唱榮蕾，閆建偉，唐樹峰，李 洋，劉 震，王兆峻

(1.寧夏天地奔牛實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司，寧夏 銀川 750000; 2.寧夏天地重型裝備科技有限公司，寧夏 銀川 750000)

1 機(jī)器人系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)概述

一個完整機(jī)器人系統(tǒng)的調(diào)試開發(fā)即機(jī)器人的系統(tǒng)集成。從機(jī)器人系統(tǒng)集成整個產(chǎn)業(yè)看，目前機(jī)器人主要應(yīng)用于汽車制造業(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)能自動化水平的提升，特別是中國制造業(yè)的升級，估計(jì)2017年全球工業(yè)機(jī)器人銷量會達(dá)到25萬臺，年復(fù)合增長率為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，年復(fù)合增長率約為11%，預(yù)計(jì)2017年全球工業(yè)機(jī)器人市場容量將達(dá)到2 700億元[1]。

中國國內(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)升級調(diào)整，結(jié)合國家提出的“中國制造2025”國家發(fā)展戰(zhàn)略，高端智能化制造逐漸成為振興中國制造業(yè)的一個重要手段。放眼全球，智能制造業(yè)已然成為各國競爭的一個制高點(diǎn)。所以，工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不論是在國內(nèi)還是在國際上都迎來了一個快速發(fā)展時(shí)期。美國的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、德國的“工業(yè)4.0”、中國的“中國制造2025”，這些發(fā)展戰(zhàn)略的提出，其目的都是要提升本國智能制造的水平，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]。

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

由于市場發(fā)展穩(wěn)定以及人口紅利逐漸縮水，中國已成為世界第一大工業(yè)機(jī)器人需求國，同時(shí)隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級的不斷深入和國際制造業(yè)中心向中國的轉(zhuǎn)移，我國的機(jī)器人市場將會進(jìn)一步加大，市場擴(kuò)展的速度也會進(jìn)一步提高。根據(jù)中投顧問產(chǎn)業(yè)研究中心預(yù)測，2020年機(jī)器人本體市場規(guī)?？蛇_(dá)276億左右，集成系統(tǒng)市場規(guī)模則有望接近830億元，未來幾年年均增速可達(dá)20%[2]。在國內(nèi)機(jī)器人集成產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的背景下，由于國內(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)?；较虬l(fā)展，具體如下：

(1) 國內(nèi)機(jī)器人集成產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)為需求量大，對相關(guān)行業(yè)工藝不熟悉，易形成技術(shù)壁壘。由于工業(yè)種類繁多，機(jī)器人要求多樣，導(dǎo)致國內(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)勢力范圍是很難的。所以現(xiàn)階段國內(nèi)的系統(tǒng)集成商多數(shù)都是針對某一行業(yè)。

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

(3) 國內(nèi)系統(tǒng)集成市場中國產(chǎn)核心零部件競爭力差，三大核心零部件減速器、伺服系統(tǒng)和控制器與國外同類產(chǎn)品相比有很大差距[3]。在減速器領(lǐng)域，日本的哈默納科和納博特斯克(帝人)分別在國內(nèi)諧波減速器、RV減速器市場中具有很高的占有率[4]。而國內(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，國內(nèi)機(jī)器人廠商在核心零部件的研發(fā)和市場推廣方面任重而道遠(yuǎn)。

3 國內(nèi)典型機(jī)器人系統(tǒng)集成商

隨著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)興起，系統(tǒng)集成商也如雨后春筍般的成長，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年中國工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成企業(yè)有1 000多家，企業(yè)中營收規(guī)模超過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)營收不超過3 000萬元[5]?？偨Y(jié)國內(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)局限于某個領(lǐng)域，這類機(jī)器人企業(yè)是國內(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，人才儲備有著天然的優(yōu)勢，稱得上國內(nèi)機(jī)器人企業(yè)的翹楚。其代表為沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司，新松隸屬于中國科學(xué)院，是中國第一家機(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。連碩自動化、上海名匠兩家機(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。憑借上市公司強(qiáng)大的融資能力，該類系統(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)型過程中，企業(yè)會肩負(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，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 國內(nèi)機(jī)器人系統(tǒng)集成的發(fā)展趨勢

基于國內(nèi)機(jī)器人行業(yè)的多樣化，中國的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)同時(shí)也進(jìn)入了戰(zhàn)國模式，針對3C、工業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)等各個領(lǐng)域，都會有成百上千的系統(tǒng)集成商，而各集成商針對自己擅長的領(lǐng)域，不斷開發(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)競爭的加劇會淘汰一批規(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)也會利用自己的資源優(yōu)勢吞并一部分小而精的廠家，所以在市場經(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)也將會打破汽車行業(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，未來的機(jī)器人技術(shù)將在通信、感知、處理、移動、意識、操作這六個方面突破，很多場景由機(jī)器人自主判斷，不需要高級的技術(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，成為與人類相適應(yīng)的友好、智能、自然的“人類助手”[6]。

展望機(jī)器人集成系統(tǒng)的發(fā)展前景，數(shù)字化工廠將大大提高系統(tǒng)集成的生產(chǎn)效率，通過運(yùn)用信息化和數(shù)字化手段，貫通從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造的各個環(huán)節(jié)，降低各個環(huán)節(jié)不確定性因素帶來的影響，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)字化工廠的研發(fā)設(shè)計(jì)對系統(tǒng)集成商提出了一個新的挑戰(zhàn)，同時(shí)也提供了一系列機(jī)會。

5 總結(jié)

機(jī)器人系統(tǒng)集成板塊處于整個機(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，憑借國家的政策扶持以及市場化運(yùn)作，機(jī)器人系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)將會有一個廣闊的市場前景，成為中國智能制造發(fā)展戰(zhàn)略的一個重要拼圖。

參考文獻(xiàn)：

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[2] OFweek機(jī)器人網(wǎng).預(yù)測：2020年工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)規(guī)?？蛇_(dá)830億[EB/OL].[2016-07-14].http://robot.ofweek.com/2016-07/ART-8321202-8420-30009598.html.

[3] 王田苗,陶永.我國工業(yè)機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2014，50(9):1-13.

[4] 計(jì)時(shí)鳴,黃希歡.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用綜述[J].機(jī)電工程，2015，32(1):1-13.

[5] 高工機(jī)器人網(wǎng).從下游集成商看中國市場機(jī)器人發(fā)展[EB/OL].[2017-01-30].http://view.inews.qq.com/a/20170131I03XLI00 refer=share_recomnews.

[6] 譚民,王碩.機(jī)器人技術(shù)研究進(jìn)展[J].自動化學(xué)報(bào),2013,39(7):963-972.