近期，美国华尔街盘点了最可能被机器人取代的十大工作，从制造企业员工到仓库*，从银行员工到超市收银员，从军队士兵到职业记者等，统统包含在里面。经过盘点，发现在诸多行业中机器人完成工作的速度和质量，已经远超人力所为。

　　其实，在机器人市场消费领域，中国已和包括美国在内的全球发达国家处在同一起跑线上。结合中国产业转型的现实，未来引领潮流的可能性更大。但是，中国机器人产业在制造领域的应用仍处在产业链的底端。中国制造要想快速走出去，必须加快智能制造的步伐。而它的步伐能迈得多大，更是在较大程度上取决于机器人在制造领域多个行业的拓展局面有多宽广，及其在企业用户应用中的高端化、精益化程度有多高。

　　世界在博弈

　　国际环境下， 机器人掀起热浪。服务机器人呼声高涨，工业机器人更是声浪压过一切。看似嘈杂声中鱼目混珠，但在制造领域不乏主流声音，政府的、专家的、企业的，以及用户的有关制造业信息化、网络化、智能化的议题源源不断，而以机器人为核心的智能制造更是上升到诸多国家产业战略的高度。

　　走到前沿

　　这是一个信息浪潮与科技浪潮交错融合的时代，移动互联网、大数据、云制造等各种新词汇不断涌现，适应信息潮流随之而来的即有诸如德国工业4.0等更为猛烈的产业趋势。二者在相融交错过程中，开始对新的行业和老的行业进行重新洗牌，包括3D打印、智能汽车、航空航天、轨道交通开始新的崛起，并受到德国、美国和中国等国家的高度重视。透过这些表象，世界制造的本质隐隐露出脉络。以人为中心，数字化、网络化、智能化的深度融合正成为世界制造的愿景。

　　智能化的世界制造， 是怎样一个愿景?

　　简言之，信息技术催生了制造市场的多元化，而市场又决定了智能制造势必成为主流。既如此，智能制造模式下，世界大环境又是如何?

　　站在世界前沿，谷歌公司的收购、欧美中小企业对智能产品的青睐或已掀开世界制造领域的冰山一角，那就是以智能制造为核心的机器人产业业已崛起。

　　毋庸置疑， 作为衡量国家科技创新和高端制造业水平的重要标志，机器人产业越来越受到世界各国的高度关注。世界主要经济体也纷纷将发展机器人产业上升为国家战略，并以此作为保持和重获制造业优势的重要手段。美国在2011年推行的先进制造业中明确要求通过发展机器人重振美国制造业，并凭借信息网络技术的优势，开发新一代智能机器人。不甘落后的日本也反应极快的制定了机器人技术长期发展战略，并作为该国七大重点扶持产业之一。同样，欧洲也提出2002~2022欧洲机器人研究与应用路线图，用以作为欧洲机器人发展的战略指导。发达地区及国家以外，还有印度制造、泰国制造等，都有机器人战略的推出。

　　战略背后

　　各国政府集中打机器人这张牌作为支撑其国家战略的支柱。而战略博弈的背后究竟蕴藏着什么样的价值?以德国工业4.0为引子来说明这个问题。

　　德国为什么提出工业4 . 0 ? 从德国的视角来说：内部环境下，其工业发展的自动化水平已经上升到一定的高度，加速智能制造的进展已成为必然的需求。机器人的普及化及智能化应是一个水到渠成的过程。而外部环境的变化更是一日千里。在信息技术支撑下，全产业链布局及优化已成为全球制造企业抢占发展机遇的关键时期。美国的先进制造，日本等国的国家机器人战略，及其异军突起的中国制造，促使德国制造必须加快自身发展步伐。

　　从德国制造推而广之， 世界制造面临新的劳动分工。更关键的是，制造业发达国家的工厂自动化水平已达到普通工人甚或普通机器人逐渐被智能机器人替代的阶段;再如中国因人口红利的结束也意味着机器人的潜在价值将在制造领域显现出来。

　　但是机器人市场遭遇一个非常尴尬的局面。是什么?具体讲现在的多数工业机器人速度、精度等诸多方面却有待提升。一个简单的例子就是需要机械手的灵巧性工作，市场上的多数机器人一般干不了，而实际上企业70%以上的工作是靠手来完成。而近日由国外某机器人厂家生产的机器人，具有较为敏感的视觉和触觉，及用特殊的软性材料制作而成的灵巧双臂。国内某电子消费品企业引入该机器人，并在生产车间配备了创新的力传感技术后，该智能产品很快显示出其柔性手臂的灵活性，加以视、触觉的配合，能够在人机互动中较大程度地保障操作人员的安全。这样的产品，近日在电子行业引发极大的市场效应。

　　战略博弈的胜家是谁?市场会给出最权威的答案。

　　国内劣势所在

　　我国从1970年代开始发展机器人，但是直到2003年，机器人企业都处于萌芽时期，产量仅是千余台。2004～2008年，国内机器人才算得上起步，也不过万台左右。2008年后，中国机器人产业苗头凸显，并于2013年成为全球最大的机器人市场。

　　不过，有量还须有质。跟发达国家相比，我国机器人产品还存在较大差距。2013年，我国自主品牌工业机器人仍以中低端的坐标机器人、平面多关节机器人为主，高端的六轴机器人在全球的比重还不到6%，而外资品牌的多关节的机器人却占到中国机器人销量比重的62%，自主品牌产品更是远不能满足制造领域多个行业的发展要求。

　　更大的难题在于，中国机器人正处在产业转型的拐点，即世界制造的大环境下怎么利用自身的后发优势崛起?其实中国机器人产业欲达到崛起的目标，最迫切解决的问题有两点：

　　首先，中国制造必须走出国门，只有这样才能消化中国诸如高铁、航空、基础装备等方面的智能制造优势。再次，工业互联网对传统行业的重新洗牌，以机器人为核心的智能制造的浪潮要能跟得上制造业发达国家。做到这两点，绝非一日之功，也不是毫无可能。而要做到这两点，认清自身软肋所在，方是最本质的要求。

　　国产机器人的软肋何在?核心技术没有突破、产业布局举步维艰、行业应用极其狭窄当是主要方面。认识到不足与差距，并有步骤地制定机器人产业发展策略，将是中国制造领域跨越发展的重要推手，更意味着中国制造企业在新的产业革命时期的崛起。以下对此做一个展开的论述：

　　核心技术不足现阶段， 我国机器人产业处于机遇与挑战并存的阶段，面对复杂的国际、国内竞争形势，机器人的技术和制造能力能不能应对这场竞争?习总书记在2014年两院院士大会中指出，要从战略的高度把中国机器人企业的水平提上去，而且要更可能多地占领市场，眼下要抓紧谋划，扎实布局。

　　目前，中国机器人厂商大都停留在组装、仿制阶段。很多企业就是把国外的产品拆开后，按照产品构成来通过买材料组装。出现这些问题的根源在于没有掌握机器人的核心零部件技术。正如中国工程院院士杨华勇在广州机器人大会所指出，中国机器人产业创新能力薄弱，关键部件受制于人，产品可靠性低。

　　众所周知，标准意义上的工业机器人是由6个转动轴组成。第一轴位于机器人下方底座的位置，相当于人的腰部。有厂家的产品这个部件可以做到正负185度，即超过了360度;第二轴叫联接臂，相当于人的躯干部分;第三轴叫手臂，也相当于人的手臂;尾部的部分统称腕关节，含四、五、六轴，它们构成了万向转动的关节。而要对这样一个六轴机器人驱动，须由控制柜来完成。它也是控制的核心部分，相当于人的大脑，是一个思维机构。而执行机构则是伺服驱动器。这些部件都在控制器里面。

　　但是，中国机器人厂商对控制器的研究处于世界较低水平，靠自主研发满足用户需求还有较长的路要走。

　　北京航空航天大学教授王田苗的统计更加直观地表明这一点：目前，国产机器人中80%~90%使用国外减速器，60%~70%使用的是国外电机、40%~50%使用国外控制器。这等于说国内机器人能做的就是外壳，核心部件全都是国外的。这就增加了成本，使得国产机器人在竞争中处于劣势。

　　不止于二次开发

　　国内机器人另一突出问题是研发与应用不对等，很多技术在实验室可能很完美，但在生产中就暴露出各种问题，亦即应用系统开发不足。机器人不是买回来就能用，而是需要在企业实际应用中进行重新编程，即所谓的二次开发。目前，中国的很多机器人厂家虽然具备整机生产能力，但无法进行复杂的后期系统开发。

　　智能机器人研究所陆际联曾说过， 中国的机器人产业链还没有形成，基础配套能力滞后，整机面临空壳化。造成整机空壳化的原因是，国内机器人应用系统设计经验少。

　　而经验少很大程度就在于中国机器人没有全产业链的展开及合理布局，由此而欠缺所具备的实践经验。

　　全产业链铺开， 绝非一日之功。以汽车制造为例，在利用机器人的每一环节，国外都有一套成熟的编程方案。也就是说，机器人在汽车制造领域有多样且繁杂的程序用以支撑整个汽车的生产过程。国内某汽车企业和国外某知名的机器人厂家在多年的合作中，对机器人的熟练开发已了然于胸，并且在引用新技术方面可以不更改原有程序而直接融入创新元素，这也使得国内机器人厂家在汽车领域很难有所作为。而该汽车企业在机器人应用，尤其是人机配合、物料运输、细节编程等方面尤值关注。

　　人机配合 作为汽车用户，批量化、定制化，及自动化的成熟技术，都是满足他们的利益诉求。走进这家汽车企业，从宏观的生产车间可以看到，由于引入适合生产的机器人，并经过厂商与企业的联合开发之后，它在整个生产线运作过程中，同工作人员互动融洽，并配合可配置的传送链快速高效地进行着整个流水线的作业。

　　无论是冲压车间、白车身车间、喷漆车间或是最终装配车间，都可以看到不同机器人的应用。在白车车间，有工作人员协同配合，一台机器人可以轻而易举地搬运整个汽车白车身，实现在不同运输线上的车身流转，大大地节省了相同搬运设备所需的占地面积。并且在搬运车身举升距离可达5米左右，从而实现升降机的功能。同时它可以进行不同车型车身的搬运，提高车间的柔性化程度。

　　而新近引入的轻量化机器人是车间的另一个亮点。它可以托举运物穿越冲压车间、白车身车间等，然后准确、灵活的把托物放在目标位置上。另外，由于轻量化机器人的灵敏度和敏感性非常高，它还可以协助生产员工植入薄膜和橡胶密封件用来拼装组件，并将轮轴准确固定在底盘上。

　　据该企业人士透露，因机器人的介入，企业生产线运作效率极大提高，已经能够达到一分钟生产一辆车的水平。而走过这些不同的车间，都可以看见人和机器人的优势通过互补，省时省力的完成任务。尤其是轻量化的机器人能在汽车生产车间灵活自如，关键在于其自身构造比普通机器人多1根轴即拥有7根轴，而这根轴与人的胳膊十分相似。这样做的好处就在于活动起来异常灵活。同时，7轴机器人更为便利于柔韧性的工作，以确保在适当位置进行灵活操作和柔顺控制。

　　物料运输 在该汽车企业生产线的多个生产车间内，物料运输也是重头戏。尤其在总装车间内，传统的运输工具已经被更多的AGV机器人代替。AGV机器人由主控计算机控制，负责AGV系统与外部系统的联系与管理，它根据现场的物料需求状况向控制台下达AGV的输送任务。在装载或卸载货物过程中，地面移载设备一般采用滚道输送机、链式输送机等将物料从自动化仓库或工作现场自动移载到AGV机器人上，由其负责自动输送到目的地，并精准地确定位置且把货物移载下。

　　期间，AGV机器人因与充电装置、地面移载设备等系统的相互交互、感应，故而在整个运输过程中可以根据实际需要及工作场地任意布置。同时，AGV机器人电池容量降到预定值后会自动充电。

　　这种机器人因其具有灵活性、智能化等特点，能够方便地重组系统，达到生产过程中的柔性化运输之目的。同时在运输过程中配合其他流程中诸如涂胶、焊接等处的机器人的物料储备工作，并错开各个环节的工作机器人，以达到流程的贯通性。

　　细节创新 汽车领域程序繁杂，而每一道程序又有无数细节构成。诸如汽车焊接：合理的变位机位置、焊枪姿态、焊枪相对接头的位置都是细节的问题。若工件在变位机上固定之后，焊缝不是理想的位置与角度，就要求编程时不断调整变位机，使得焊接的焊缝按照焊接顺序逐次达到水平位置，同时，要不断调整机器人各轴位置， 合理地确定焊枪相对接头的位置、角度与焊丝伸出长度。工件的位置确定之后，焊枪相对接头的位置通过编程者的双眼观察，难度较大。这就要求编程者善于总结积累经验。编制程序一般不能一步到位，要在机器人焊接过程中不断检验和修改程序，调整焊接参数及焊枪姿态等，才会形成一个好程序。

　　更为重要的是， 细节的创新也值得人注意。该汽车企业，最值得称道的是新引进的伺服点焊机器人。它的创新点在于，在焊接过程中，机器人与焊钳同步协调运动，同时机器人利用视觉系统，自动适应两个焊接元件之间的微妙变化，使焊点间及障碍物的跳转路径最小化。并可利用视角技术校正误差，而校正误差的机器人是通过3D摄像系统来显示整个零件状况后做出的判断。而之前，则只能采用手工的方式进行必要的调节。同时，在焊接过程中通过软接触可实现极少的产品冲击，并可随意缩短电极开口以减小关闭焊钳时间，用以很好地避免和抑制飞溅，有效保证和提高焊接质量。

　　该汽车企业知情人士透露，伺服点焊接可以达到两块钢板之间的分子结合，通俗而言就是焊接后的钢板硬度相当于一整块钢板，几乎没有连接间隙，从而将车身强度提升30%，车身的结合精度同样大大提升。

　　目前情形而言， 国内机器人在应用方面基本无行业领域方面的复杂程序的产业布局。故而，当务之急只有进行制造领域中部分行业的全产业链布局才能得以践行国外早已迈出的这一步。可见，要赶超国外机器人发展速度，国内厂商须尽快融入制造企业，并基于机器人应用方面的二次开发快速进行又远远不止于二次开发。

　　差距中求崛起

　　世界制造的趋势，是每个行业都要应用到机器人，甚或在诸如汽车、航空等行业引入智能机器人。而生产过程中，智能机器人更容易与人交流并达到“与人共融”的生产目的。这样的生产方式，在制造业发达国家渐成现实，而在国内仍是一种愿景。国内机器人产业如何崛起?非差距中寻找跨越而别无他法。

　　差距中寻找跨越

　　中国制造要实现跨越就要直面现实，直面差距。只有对比，方能倒逼中国制造有制定策略的紧迫感。在新松机器人自动化股份有限公司总裁曲道奎看来，“目前传统机器人的定义就是可编程的设备，而新一代机器人是完全自主的系统，是真正的智能机器人。这就使得制造领域又有了崭新的变化。”

　　众所周知，信息技术与科学技术的交融将对机器人的发展产生相当大影响，诸如用新材料生产轻量化的机器人用以增加它的工作灵活性、在虚拟仿真环境下对机器人的工作把控、用机器人进行3D打印等技术创新都将一时涌出。这些创新技术一旦让他人全局把控，将极有可能快速推给企业用户。

　　对于国内机器人厂商及用户要实现跨越必然要突破这些创新技术。但目前国内机器人产业更重要的发展策略是注重现实，兼顾长远。

　　近日在上海的一次机器人大会上诸多专家一致指出，机器人真正的价值中枢不在于机器人硬件制造，而是主要以软件形态存在的系统解决方案。可见，厂商联合企业利用信息技术进行产品创新，并进行制造流程创新和工艺创新是当务之急。基于这种基础，继而留意或兼顾人机协同、工业互联等制造愿景。

　　应对的策略

　　看到不足，就要找准定位并寻求突破。面面俱到很难与机器人应用程度极高的跨国企业竞争。我们只有依照自己的发展模式，在规避“高端产业低端化”的老路的同时，有一套应对挑战的策略。

　　首先，需要学会整合资源、与外界协作。

　　在和国外企业协作之外，尤其是要注重国内企业的联合。诸如国内相关企业以新松、埃夫特、广州数控等国产机器人代表企业来说，它们或是机器人的最终用户，或是自动化零部件厂商，又或是机器人系统集成商，本身在产业链上的定位和发展策略是有所区别的。而通过横向整合产业链，专注于机器人整机的研发及下游应用的开发将是不错的选择。他们或可以通过自身在零部件方面的优势进行纵向整合，以成本和渠道优势占领市场;亦可定位于集成商，凭借成熟的解决方案销售整机。这些都是正确的并且应具备的多元化发展方向。只有这样，方能谋求长远，并增加企业竞争力。

　　也只有这样，才能使得用户、厂商、集成商无缝交流。也使得厂商的产品推出之后，用户的生产效能得到保障，集成商在产品的稳定性上有所作为，并可实现整个产业上下游全向协同、共同发展。并在可能的基础上建立一个公共平台，通过利用一些基础的数据库，一些可靠性设计的分析，产品的解决方案，以及相应的虚拟设计、安全设计和开放设计平台，来助推机器人设计需求的提升，用以向广大的企业用户推广机器人产业并逐渐在全产业链的布局下提升服务水平。

　　其次，依据企业特别是众多的中小企业的自身实力，走差异化发展的道路也应该是中国制造的可持续发展之路。比如国内某些制造企业，其恶劣的工作环境亟需在引用机器人方面寻找突破，而国内厂商也有必要联合这些企业做好该类型产品进入用户的准备。

　　举例来说：国内诸如缸体、缸盖、曲轴和凸轮轴等机加企业，因加工环境粉尘高、水汽重，采用机器人进行作业已经势在必行。此等环境下，机器人的防护功能格外重要。国内某企业在机器人的使用上，在机器人伺服编码器等第三区域，采用特殊材料的罩壳配合密封垫圈对其进行保护。并在机器人机身表面及空腔内均涂覆特殊的防高温剥落涂层。从而保证机器人机身的环境防护，以从容应对压铸车间内温度高、蒸汽重、油污多、金属飞溅等恶劣环境的挑战。这些方面对机器人自身硬件系统及软件开发用到的核心技术并不多。而国内机器人厂商与国内企业鲜有合作。这值得我们深思!

　　当然，应对的策略会因时而增多;但现实的环境下，更应因时因地多处寻求跨越途径。

　　总之，随着新一轮工业革命来临之际，中国机器人的产业布局、供应链延伸、价值链贯通等层面亟需作出差异性且优势互补性的发展决策，这也是中国制造置死地而后生的惟一出路。当然这不仅是制造业的愿景，更是中国工业纳入世界工业体系中的更为远大的宏旨!