机器人产业2019发展规划(2019-2020)
为落实《中国制造2025》将机器人作为重点发展领域的总体部署,促进我国机器人产业快速健康可持续发展,特制定本规划,规划期为2016-2020年。
一.现状和形势
自1954世界上第一台机器人诞生以来,世界发达国家已经建立了完善的工业机器人体系,拥有领先的核心技术和产品应用,形成了少数占据世界领先地位的领先机器人企业。尤其是国际金融危机后,这些国家纷纷将机器人的发展提升到国家战略,努力保持领先优势。过去五年,全球工业机器人销量年均增速超过17%,销量达到22.9万台,同比增长29%。全球制造业机器人的平均密度(每万名工人使用的工业机器人数量)从5年前的50个增加到66个,工业化国家的机器人密度普遍超过200个。与此同时,服务机器人发展迅速,应用日益广泛。以手术机器人为代表的医疗康复机器人已形成较大的产业规模,空间机器人、仿生机器人、反恐防暴机器人等特种机器人得到应用。
中国的机器人研发始于20世纪70年代。近年来,在一系列政策的支持和市场需求的拉动下,我国机器人产业发展迅速。自主品牌工业机器人销量达到654.38+0.7万台,比上年增长78%。服务机器人已经开发出一系列具有代表性的产品,应用于科学考察、医疗康复、教育娱乐、家庭服务等领域。2013年以来,中国成为全球最大的工业机器人应用市场,销量达到5.7万台,同比增长56%,占全球销量的1/4,机器人密度从5年前的11增长到36。
虽然我国机器人产业取得了长足的进步,但与发达国家相比还有很大的差距。主要表现在以下几个方面:机器人产业链关键环节缺失,零件中的高精度减速器、伺服电机、控制器依赖进口;核心技术创新能力弱,高端产品质量可靠性低;机器人推广应用难度大,市场占有率亟待提高;企业“小、散、弱”问题突出,产业竞争力欠缺;机器人标准、测试和认证系统需要改进。
目前我国劳动力成本快速上升,人口红利逐渐消失,生产方式向柔性化、智能化、精细化转变。迫切需要构建以智能制造为根本特征的新型制造体系,对工业机器人的需求将大幅增长。与此同时,老龄社会服务、医疗康复、抢险救灾、公共安全、教育娱乐、重大科研等领域对服务机器人的需求也呈现快速发展趋势。“十三五”时期是我国机器人产业发展的关键时期。应把握国际机器人产业发展趋势,整合资源,制定对策,抓住机遇,营造良好发展环境,推动我国机器人产业持续健康快速发展。
二、总体要求
(一)指导思想
全面贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神,坚持创新、协调、绿色、开放、享受的发展理念,加快实施中国制造2025,紧紧围绕我国经济转型和社会发展的重大需求,坚持“市场主导、创新驱动、强化基础、质量第一”的原则,在“十三五”期间重点做好“两个”。即实现机器人关键零部件和高端产品的重大突破,大幅提升机器人龙头企业的质量可靠性、市场占有率和竞争力。以企业为主体,产学研用协同创新,打造机器人全产业链竞争力,形成* * * * *机器人产业体系,为建设制造强国奠定坚实基础。
市场导向就是坚持以市场需求为导向,以企业为主体,充分发挥市场在机器人研发方向、路线选择和各种要素配置中的决定性作用。创新驱动就是加强机器人创新体系建设,加快形成有利于机器人创新发展的新机制,优化商业和服务模式,建设公共创新平台。强基础就是加强机器人关键技术研究,建立健全机器人标准体系和检测认证平台,夯实产业发展基础。质量第一是提高机器人关键零部件和高端产品的质量可靠性,提升自主品牌的核心竞争力。
(2)发展目标
经过五年的努力,已经形成了比较完善的机器人产业体系。技术创新能力和国际竞争力显著增强,产品性能和质量达到国际同类水平,关键零部件取得重大突破,基本满足市场需求。2020年的具体目标如下:
工业规模继续扩大。自主品牌工业机器人年产量达到65438+万台,六轴及以上工业机器人年产量达到5万台以上。服务机器人年销售收入超过300亿元,在助老助残、医疗康复等领域实现了小规模生产应用。培育3家以上具有国际竞争力的龙头企业,建设5个以上机器人配套产业集群。
技术水平显著提高。工业机器人的速度、负载、精度、自重比等主要技术指标达到国外同类产品水平,平均无故障时间(MTBF)达到8万小时。医疗健康、家庭服务、反恐防暴、抢险救灾、科研等领域的服务机器人技术水平接近国际水平。新一代机器人技术取得突破,智能机器人实现创新应用。
关键零部件取得重大突破。机器人用精密减速器、伺服电机、驱动器和控制器的性能、精度和可靠性达到国外同类产品水平,并在六轴及以上工业机器人中批量应用,市场占有率超过50%。
综合应用取得显著成效。完成30个以上典型领域的机器人综合应用解决方案,形成相应的标准和规范,实现机器人在重点行业的规模化应用,机器人密度达到150以上。
三。主要任务
(一)推动重大标志性产品的突破。
推动工业机器人向中高端迈进。面向《中国制造2025》十大重点领域和其他国民经济重点行业需求,以智能生产和智能物流为重点,攻克工业机器人关键技术,提高可操作性和可维护性,重点发展弧焊机器人、真空(清洁)机器人、全自主编程智能工业机器人、人机协作机器人、双臂机器人、重型AGV等六大标志性工业机器人产品,引导我国工业机器人向中高端发展。
推动服务机器人向更广阔的领域发展。围绕助老助残、家庭服务、医疗康复、抢险救灾、能源安全、公共安全和重大科学研究等领域,培育智慧生活、现代服务和特种作业需求,重点发展消防救援机器人、手术机器人、智能公共服务机器人、智能护理机器人等四大标志性产品,推进专业服务机器人系列化和个人/家庭服务机器人商品化。
专栏中的十大标志性产品
-弧焊机器人。6自由度多关节机器人,中厚板弧焊机器人额定载荷≥10kg,薄板弧焊机器人额定载荷6kg。实现焊缝轨迹电弧跟踪、高压接触传感、焊缝坡口宽度电弧跟踪等关键技术的应用。
-真空(清洁)机器人。最大真空载荷15kg,最大清洁载荷210kg,重复定位精度0.05 ~ 0.1 mm,实现了传动润滑、直驱控制、动态偏差检测与校正、碰撞检测与防护等关键技术在真空环境下的应用。
——全自编程智能工业机器人。6个自由度以上,适应1m * 1m * 0.3m以上的工件尺寸范围,具有智能工艺专家系统,可自动获取信息生成操作程序,全程无示教。自动编程时间小于1s,满足喷涂、抛光、研磨等复杂操作的要求。
-人机合作机器人。本发明具有6个以上自由度的多关节机器人,其自重载荷比小于4,重复定位精度为0.05mm,力控制精度< 5N,碰撞安全监控响应时间
双臂机器人。每个手臂具有6个以上的自由度,关节转速≥180°/s,双臂平均功耗< 500W,具有双臂碰撞检测的路径规划功能,集成双目视觉定位误差
超载AGV。驱动方式:全轮驱动;最大载重量40000Kg最大速度:直线20m/min;转弯半径:2m;辅助磁导航精度:10mm;防撞装置:激光防撞;升降装置:车体自升;提升行程:最大100 mm
消防救援机器人。满足自然灾害和恶性事故对灾害探测和快速处理的需求,能在高温、高压、有毒、有害等特殊环境下完成人员搜寻、灾害探测定位、定点投掷、清障、灭火救援等任务。
手术机器人。冗余机械手的自由度不少于6,最高重复位置精度优于65438±0mm,选点测量误差不大于65438±0%,能完成各种相关操作。
-智能公共服务机器人。导航方式:激光SLAM,最大移动速度0.6m/s,定位精度100mm,定位航向角精度5°,最大工作时间3h,臂数2,单臂自由度2-7,云台自由度1-2。具有自主行走、人机交互、讲解引导等功能。
-智能护理机器人。面向老年人的护理需求,具有智能感知识别、自主运动等能力。,与用户交流,协助老人做家务,提供多样化的护理服务。
(2)大力发展机器人关键零部件。
针对6自由度及以上工业机器人关键零部件性能差、可靠性差、寿命短的问题,从优化设计、材料优化、加工工艺、装配技术、专用制造装备、产业化能力等方面,全面提升高性能机器人用高精度减速器、伺服电机及驱动器、高速高性能控制器、传感器、末端执行器等5个关键零部件的质量稳定性和量产能力,突破技术壁垒,打破长期依赖进口的局面。
第二栏五个关键部分
-高精度减速器。通过开发高强度耐磨材料技术、加工工艺优化技术、高速润滑技术、高精度装配技术、可靠性和寿命检测技术以及探索新型传动机构,开发出适合机器人应用的高效、轻量化、长期免维护的系列减速器。
-高性能机器人专用伺服电机和驱动器。通过对高磁性材料优化、一体化优化设计加工和装配工艺优化的研究,提高伺服电机效率,降低功率损耗,实现高功率密度。机器人用高转矩直驱电机、盘式空心电机等特种电机的开发。
-高速高性能控制器。通过发展高性能关节伺服、振动抑制技术、惯性动态补偿技术、多关节高精度运动计算和规划,提高在高速变负载应用中的运动精度和动态性能。开发和掌握开放式控制器软件开发平台技术,提高机器人控制器的可扩展性、可移植性和可靠性。
传感器。重点发展关节位置、力矩、视觉、触觉等传感器,满足机器人行业的应用需求。
-末端执行器。重点发展具有抓取和操作功能的多指灵巧手和具有快换功能的手爪,满足机器人行业的应用需求。
(三)加强产业创新能力
加强性关键技术的研究。针对智能制造和产业转型升级对工业机器人的需求以及智能生活、现代服务和特种作业对服务机器人的需求,重点突破制约我国机器人发展的关键技术。积极跟踪机器人未来发展趋势,提前布局新一代机器人技术的研究。
建立和完善机器人创新平台。充分利用和整合现有科技资源和R&D实力,成立面向全行业的机器人创新中心,打造政产学研紧密结合的协同创新载体。关注前沿技术和关键技术。
加强机器人标准体系建设。开展机器人标准体系顶层设计,建设完善机器人行业标准体系,加快研究制定行业急需的各类技术标准,支持机器人评价标准研究验证,积极参与国际标准制定修订。
建立机器人检测认证体系。建立健全以国家机器人检测评估中心为代表的机器人检验认证机构,推动建立机器人第三方评估认证体系,开展机器人整机和关键功能部件的检验认证。
专栏3基础能力建设要点
-机器人性爱的关键技术。1.工业机器人关键技术:突破高性能工业机器人的工业设计、运动控制、精确参数辨识与补偿、协同操作与调度、示教/编程等关键技术。2.服务机器人关键技术:重点突破人机协同与安全、产品创意与性能优化设计、模块化/标准化架构设计、信息技术集成、图像定位与导航、肌电传感与集成等关键技术。3.新一代机器人技术:重点开展人工智能、机器人深度学习等基础前沿技术研究,突破机器人通用控制软件平台、人机记忆、安全控制、高度集成关节、灵巧手等核心技术。
-机器人创新中心。侧重于人工智能、感知与识别、机构与驱动、控制与交互等。开展基础和* * *关键技术研究,开展高端制造、灾害应急、医疗康复、助老助残等领域的前沿基础研究和应用基础研究,促进科技成果转移、扩散和商业化应用,为企业提供* * *技术支持和服务,加强国际交流与合作,培养机器人R&D和设计人才。
-机器人行业标准。充分发挥企业参与标准修订的积极性,根据产业发展的紧迫性,研究制定一批机器人国家标准、行业标准和团体标准,主要包括机器人RV减速器通用技术条件等通用技术标准、机器人整机电磁兼容性技术要求和试验方法等测试标准、个人护理机器人等安全标准、工业机器人编程和操作图形用户界面等通信控制标准、涂装机器人系统设计平台标准和应用标准等。
——国家机器人测试评估中心。对整个机器人和关键功能部件进行检查和评估。整个机器人的性能评价包括:安全性、性能、环境适应性、噪声水平、电磁兼容性、可靠性以及测控软件的评价。功能部件的检查和评价包括:部件质量、部件安全和性能、噪声、环境适应性、材料和接口等。
(4)着力推进应用示范。
为满足国家战略和民生需求,加强质量品牌建设,积极开展机器人应用示范。围绕制造业重点领域,实施一批效果突出、带动性强、关联度高的典型行业应用示范工程,以需求量大、环保要求高、劳动强度大的工业领域以及救灾、医疗康复等服务领域为重点,分步骤、分层次推进细分行业应用,培育重点领域机器人应用系统集成商和集成解决方案服务商, 并充分利用外包服务、新型租赁等模式,拓展工业机器人和服务机器人的市场空间。
专栏4机器人推广应用计划
通过提高企业质量意识、推动企业实施质量导向管理、完善产品检测认证体系、推广先进质量管理方法、加强制造过程管理等措施,可以促进质量保证能力建设,提高机器人产品质量可靠性,增强用户使用机器人的信心。
推动工业机器人在汽车、电子、家电、航空航天、轨道交通等行业的广泛应用。、轻工、纺织、物流、建材等劳动强度大的行业,化工、民爆等危险程度高的行业,医药、半导体、食品等对生产环境洁净度要求高的行业。在救灾领域,推进自然灾害、火灾、核事故、危险品爆炸等专业服务机器人示范应用。
在残疾人和认知障碍人群中开展陪护和康复训练机器人试点示范,在行动不便人群中开展智能假肢和外骨骼机器人试点示范,在三甲医院智能手术中心开展手术机器人试点示范,大力推进服务机器人在医疗、助老助残、康复等领域的推广应用。
(5)积极培育龙头企业。
引导企业围绕细分市场向差异化方向发展,开展产业链横向和纵向整合,支持互联网企业与传统机器人企业紧密结合,通过联合重组、合资合作、跨界整合,加快培育管理水平先进、创新能力强、效率高、效益好、市场竞争力强的龙头企业,打造知名度高、综合竞争力强、产品附加值高的国际知名机器人品牌。大力推动科研院所、大专院校与机器人产业紧密结合,充分发挥龙头企业的带动作用,形成以龙头企业为引领的良好产业生态环境,带动中小企业向“专、精、特、新”方向发展,形成全产业链协同发展的局面。
第四,保障措施
(一)加强统筹规划和资源整合
加强顶层设计,统筹产业管理、发展改革、科技、金融等部门的资源和力量,形成合力,支持自主创新,促进我国机器人产业健康发展;加强区域产业政策引导,形成国家和地方政府协调的产业政策体系;鼓励有条件的地区和园区发展机器人产业集群,引导机器人产业链和生产要素集中集聚。
(2)加大财税支持力度。
通过产业转型升级、中央基建投资等现有资金渠道,支持机器人及其关键零部件的产业化、推广应用;使用中央财政科技计划(专项、基金等。)支持合格机器人及其关键部件的研发;通过首台(套)重大技术装备保险补偿机制,支持列入《首台(套)重大技术装备推广应用指导目录》的机器人应用推广;根据国内机器人产业发展情况,逐步取消关税减免政策,发挥关税动态保护作用;落实企业R&D费用加计扣除等政策,鼓励企业加大R&D力度,提高技术水平。
(3)拓宽投融资渠道
鼓励各类银行和基金在其业务范围内支持技术先进、优势明显、带动和支撑功能强的机器人项目;鼓励金融机构与机器人企业建立利益一致,长期支持产业发展;积极支持符合条件的机器人企业在境内外资本市场直接融资和并购重组;引导金融机构创新符合机器人产业链特点的产品和业务,推广机器人租赁模式。
(四)营造良好的市场环境
制定工业机器人产业标准条件,促进各类资源向优势企业集中,鼓励机器人产业向高端发展,防止低水平重复建设;研究制定机器人认证验收制度。国家财政资金支持的项目要购买认证机器人,鼓励地方政府建立机器人认证验收制度;加强机器人知识产权保护体系建设;研究建立机器人产业统计体系;充分发挥行业协会、产业联盟和服务机构的作用,搭建机器人产业服务平台。
(5)加强人才队伍建设。
组织实施机器人产业人才培养计划,加强高校机器人相关学科建设,加大机器人职业培训教育力度,加快培养机器人产业急需的高层次技术研发、管理、操作、维护等人才;利用国家吸引海外机器人高端人才创新创业。
(6)扩大国际交流与合作。
充分利用政府、行业组织、企业等多渠道、多层次的技术、标准、知识产权、检测认证等国际交流与合作,不断拓展合作领域;鼓励企业积极开拓海外市场,加强技术合作,提供系统集成、产品供应、运营维护等综合服务。
动词 (verb的缩写)规划和实施
工业和信息化部、发展改革委将牵头组织规划实施,建立各部门分工协作的工作机制,建立规划实施动态评估机制。地方工业、信息化、发展改革等主管部门和相关企业要结合本地区、本企业实际,制定符合本规划的实施方案。相关行业协会和中介组织要发挥桥梁和纽带作用,及时反映规划实施过程中的新情况、新问题,提出政策建议。