市場分析

　　(1)中國工業機器人市場規模及增長趨勢。2015年，中國工業機器人市場規模整體增幅比較樂觀，銷售量達到82,495臺，同比增長39.6%，銷售額達到128.2億元，同比增長37.3%。在宏觀經濟和制造業增速下滑的態勢下，中國工業機器人市場繼續維持30%以上增長速度。2016年國產工業機器人銷量繼續增長，上半年累計銷售19257臺，按可比口徑計算較上年增長37.7%，增速比上年同期加快10.2個百分點;考慮到前期研發企業實現投產、新企業進入等因素，實際銷量比上年增長70.8%，已連續多年保持了較高的增長速度，產業發展處于上升通道。從企業層面看，有超過六成的國產工業機器人制造企業銷售量同比增長，特別是部分龍頭企業發展形勢喜人。企業積極應對用戶行業轉型升級的契機，積極調整產品結構、提升產品質量，銷量實現成倍增長。鑒于工業機器人替代空間巨大，預計未來幾年，中國工業機器人市場仍將維持高速增長態勢。

　　(2)國產品牌和外資工業機器人市場分析。2015年，外資品牌工業機器人的市場表現遠好于國產品牌，外資品牌銷售量占比70.4%，國產品牌銷售量占比29.6%。國產品牌工業機器人以直角坐標、關節和Delta機型為主，價格較低，相較外資品牌而言，國產品牌機器人在銷售量、銷售額以及產品品質等方面，都有提升空間。

　　通過上述分析可以看出機器人市場仍被外資企業主導。因此國內企業除了穩步提升自身的產品質量外，也需要認真思考快速提升自身整體性能的方法。考慮到市場對柔性智能化機器人的強烈需求，擁有智能機器人系統的機器人高端裝備可有效地提高其競爭力。

　　(3)工業機器人應用行業分析。目前工業機器人主要應用于汽車和電子工業，國外品牌標準工業機器人在這些行業處于壟斷地位，但對于通用工業，由于其產品規格多樣，標準化程度低，缺乏專業的機器人維護人員，國外機器人在通用工業的應用也剛剛起步。而建材產業作為通用工業的典型領域正在逐步采用自動化設備升級產線。工業機器人作為高自由度的先進設備，在建材加工產業有著越來越廣泛的應用。目前工業機器人在建材產業的應用主要集中在噴漆、噴釉和打磨三個領域，在建材領域的示范應用，集中解決針對產品標準化程度低、規格多樣、缺乏運維人員的問題。

　　國內外現狀和技術發展趨勢

　　《中國制造2025》明確提出了我國實施制造強國的戰略，將“高檔數控機床和機器人”作為大力推動的重點領域之一，并在重點領域技術創新路線圖中明確了我國未來十年機器人產業的發展重點主要為兩個方向：一是開發工業機器人本體和關鍵零部件系列化產品，推動工業機器人產業化及應用，滿足我國制造業轉型升級迫切需求;二是突破智能機器人關鍵技術，開發一批智能機器人，積極應對新一輪科技革命和產業變革的挑戰。

　　與此同時，在全球經濟萎靡不振的背景下，美國提出了“再工業化”，歐洲提出了“新工業革命”。以互聯網、新材料和新能源為基礎，“數字化智能制造”為核心的第三次工業革命即將來臨，而“數字化智能制造”的主體就是機器人。全球諸多國家近半個世紀的工業機器人使用實踐表明，工業機器人的普及是實現自動化生產、提高社會生產效率、推動企業和社會生產力發展的有效手段。機器人技術是具有前瞻性、戰略性的高技術領域。工業機器人自動化生產線成套設備已成為自動化裝備的主流。

　　中國已連續三年成為全球最大機器人市場，正在大力投入實現制造業的轉型升級：據統計，2015年我國工業機器人保有量約為25萬臺，2017年機器人銷量將超過10萬臺，預計到2020年，我國工業機器人年銷量與保有量將分別超過15萬臺與80萬臺，到2025年機器人年銷量將達26萬臺。

　　基于近年我國人力成本上升、包含工業機器人在內的自動化設備投資回收期的縮短、工業機器人人均保有量較低的現狀，中國工業機器人存在巨大的增長空間，行業的景氣度將維持很長一段時間，因此中國將是工業機器人市場最有發展潛力的國家。在市場擴大的同時以庫卡、ABB等四大巨頭為代表的外資機器人公司加速中國本土化布局，進一步提升市場占有率，目前外資企業在工業機器人行業的市場占有率占有壓倒性的優勢。相比之下中國工業機器人雖然發展迅速，但是仍處于工業機器人生產的產業鏈下游，多數廠商承擔系統二次開發、定制部件和售后服務等附加值低的工作。

　　通過這些基礎數據可以分析出中國工業機器人企業想要與機器人生產技術更為先進的外資企業站在同一舞臺上對抗，除了堅實的提高自身技術基礎以外，也要主動尋找新的突破點，并將其融入自身的產品中。

　　目前機器人制造技術本身短時間內不會有革命性的突破。相比之下值得注意的是，人工智能領域最近數年存在爆發式的技術發展，國家在“中國制造2025”計劃中也明確提出了在工業行業應用人工智能技術的思路。同時，考慮到我國人工智能領域的研究已處于世界先進水平，部分領域甚至能夠領先歐美，因此將人工智能與工業機器人結合是中國機器人企業突破外資機器人企業布局的一種可行方法。更細致的考慮，人工智能+機器人模式下占主導地位的將是各種人工智能技術，而非機器人硬件性能本身，因此這種合作可以讓中國工業機器人企業揚長避短。

　　綜上所述，目前機器人硬件方面外資企業的布局和占有率占有很大優勢，而人工智能技術方面國內外基本處于同一起跑線上。技術發展趨勢上，本次人工智能的技術爆發仍未達到高潮，而機器人硬件短時間內不會有革命性的發展，人工智能+機器人是各個國家都認同的發展方向。人工智能+機器人的模式下，人工智能將會占據主導地位，因此中國企業機器人硬件的劣勢將逐步縮小，因而，只要起步不落后國外企業，那么是有可能在未來數年打造出一批能夠進入世界前列的工業機器人企業。

　　近幾年世界范圍內涌現出大量結合人工智能與工業機器人的應用概念(圖1)，但是這些目前尚沒有大型工業機器人企業展示出成熟的技術應用。這意味著全球范圍內的大型工業機器人制造商已經開始意識到人工智能+機器人的可行性，并在這方面進行了研發投入(圖2)，但是這方面的研發投入時間明顯較短，因此還沒有能做出成熟的產品。

　　圖1 KINEMA SYSTEM公司提出的基于機器學習的碼垛機器人系統

　　圖2 FANUC的FIELD人工智能機器人系統

　　另外，中國工業行業應用機器人的一大障礙就是海量的中小型工廠不具備應用基于預先編程的傳統機器人的人員條件。大部分中小型工廠由于其產量、一致性較低的問題，應用機器人往往意味著不斷的變換機器人程序，而這在實際日常生產中是不具備實際可行性的。在中小型工廠雖然每臺機器人可以取代數個工人，但是為了保證其能正常的使用，往往需要雇傭一定數量的成本更為高昂的機器人程序員。這導致機器人應用企業的成本并沒有實質上的降低。鑒于此，本項目將搭建一個云平臺，為接入其中的機器人提供快速的編程與故障處理，保養等服務。

　　發展建議

　　在巨大的產業轉型升級市場需求下，市場急需通過最新的人工智能技術，基于以太網和大數據系統，實現對現有工業機器人系統的智能化升級，使得機器人系統具有對生產加工過程的學習能力、自主識別和工藝規劃能力，達到智能化、柔性化生產的目的。

　　基于以上分析，應抓緊研制一個基于云的機器人智能系統。該系統包含工業機器人集成系統、數據傳感、數據采集、數據傳輸、數據運動存儲和計算機機器人系統遠程控制等部分，可通過機器視覺或激光掃描，對需要機器人操作的物體進行掃描、三維重建，并將相關數據上傳至云端服務器。云端的系統針對不同工件進行相應的機器人軌跡規劃，進而自動生成對應的工業機器人程序，然后進行初步的評估，并下發到工廠的實際機器人進行試生產。當云端的數據庫擁有足夠多的數據后，將運用機器學習和優化方法對機器人軌跡和程序生成方法進行優化，從而提升生成的機器人軌跡質量以及精度。