当“熄灯工厂”从科幻走向现实，工业机器人已成为驱动第四次产业变革的核心齿轮。它们不再只是机械臂，而是融合了感知、决策与协作的“数字工人”。今天电子展小编就以全新视角梳理它们如何重塑生产范式及未来发展。

有数据显示，2023年全球工业机器人保有量达428.2万台，增长率为9.7%；其中亚洲/澳洲占比70%以上；中国工业机器人本体保有量约175万台，占比为全球41%，是世界上非常大的工业机器人本体市场。除了发那科、ABB、安川电机以外的外资品牌仍然分布在高端市场里；以性价比及服务性取胜的国产厂商品牌如埃斯顿、汇川技术等正在迅速占领低端市场。预估到2025年，国内品牌的市占率将突破52%。

一、现状剖析

（一）应用格局分层化

当前工业机器人的应用存在一个明显的“金字塔”，上层是如汽车和3C等行业为代表性的头部领域，其自动化程度大于70%，比如汽车焊接车间里面的焊接机器人添加预先编制好的轨迹，焊接速度可以做到一分钟之内达到两千毫米以上，还能达到0.1毫米以内的焊接精度要求，实现了高精度、高效自动化；而食品加工、陶瓷等传统行业在底部，这些产业中机器人的普及率不到15%，这是因为这部分行业里，产品的形态不一样。每个企业生产标准都不同，工艺不一样很难通过一个标准化的机器人去解决他们的生产问题。

（二）技术发展不平衡

高端工业机器人运动控制、感知技术已然成熟，国产伺服电机定位精度达到±1弧分，距离国际领先水平仅有5％的差距。但是，在核心算法方面仍有差距，比如加工复杂曲面的轨迹规划算法，国外的系统可以实现加工效率提高30%，但是我国的本土系统只能提高15％左右。机器人的智能交互水平也是参差不齐的，其中一些高端机型已经具备基于视觉识别的人机协作能力，但大多数工业机器人的智能化水平仍停留在示教层面，灵活性有待加强。

（三）产业生态待完善

精密减速器上游市场为哈默纳科和纳博特斯克，两家公司掌控着全球70%的市场份额，我国企业虽已突破技术门槛，但在使用寿命以及稳定性等方面还有一定差距。中游本体制造是竞争非常激烈的环节，由于规模经济效应的存在，头部企业本体成本优势能维持在进口产品成本的60%，但下游系统的集成商存在“小而散”，没有专门针对于某一行业的模板性解决方案。

二、未来展望

（一）智能进化：从自动化到自主化未来的工业机器人会朝向自主决策的发展方向。借助AI算法的优化（比如深度学习）、利用多模态感知技术(即结合视觉和力觉)可以让机器人的精度、自主决策的能力有大幅提升，比如在半导体制造当中就可以根据机器人抓取时实时获得的晶圆缺陷情况来实时调整抓取力度以及轨迹，从而大幅度减少晶圆破损的概率；同时由于边缘计算的应用，机器人能够做出本地区域的决策，达到毫秒级的响应速度。

（二）跨界融合：构建新型生产网络工业机器人和5G、区块链结合起来，创建出去中心化的智慧化产线。比如在服装定制方面，客户使用AR设计好的服装需求可以被机器转换成缝制的指令，不同的工序都可以用区块链去做任务调度，整个过程下来后降低将近40%的生产周期。机器人将来也会实现与AGV还有智能仓储等的组合，建构“动态生产线”，使得生产要素能实现自由流动、自由重组。

（三）应用拓展：催生新兴场景随着技术上的突破，工业机器人会进入新的应用领域中，比如航天科考：耐高温抗辐射的机器人替代人到行星表面去采样；深海机器人像章鱼、水母一样可以在海底任意穿梭，在海洋探测、管道检测、维修等；还有纳米级的微型机器人应用于微创创面创口——仅2～3毫米。

（四）可持续发展：绿色智能制造工业机器人是绿色制造的重要载体，对机器人进行动力学设计优化后，可以使其能耗减少20％以上；利用可回收材料制作机器人后，其材料回收率达90％以上。机器人还可以用于新能源领域，如使用智能巡检机器人的光伏板巡检，可以先于人眼发现板片的异常，然后根据热成像数据和工况分析原因并预警，及时修复隐患部位，避免造成更多损失。

结语  

工业机器人由“替代人力”走向“智能制造”，成为实现制造业数字化转型的内在驱动力，随着技术融合、深化应用和产业链协同，工业机器人将进一步加快制造业由大到强的步伐，在智能制造的新时代，中国有望成为世界“智能制造”强国。电子展小编觉得，工业机器人的故事远未到终章。它们正在从“替代体力劳动”走向“放大人类创造力”的新叙事。当每台机器都能学习、交易甚至自我修复，制造业将不再是“生产产品”，而是“生产可能性”。

文章来源：百特工控