■ 執(zhí)筆 蔣亞寶

調(diào)查背景

目前全球工業(yè)機器人年銷售額約為95億美元。2014年全球工業(yè)機器人銷量為22.5萬臺左右，其中在亞洲的銷量為14萬臺，幾乎占到2/3，超過美國和歐洲市場總和。2014年，中國新增工業(yè)機器人57 000臺，其中，國產(chǎn)品牌17 000臺。其他則來自瑞士ABB 、德國KUKA、日本安川電機(Yaskawa)及發(fā)那科(Fanuc)等海外供應(yīng)商。受市場需求推動，我國本土工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，主要分布在沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，主要是長三角和環(huán)渤海經(jīng)濟區(qū)。

在市場火熱的背后，我們還應(yīng)看到，工業(yè)機器人技術(shù)具有典型的實踐性特點，很多創(chuàng)新的靈感和推動力直接來自于終端用戶的實際生產(chǎn)需求。工業(yè)機器人下游用戶的需求可推動技術(shù)進步，也是技術(shù)創(chuàng)新的主要來源。因此，在工業(yè)機器人行業(yè)蓬勃發(fā)展的中國市場，開展針對工業(yè)機器人終端用戶的調(diào)查是非常有必要的。

金屬加工雜志社于2014年7月～2015年1月開展了首屆工業(yè)機器人用戶調(diào)查，得到中國機床工具行業(yè)協(xié)會、中國汽車工程學(xué)會檢測分會、一汽集團、東風(fēng)汽車以及江淮汽車等協(xié)會和單位的大力支持，調(diào)查共收回906份有效問卷。本報告基于此次調(diào)查，從中國工業(yè)機器人的使用現(xiàn)狀、未來需求兩個角度展開，詳細(xì)分析了工業(yè)機器人的應(yīng)用行業(yè)分布，不同生產(chǎn)工序?qū)I(yè)機器人的實際需求，企業(yè)自動化率，機器人開動率，用戶對機器人品牌的認(rèn)知，以及用戶近期對工業(yè)機器人的采購需求、采購決策過程等。報告以詳實的數(shù)據(jù)、客觀的分析，以求為政府部門、相關(guān)行業(yè)協(xié)會、工業(yè)機器人生產(chǎn)企業(yè)以及系統(tǒng)集成商等提供第一手的參考資料和決策依據(jù)。

被調(diào)查者基本情況

圖 1

圖 2

本次工業(yè)機器人用戶調(diào)查對象主要來自于國有企業(yè)和民營企業(yè)（見圖1），以大中型企業(yè)為主，其中企業(yè)規(guī)模大于500人的企業(yè)占到55%（見圖2）。調(diào)查問卷主要來自汽車及零部件（24%）、機械加工(20%)、電工電子 （5%）、金屬及制品(8%)等行業(yè)，這也是目前機器人應(yīng)用較為廣泛的行業(yè)。絕大部分被調(diào)查者來自生產(chǎn)制造、工藝和技術(shù)研發(fā)部門（合計占63%，見圖3），這些部門都是機器人的管理或直接使用者，對機器人品牌的選擇起著關(guān)鍵性作用。

機器人應(yīng)用現(xiàn)狀

調(diào)查顯示，超過1/3的企業(yè)（35%）自動化率在20%～40%，31%的企業(yè)自動化率在20%以下，自動化率較高的企業(yè)只有18%（見圖4）。這說明，雖然多數(shù)企業(yè)有使用機器人等自動化設(shè)備的經(jīng)驗，但企業(yè)整體自動化程度不高。

我國制造業(yè)中，每萬名工人配備2 1 臺機器人，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于韓國的347臺，日本339臺，德國261臺（見圖5）。這從另一側(cè)面反映了目前我國企業(yè)整體自動化程度不高。

圖 3

圖 4

圖 5

在工業(yè)生產(chǎn)中，不同類型的工業(yè)機器人都已被大量采用。從工業(yè)機器人的存量看，根據(jù)調(diào)查，所占份額最多的為焊接（包括點焊和弧焊）和搬運/上下料型機器人，分別為42%和34%（見圖6）。

目前正在使用的機器人品牌以國外為主，發(fā)那科、A BB、KUKA、安川、三菱、松下等，比例較高，國內(nèi)機器人品牌應(yīng)用較多的有廣數(shù)、新松等（見圖7）。

企業(yè)為什么選用機器人？調(diào)查顯示，提高效率、提高產(chǎn)品的可靠性和一致性，是企業(yè)選擇購買機器人的首要因素（見圖8）。

33%的企業(yè)，機器人每天的工作時長小于8h，工作時長在12h以下的企業(yè)共有55%，機器人的使用并不充分。機器人開動率較高的（16h以上）只占21%（見圖9）。

以上數(shù)據(jù)說明，目前企業(yè)現(xiàn)有機器人的使用水平還不高，機器人生產(chǎn)企業(yè)、系統(tǒng)集成商應(yīng)該加強對用戶的培訓(xùn)，幫助用戶改進生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)流程，最大化的發(fā)揮機器人的效率。

根據(jù)調(diào)查反饋，如圖10所示，在實際使用過程中，機器人整體穩(wěn)定性比較好。對于所遇到的問題，集中歸納起來，主要表現(xiàn)在：①故障維修難、維修成本高是反映最多的現(xiàn)象。②程序易出錯和編程難，企業(yè)普遍反映缺少熟練的機器人操作人員和編程人員。③穩(wěn)定性、重復(fù)定位精度、工裝等問題也比較常見。

希望機器人生產(chǎn)企業(yè)，提高售后服務(wù)的能力和反映速度，加強對用戶的編程和操作使用培訓(xùn)。

圖 6

圖 7

圖 8

圖 9

圖 10

未來需求

（1）未來應(yīng)用機器人的工序：根據(jù)調(diào)查，用戶反映，近期在以下工序會考慮增加機器人：①機床上下料，鉆孔、攻螺紋等典型的機加工工序。②打磨、去毛刺。③搬運。④檢測。

值得重視的是，機加工、上下料，打磨、去毛刺、搬運和檢測等工序?qū)C器人的需求不斷在增加，增長潛力巨大。當(dāng)然，焊接、噴涂等傳統(tǒng)上使用工業(yè)機器人較多的工序，依然是企業(yè)重點考慮新購置機器人的領(lǐng)域。

（2）用戶希望機器人具備哪些方面的功能：①希望工業(yè)機器人具有觸覺、力覺或簡單視覺，能在較為復(fù)雜的環(huán)境下工作；具有識別功能或更進一步增加自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)功能，成為智能型工業(yè)機器人。②人機界面更加友好，語言、圖形編程界面更加易于使用。③編程技術(shù)除進一步提高在線編程的可操作性之外，要進一步提高離線編程的實用化程度。

（3）選購機器人時所看重的因素：64.6%的用戶將產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性排在首位，品牌居第二，價格和售后服務(wù)居第三和第四。隨著中國制造2025規(guī)劃的逐步實施，智能工廠的普及，其中工業(yè)機器人的應(yīng)用是核心，自動化智能化程度越高，對機器人的產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性要求就越高（見圖11）。

圖 11

結(jié)合剛才機器人使用中遇到的問題，故障和維修是用戶最頭痛的事情，因為未來選購時把產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性放在首位是顯而易見的。

（4）近期的采購需求：62%的企業(yè)有采購需求（見圖12）。單從整體經(jīng)濟大環(huán)境來看，工業(yè)機器人的采購屬于大額設(shè)備投資，受影響較大，大批量購買的欲望不足。但是據(jù)調(diào)查顯示，依然有62%的企業(yè)有采購需求，以用于現(xiàn)有生產(chǎn)線的升級改造。中國制造業(yè)企業(yè)規(guī)模、數(shù)量均居世界第一，62%的企業(yè)有采購需求，說明中國市場空間足夠大。

圖 12

（5）采購機器人的途徑：50%的用戶直接從廠家采購，通過經(jīng)銷商占33%，另有系統(tǒng)集成商17%（見圖13）。從購買習(xí)慣來看，由于調(diào)查對象以大中型企業(yè)為主，從廠家直接采購，是這些企業(yè)最常見的方式。

（6）用戶感興趣的工業(yè)機器人品牌：在用戶目前最感興趣的機器人品牌中，ABB、發(fā)那科、KUKA依然占據(jù)了前三位。國產(chǎn)品牌中，廣數(shù)、新松、南京埃斯頓等居前列（見圖14）。

（7）采購機器人的決策過程：工業(yè)機器人采購決策中，32%的調(diào)查對象認(rèn)為，在影響最終采購決策過程中，工藝/技術(shù)部發(fā)揮最重要的作用。其次是以總經(jīng)理為代表的高級管理部門（28%），采購部（14%），由此可見，工藝技術(shù)人員在采購決策過程中的重要地位（見圖15）。

圖 13

圖 14

圖 15

（8）了解機器人產(chǎn)品信息的渠道：了解機器人產(chǎn)品信息的主要途徑，展覽會排名首位，由于工業(yè)機器人的使用專業(yè)技術(shù)性較強，因此，專業(yè)的雜志和圖書依然是信息傳播的主要渠道之一，數(shù)字媒體、廠家直銷、他人推薦，也是了解機器人產(chǎn)品信息的主要渠道（見圖16）。

總結(jié)

（1）企業(yè)整體自動化程度不高，企業(yè)普遍缺少編程、操作方面的熟練技術(shù)人員。希望機器人生產(chǎn)企業(yè)，提高售后服務(wù)的能力和反映速度，加強對用戶的編程和操作使用培訓(xùn)。

圖 16

（2）除焊接等傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域之外，機加工、上下料、搬運、打磨去毛刺等領(lǐng)域的應(yīng)用將成為未來工業(yè)機器人新的增長點，機器人企業(yè)應(yīng)該加大對這些領(lǐng)域的關(guān)注，加大相應(yīng)的研發(fā)投入。

（3）用戶對未來機器人提出更高的要求：具有觸覺、力覺或簡單視覺的工業(yè)機器人，具有識別功能或更進一步增加自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)功能的智能型工業(yè)機器人。人機界面更加友好，語言、圖形編程界面的研制，離線編程的實用化。

（4）在工業(yè)機器人市場占有率，技術(shù)實力，以及品牌認(rèn)知程度方面，國產(chǎn)機器人企業(yè)依然與國際品牌差距巨大。但是廣數(shù)、新松、南京埃斯頓等國產(chǎn)機器人企業(yè)進步迅速，發(fā)展勢頭良好。

另外，在調(diào)查問卷中，不少讀者提出了對機器人的具體需求，并對如何搭建機器人領(lǐng)域的技術(shù)交流平臺提出相應(yīng)的建議，希望金屬加工雜志社能夠定期組織不同相關(guān)行業(yè)的機器人應(yīng)用的技術(shù)交流，以便廣大用戶更好地掌握機器人產(chǎn)業(yè)的動態(tài)和發(fā)展趨勢。