陳輝

摘要：作為首屈一指的制造業(yè)大國，我國制造業(yè)不僅規(guī)模龐大，其門類齊全，是唯一擁有所有工業(yè)門類的國家。隨著《中國制造2025》的出臺，我國制造業(yè)走入了新的發(fā)展階段，面臨著轉型升級的重要任務。對此，工業(yè)機器人有著巨大的應用價值。文章基于此，首先分析了工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀，繼而探討了工業(yè)機器人在制造業(yè)轉型升級中的作用，包括變革生產(chǎn)模式、提高生產(chǎn)質量、提高管理效率、緩解用工壓力，最后探討了工業(yè)機器人在制造業(yè)轉型升級中的應用對策。

關鍵詞：工業(yè)機器人;制造業(yè);轉型升級

0? 引言

制造業(yè)是國之根本，在國民經(jīng)濟發(fā)展與國家經(jīng)濟安全中發(fā)揮著至關重要的作用。習近平總書記指出“中國必須搞實體經(jīng)濟，制造業(yè)是實體經(jīng)濟的重要基礎，自力更生是我們奮斗的基點?！睔v經(jīng)四十余年的改革開放，我國經(jīng)濟建設取得了巨大的成就，不僅躍升為世界第二大經(jīng)濟體，更成為世界工廠，制造業(yè)規(guī)模位居世界首位。根據(jù)國家統(tǒng)計局發(fā)布的數(shù)據(jù)，2019年，我國制造業(yè)增加值同比增長6%，制造業(yè)規(guī)模為美、日兩國之和，初步形成了門類齊全、獨立完整的制造體系。我國制造業(yè)在快速發(fā)展的同時，也面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，一方面，當今世界，逆全球化思潮泛濫，美、日、德等主要工業(yè)國均將制造業(yè)作為提振經(jīng)濟的關鍵，我國制造業(yè)競爭壓力加劇，另一方面，我國制造業(yè)總體上處于大而不強的局面，高精尖技術與發(fā)達國家仍有不小的差距。因此，實施創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，推動制造業(yè)轉型升級就成為當前的重要任務。

1? 工業(yè)機器人發(fā)展現(xiàn)狀

工業(yè)機器人作為工業(yè)技術發(fā)展的標志性產(chǎn)物，是一種技術高度集成的工業(yè)裝備，在現(xiàn)代生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。第一臺工業(yè)機器人誕生于上世紀50年代末，美國機器人學家約瑟夫·恩格爾伯格利用伺服系統(tǒng)的相關靈感，開發(fā)了“尤尼梅特”工業(yè)機器人，并于1961年投入使用。盡管第一臺工業(yè)機器人的功能非常簡單，僅是重復操作某些指令性的動作，但卻開啟了工業(yè)機器人在生產(chǎn)中的應用之路，展現(xiàn)了工業(yè)機器人廣闊的應用前景。特別是2004年到2015年期間，我國工業(yè)機器人市場規(guī)模平均增長率在25%以上，遠遠高于其他國家。在現(xiàn)代科技發(fā)展的影響下，工業(yè)機器人呈現(xiàn)出新的發(fā)展特征，逐漸朝高性能、柔性化、智能化的方向邁進。根據(jù)國際機器人聯(lián)合會發(fā)布的《全球機器人2019（World Robotics2019）》，2018年，工業(yè)機器人全球銷售額165億元，其中中國占全球市場的36%。隨著國內研發(fā)投入的不斷加大，工業(yè)機器人自主品牌占比也在提升，當前，自主品牌工業(yè)機器人在本土市場的份額已經(jīng)提升到27.88%，并且呈進一步增加的態(tài)勢。

2? 工業(yè)機器人在制造業(yè)轉型升級中的作用

2.1 變革生產(chǎn)模式

生產(chǎn)模式的變革是制造業(yè)轉型升級的重要內容，而工業(yè)機器人則是生產(chǎn)模式變革的有效支撐。從德國、日本等工業(yè)強國的發(fā)展現(xiàn)狀來看，工業(yè)機器人的應用使生產(chǎn)線得到了優(yōu)化，也為制造業(yè)帶來了更高的品質和效率。優(yōu)化生產(chǎn)分工，合理配置資源是工業(yè)機器人在制造業(yè)轉型升級中的重要作用。以協(xié)作機器人為例，在不同的工作場景中，協(xié)作機器人能夠和工人協(xié)同完成復雜的任務，比如，協(xié)作機器人負責重復操作，且工作量較大的任務，如取放大型器材等，工人則負責一些精密的裝配工作。新型的分工模式將工人從繁雜的工作束縛中解放了出來，為工人開展其他工作提供了條件。不少行業(yè)具有一定的生產(chǎn)風險，盡管國家高度重視生產(chǎn)安全，我國制造業(yè)每年的安全事故仍然為數(shù)不少，特別是一些特種行業(yè)。工業(yè)機器人的應用也大幅度降低了生產(chǎn)中的風險，因為在一些安全風險較高的環(huán)節(jié)中，工業(yè)機器人能夠替代人工，最大限度地保障了人工安全。

2.2 提高生產(chǎn)質量

對現(xiàn)代制造業(yè)而言，產(chǎn)品規(guī)格的標準性與產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性是衡量制造業(yè)水平的重要指標。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式雖然有操作規(guī)程，但工人在工作中容易受內外部因素的影響，無法保證產(chǎn)品的高質量和穩(wěn)定性。工業(yè)機器人的應用在克服此一問題中發(fā)揮著突出的作用。以焊接機器人為例，作為應用最為廣泛的工業(yè)機器人之一，焊接機器人能夠自動完成工件的傳送和焊接，在汽車工業(yè)等多個制造業(yè)領域有著巨大的應用價值。焊接機器人具有很高的自動化焊接水平，既提高了生產(chǎn)的效率，也保證了產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性。安裝速度傳感器能夠進一步提高焊接機器人的工作效率。從工業(yè)機器人的應用實踐來看，德國等老牌工業(yè)國家通過在工業(yè)機器人上安裝速度傳感器，并在系統(tǒng)中結合電弧傳感器技術，極大地提高了焊接機器人的工作性能。焊接機器人能夠自動跟蹤焊縫，并進行焊接處理。從長遠的角度來看，工業(yè)機器人的智能化水平將持續(xù)提升，具備自我分析故障、應急處理等功能。

2.3 提高管理效率

制造業(yè)轉型升級是一項系統(tǒng)性工作，既包括技術層面的創(chuàng)新、發(fā)展，也包括管理層面的優(yōu)化、完善。在傳統(tǒng)企業(yè)的管理中，制度管理居于中心地位。企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)活動的流程，制定細致的規(guī)章制度，并安排專業(yè)的管理人員，負責制度的實施與監(jiān)督。制度管理以人為對象，難免會出現(xiàn)人為的偏差，既會影響管理效率，也不可避免地會提升管理成本。對此，工業(yè)機器人的應用有著重要的價值。工業(yè)機器人具有可重復性，企業(yè)只需設定正確的參數(shù)，便可讓工業(yè)機器人按照指令去完成，能夠有效降低生產(chǎn)中的人為操作風險，提高生產(chǎn)計劃的精確性，保障生產(chǎn)活動的有序開展，從而提高管理效率。在市場競爭日益激烈的今天，制造業(yè)企業(yè)產(chǎn)品升級換代的速度也在加快，工業(yè)機器人在適應不同工件的生產(chǎn)中具有顯著的優(yōu)勢，可以通過修改程序來完成，機器人本體并不需要做太多的改動，有效減少了企業(yè)在新產(chǎn)品生產(chǎn)中的調整時耗，降低了設備更新的整體成本。

2.4 緩解用工壓力

改革開放初期我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展和巨大的人口紅利有著密切的關系，而隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展與人口老齡化的加劇，制造業(yè)的人口紅利逐漸消失，企業(yè)面臨著兩大問題：一是用工荒日益嚴峻。不少企業(yè)存在招不到人的現(xiàn)象，特別是珠三角、長三角等制造業(yè)高度密集的地區(qū)，每到春節(jié)后，招工難成為困擾企業(yè)的首要因素;二是人力成本不斷提升。從近年來制造業(yè)工人的平均薪酬來看，單個工人的用工成本在8-12萬/年左右。制造業(yè)企業(yè)工人數(shù)量少則數(shù)十人，多則上百人、數(shù)百人，人力成本成為企業(yè)成本支出的大頭，部分企業(yè)人力成本在總制造費用中的占比已經(jīng)突破50%，既給企業(yè)帶來了巨大的資金壓力，也不利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

對此，工業(yè)機器人的應用具有重要的作用。工業(yè)機器人具有強大的生產(chǎn)能力，能夠減少作業(yè)工人的數(shù)量，以長三角某制造業(yè)企業(yè)為例，引入22臺工業(yè)機器人后，作業(yè)工人數(shù)量從原先的144人銳減為26人。不僅如此，工業(yè)機器人具有顯著的成本優(yōu)勢，一臺工業(yè)機器人的成本在4-6萬/年，僅有工人的1/2。

3? 工業(yè)機器人在制造業(yè)轉型升級中的應用對策

3.1 加大政策扶持力度

工業(yè)機器人在制造業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展中占據(jù)著重要的地位，國家層面高度重視工業(yè)機器人的發(fā)展，先后頒發(fā)了系列扶持政策。2015年，國務院出臺《中國制造2025》，將機器人發(fā)展作為九大戰(zhàn)略任務和部署的重點，為工業(yè)機器人的發(fā)展名曲了方向。2016年，工信部、發(fā)改委、財政部等多個部委聯(lián)合印發(fā)了《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020 年）》，明確了機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標和方向。2017年科技部出臺《“智能機器人”重點專項2017年度項目專項申報指南》，工業(yè)機器人是申報的六個方向之一。各省市區(qū)，特別是制造業(yè)強省，也出臺了大量的政策性文件，如江蘇《江蘇省裝備制造業(yè)調整和振興規(guī)劃綱要》將工業(yè)機器人作為重點發(fā)展項目。為了強化工業(yè)機器人在制造業(yè)轉型升級中的作用，要進一步強化工業(yè)機器人的政策扶持力度，并細化政策內容，提高政策的可操作性。

3.2 提高自主創(chuàng)新能力

工業(yè)機器人既是生產(chǎn)工具，也是反映國家制造業(yè)綜合實力的重要載體。作為制造業(yè)大國，我國面臨著制造業(yè)轉型升級的急迫任務，工業(yè)機器人的需求量非常大，這一點從我國每年裝機的工業(yè)機器人位居世界首位，超過歐美之和便可以看出。但總體上，我國工業(yè)機器人的自主化率并不高，自主品牌在市場中的占比尚不到1/3。因此，大力開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的核心技術，提高自主創(chuàng)新能力就成為工業(yè)機器人發(fā)展、應用的重點。從企業(yè)層面而言，要加大工業(yè)機器人研發(fā)的投入力度，逐步從中下游系統(tǒng)集成方面向上游領域轉變，突破工業(yè)機器人發(fā)展的重點，形成技術優(yōu)勢與品牌優(yōu)勢。從高校層面而言，要加大校企合作的力度，推動產(chǎn)教融合的深入開展，發(fā)揮高校智力資源在支撐工業(yè)機器人發(fā)展中的作用，推動工業(yè)機器人的穩(wěn)步發(fā)展。

3.3 擴大生產(chǎn)應用范圍

制造業(yè)轉型升級是一項系統(tǒng)性任務，指制造業(yè)整體的轉型升級，而非制造業(yè)內部某個門類的轉型升級。從工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢來看，工業(yè)機器人在制造業(yè)中的應用中處于不斷拓展的態(tài)勢。得益于研發(fā)技術的進步以及工作性能的提升，工業(yè)機器人生產(chǎn)應用范圍大為擴大，除了傳統(tǒng)的汽車制造、金屬制品、化學制品外，工業(yè)機器人逐漸向輕工業(yè)領域延伸，成為家具制造、玻璃制造等中的重要輔助工具。從工業(yè)機器人的類型來看，我國工業(yè)機器人以上下料機器人為主，常見類型還有裝配機器人、焊接機器人等。總體而言，工業(yè)機器人還有巨大的應用空間。當前工業(yè)機器人多作為人工的輔助而存在，而隨著智能化、網(wǎng)絡化水平的不斷提升，工業(yè)機器人將在制造業(yè)中發(fā)揮更加顯著的作用，成為推動制造業(yè)變革的關鍵性力量。

4? 結語

作為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要輔助工具，工業(yè)機器人不僅有很高的性能，更有著廣闊的應用前景。從工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢來看，智能化、網(wǎng)絡化成為主流，這將進一步提高工業(yè)機器人在制造業(yè)轉型升級中的作用。因此，必須從加大政策扶持力度、提高自主創(chuàng)新能力、擴大生產(chǎn)應用范圍等角度采取好措施。

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