加強(qiáng)核心關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展持續(xù)研發(fā)與專(zhuān)利布局

工業(yè)機(jī)器人是指面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人，在工業(yè)生產(chǎn)加工過(guò)程中可通過(guò)自動(dòng)控制來(lái)代替人類(lèi)執(zhí)行某些單調(diào)、頻繁和重復(fù)的長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)，主要包括焊接機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、碼垛機(jī)器人、包裝機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、切割機(jī)器人和凈室機(jī)器人。目前，工業(yè)機(jī)器人在汽車(chē)、金屬制品、電子、橡膠及塑料等行業(yè)已經(jīng)取得了廣泛應(yīng)用。

機(jī)器人被譽(yù)為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，是衡量一個(gè)國(guó)家創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志，尤其是工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為世界各國(guó)在高科技競(jìng)爭(zhēng)中的焦點(diǎn)、熱點(diǎn)和戰(zhàn)略制高點(diǎn)。近年來(lái)，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人消費(fèi)市場(chǎng)繁榮發(fā)展，自2013年起，我國(guó)已經(jīng)連續(xù)6年成為工業(yè)機(jī)器人第一大消費(fèi)國(guó)。截至2017年底，全國(guó)機(jī)器人相關(guān)企業(yè)也已達(dá)到6500多家。

然而，與繁榮的市場(chǎng)景象相對(duì)應(yīng)的卻是我國(guó)工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)“重量不重質(zhì)”的現(xiàn)狀依然突出，核心專(zhuān)利缺失、自主創(chuàng)新能力不高等問(wèn)題一直制約著我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。如何在國(guó)外巨頭企業(yè)占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的情況下順利突圍，成為擺在行業(yè)發(fā)展面前的難題。對(duì)此，推進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展是一項(xiàng)長(zhǎng)期、系統(tǒng)的工程，還需國(guó)內(nèi)各方協(xié)同發(fā)力，圍繞核心關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展持續(xù)研發(fā)與專(zhuān)利布局，加強(qiáng)科技成果的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，助推產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

工業(yè)機(jī)器人：銷(xiāo)量穩(wěn)步增長(zhǎng)，亞洲市場(chǎng)依然最具潛力

目前，工業(yè)機(jī)器人在汽車(chē)、金屬制品、電子、橡膠及塑料等行業(yè)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著性能的不斷提升，以及各種應(yīng)用場(chǎng)景的不斷明晰，據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2013年以來(lái)，工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)規(guī)模正以年均12.1%的速度快速增長(zhǎng)。到了2017年中國(guó)、韓國(guó)、日本、美國(guó)和德國(guó)等主要國(guó)家銷(xiāo)售額總計(jì)約占全球銷(xiāo)量的3/4，這些國(guó)家對(duì)工業(yè)自動(dòng)化改造的需求激活了工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)，也使全球工業(yè)機(jī)器人使用密度大幅提升，目前在全球制造業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)機(jī)器人使用密度已經(jīng)達(dá)到78 臺(tái)/萬(wàn)人。2017年全球工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)售額達(dá)到154億美元，其中亞洲銷(xiāo)售額99.2億美元，歐洲銷(xiāo)售額29.3億美元，北美地區(qū)銷(xiāo)售額達(dá)到19.8億美元。預(yù)計(jì)2018 年隨著工業(yè)機(jī)器人進(jìn)一步普及，工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)售額將有望突破160億美元，其中亞洲仍將是最大的銷(xiāo)售市場(chǎng)。

2013-2020 年全球工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)售額統(tǒng)計(jì)及增長(zhǎng)狀況預(yù)測(cè)

數(shù)據(jù)來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)被國(guó)外巨頭企業(yè)占據(jù)

然而，在龐大的市場(chǎng)需求下，工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)卻牢牢被國(guó)外巨頭企業(yè)占據(jù)。2016年，工業(yè)機(jī)器人的“四大家族”發(fā)那科、abb、安川、庫(kù)卡占據(jù)了全球58%的市場(chǎng)份額，其他國(guó)際品牌也分別在全球有超過(guò)4%的份額。相比之下，國(guó)內(nèi)機(jī)器人在全球市場(chǎng)占有率較低，合計(jì)9.7%。在我國(guó)，“四大家族”占據(jù)了國(guó)內(nèi)57.4%的市場(chǎng)份額，國(guó)產(chǎn)品牌只有32.8%，不過(guò)相比2015年的25%，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。

我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)品存在應(yīng)用低端化現(xiàn)象，絕大多數(shù)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人還主要應(yīng)用于搬運(yùn)、碼垛等低端領(lǐng)域，在多自由度機(jī)器人、交互型機(jī)器人、全自主移動(dòng)機(jī)器人等領(lǐng)域成果不明顯。另有業(yè)內(nèi)專(zhuān)家指出，由于精密減速機(jī)、控制器、伺服系統(tǒng)以及高性能驅(qū)動(dòng)器等關(guān)鍵零部件核心技術(shù)不足，國(guó)產(chǎn)自主品牌工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品整體上仍處于價(jià)值鏈的中低端水平，例如在高端、技術(shù)復(fù)雜的六軸以上多關(guān)節(jié)機(jī)器人領(lǐng)域，國(guó)外公司占據(jù)了我國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)約90%的份額。

核心專(zhuān)利缺失，自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)

自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)、核心部件長(zhǎng)期依賴進(jìn)口、產(chǎn)品以中低端為主、自主品牌認(rèn)可度不高等問(wèn)題已經(jīng)成為我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的困境。尤其在專(zhuān)利領(lǐng)域，核心專(zhuān)利缺失、國(guó)外企業(yè)專(zhuān)利壁壘高筑的現(xiàn)狀是限制我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的又一阻礙。

截至目前，工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的全球?qū)＠暾?qǐng)總量接近1.5萬(wàn)件(包括同族專(zhuān)利)，其中中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)約5000件，涉及的技術(shù)領(lǐng)域主要為機(jī)械手、控制與調(diào)解、簡(jiǎn)單裝配或拆卸、傳動(dòng)裝置、焊接或切割等。abb、安川、發(fā)那科等國(guó)際巨頭占據(jù)了絕對(duì)的專(zhuān)利優(yōu)勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展迅速，例如3c行業(yè)以及生物醫(yī)療行業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用提出新要求，該領(lǐng)域存在布局外圍專(zhuān)利的空間。

跨國(guó)巨頭在華布局專(zhuān)利的強(qiáng)度逐步加大，2011年至2016年，發(fā)那科、安川、abb等公司不僅在華專(zhuān)利申請(qǐng)量逐年提高，并且其專(zhuān)利布局領(lǐng)域側(cè)重于高技術(shù)含量的關(guān)鍵領(lǐng)域。工業(yè)機(jī)器人三大關(guān)鍵零部件分別是減速器、伺服電機(jī)、控制器，上述跨國(guó)企業(yè)在上述三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)利量分別為624件、448件、937件，分別占跨國(guó)企業(yè)在華專(zhuān)利申請(qǐng)量的15%、11%、22%，合計(jì)占比為48%。雖然我國(guó)是全球最大工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)售市場(chǎng)，但約60%的市場(chǎng)被掌握了核心技術(shù)和專(zhuān)利的這些國(guó)外企業(yè)占據(jù)。

協(xié)同發(fā)力突圍，核心零部件國(guó)產(chǎn)化的趨勢(shì)逐漸顯現(xiàn)

目前，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人研發(fā)仍以突破機(jī)器人關(guān)鍵核心技術(shù)為首要目標(biāo)，政、產(chǎn)、學(xué)、研、用通力配合，初步實(shí)現(xiàn)了控制器的國(guó)產(chǎn)化。國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人正逐步獲得市場(chǎng)認(rèn)可。我國(guó)已將突破機(jī)器人關(guān)鍵核心技術(shù)作為科技發(fā)展重要戰(zhàn)略，國(guó)內(nèi)廠商攻克了減速機(jī)、伺服控制、伺服電機(jī)等關(guān)鍵核心零部件領(lǐng)域的部分難題，核心零部件國(guó)產(chǎn)化的趨勢(shì)逐漸顯現(xiàn)。

此外，國(guó)內(nèi)一些企業(yè)在工業(yè)機(jī)器人方面的自主研發(fā)水平和能力實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)足進(jìn)步。如，寶雞秦川機(jī)器人生產(chǎn)的rv減速機(jī)已形成17種規(guī)格60多種速比的產(chǎn)品系列，年產(chǎn)突破萬(wàn)臺(tái);蘇州綠的諧波減速器完成了2萬(wàn)小時(shí)的精度壽命測(cè)試，超過(guò)了國(guó)際機(jī)器人精度壽命要求的6000小時(shí);中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院以能自動(dòng)清除太空垃圾的空間機(jī)械臂為原型，推出了國(guó)內(nèi)首個(gè)面向環(huán)衛(wèi)垃圾分揀領(lǐng)域的機(jī)器人，分揀率達(dá)93%，工作效率是傳統(tǒng)人工分揀垃圾的8倍。

應(yīng)加快構(gòu)建面向全行業(yè)的國(guó)家級(jí)機(jī)器人創(chuàng)新中心。依托機(jī)器人重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)和骨干企業(yè)牽頭組建國(guó)家機(jī)器人創(chuàng)新中心，發(fā)揮行業(yè)骨干企業(yè)主導(dǎo)作用、中小企業(yè)協(xié)同配套作用、高?？蒲性核夹g(shù)支撐作用、行業(yè)中介組織的保障服務(wù)作用，形成聯(lián)合開(kāi)發(fā)、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、成果共享、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)的產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制，暢通科技成果轉(zhuǎn)化和技術(shù)轉(zhuǎn)移渠道。

在知識(shí)產(chǎn)權(quán)領(lǐng)域，業(yè)內(nèi)也在謀求通過(guò)專(zhuān)利運(yùn)營(yíng)的方式來(lái)促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。廣東省粵科國(guó)聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)投資運(yùn)營(yíng)基金發(fā)起成立了工業(yè)機(jī)器人專(zhuān)利池，希望通過(guò)此方式集聚產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新資源、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)協(xié)同運(yùn)用，助力產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

面對(duì)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人企業(yè)的專(zhuān)利數(shù)量偏少、技術(shù)并不領(lǐng)先、核心專(zhuān)利缺失的情況，政府、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、企業(yè)、高校及科研院所還需協(xié)同發(fā)力，制定工業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵核心零部件的技術(shù)開(kāi)發(fā)路線，圍繞全球工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)熱點(diǎn)尋求技術(shù)突破，積極探索企業(yè)與高校、科研院所的產(chǎn)學(xué)研合作體系，大力促進(jìn)科技成果的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。