì)肩負(fù)巨大的壓力。佛山利迅達(dá)機(jī)器人就是從不銹鋼產(chǎn)業(yè)跨界而來(lái)，2009年與意大利INTEC機(jī)器人達(dá)成了戰(zhàn)略合作協(xié)議，通過(guò)兩年不間斷的投入，于2011年轉(zhuǎn)型成功，成為佛山機(jī)器人的代表。

4 國(guó)內(nèi)機(jī)器人系統(tǒng)集成的發(fā)展趨勢(shì)

基于國(guó)內(nèi)機(jī)器人行業(yè)的多樣化，中國(guó)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)同時(shí)也進(jìn)入了戰(zhàn)國(guó)模式，針對(duì)3C、工業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)等各個(gè)領(lǐng)域，都會(huì)有成百上千的系統(tǒng)集成商，而各集成商針對(duì)自己擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，不斷開(kāi)發(fā)新的先進(jìn)集成系統(tǒng)。

從系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)的規(guī)模和發(fā)展方向分析，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇會(huì)淘汰一批規(guī)模小、水平低的集成商，同時(shí)一些大的系統(tǒng)集成企業(yè)也會(huì)利用自己的資源優(yōu)勢(shì)吞并一部分小而精的廠(chǎng)家，所以在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的調(diào)配下，機(jī)器人集成產(chǎn)業(yè)面臨一番整合；而系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)也將會(huì)打破汽車(chē)行業(yè)一家獨(dú)大的格局，向其他行業(yè)延伸并細(xì)化，這就要求系統(tǒng)集成商能夠掌握更多的行業(yè)工藝以適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要。

從機(jī)器人性能及研發(fā)角度分析，未來(lái)的機(jī)器人技術(shù)將在通信、感知、處理、移動(dòng)、意識(shí)、操作這六個(gè)方面突破，很多場(chǎng)景由機(jī)器人自主判斷，不需要高級(jí)的技術(shù)人員操作，實(shí)現(xiàn)智能化；機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化方向發(fā)展，使機(jī)器人的裝配實(shí)現(xiàn)模塊化；機(jī)器人控制系統(tǒng)向基于PC機(jī)的開(kāi)放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化，大大提高了系統(tǒng)的可靠性；積極研發(fā)人機(jī)交互技術(shù)，使機(jī)器人能夠進(jìn)入普通人生活，成為與人類(lèi)相適應(yīng)的友好、智能、自然的“人類(lèi)助手”。

展望機(jī)器人集成系統(tǒng)的發(fā)展前景，數(shù)字化工廠(chǎng)將大大提高系統(tǒng)集成的生產(chǎn)效率，通過(guò)運(yùn)用信息化和數(shù)字化手段，貫通從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造的各個(gè)環(huán)節(jié)，降低各個(gè)環(huán)節(jié)不確定性因素帶來(lái)的影響，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，提高產(chǎn)品的可靠性和成功率。數(shù)字化工廠(chǎng)的系統(tǒng)集成不僅包括硬件設(shè)備集成，還包括軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。數(shù)字化工廠(chǎng)的研發(fā)設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)集成商提出了一個(gè)新的挑戰(zhàn)，同時(shí)也提供了一系列機(jī)會(huì)。

5 總結(jié)

機(jī)器人系統(tǒng)集成板塊處于整個(gè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的下游應(yīng)用端，其職能是為終端客戶(hù)提供解決方案，雖然由于諸多因素使機(jī)器人集成產(chǎn)業(yè)發(fā)展遇到了一些阻礙，但是國(guó)內(nèi)還是涌現(xiàn)出了許多優(yōu)秀的機(jī)器人系統(tǒng)集成商，憑借國(guó)家的政策扶持以及市場(chǎng)化運(yùn)作，機(jī)器人系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)將會(huì)有一個(gè)廣闊的市場(chǎng)前景，成為中國(guó)智能制造發(fā)展戰(zhàn)略的一個(gè)重要拼圖。