工業機器人，邁向“全能選手”（產經觀察·細看產品七十二變⑤）

位於安徽合肥市的蔚來第二先進製造基地，機器人在造車流水線作業。

新華社發

美的庫卡智能製造科技園的工業機器人產線車間。

新華社記者 鄧 華攝

湖北荊州，美的洗衣機工廠迎來美的人形機器人，從事巡檢、機器運維、設備檢修等工作；德國漢諾威，上海節卡智能協作機器人亮相工業博覽會，展示了輕捏薯片級別的控制能力，引得眾多觀眾體驗；北京極智嘉的機器人智能倉儲系統打入西門子等全球大客户供應鏈……今天，中國的工業機器人產品已在千行百業深度應用、不斷成長。

從單機作業到集羣協同，從執行終端到決策中樞，從簡單拼裝到全面國產化，從中低端突圍到高端市場規模替代，從重點行業應用到賦能千行百業……通過技術創新、場景融合、人工智能賦能，工業機器人正從傳統簡單的機械臂升級為集羣協同、智能決策、全鏈自主、多域賦能的“全能選手”。

核心技術持續突破，國產重載機器人蓄勢待發

轉體、伸展、揮舞手臂……走進美的藍橙實驗室（高端重載機器人全國重點實驗室），一台台橙色的庫卡六軸工業機器人，抓舉着不同重量的“槓鈴”，不知疲倦地做着“托馬斯全旋”。“這是在做重載機器人整機耐久壽命測試。”實驗室主任助理脱立恆博士告訴記者，這些機器人大都採用了全國產的減速機、伺服電機等核心零部件。

實驗室裏，一台粗壯的鐵灰色大型工業機器人格外醒目。脱立恆告訴記者，這台高剛度、高精度、高可靠性的工業機器人是庫卡自主研發的最新科技成果，“儘管負載是500公斤級，但整機精度剛度較傳統機型提升了3倍。”

“當前，機器人技術正從傳統工業領域邁向廣闊應用市場。尤其是在高端製造、航空航天、能源醫療等戰略產業中，高剛、高精、高可靠性重載機器人作為核心裝備的重要性日益凸顯。”庫卡中國企業業務總經理陳峯説，從2015年到2025年，負載300公斤及以上六軸工業機器人的市場規模增長了10倍。

2017年收購德國庫卡後，美的在共性技術和重載機器人關鍵零部件上加大研發投入，已實現減速機、伺服電機與驅動控制三大核心部件國產化。聚焦重載機器人全面自主化，美的藍橙實驗室突破重載RV減速器、重載伺服電機、全新架構控制器等核心功能部件關鍵技術，開發出抗干擾運動剛度模型，有效解決了重載機器人在精度和剛度方面的難題。

在重載工業機器人領域，我國企業正在實現羣體突破。埃斯頓推出700公斤級工業機器人，可廣泛應用於重工裝備、汽車、建材等行業；埃夫特最新款重載機器人，2024年已實現百台以上批量銷售；匯川技術推出的六關節機器人，最大負載能力達220公斤；廣州數控最大負載量500公斤的系列重載機器人，已成功通過我國強制性產品認證。此外，新松、柴孚、卡諾普等多家企業也在奮起直追。

“我國工業機器人產業已經從核心部件進口，轉入部分國產自制階段，正朝着完全國產自制加速邁進。”陳峯堅信，未來兩年內，搭載國產RV減速器、伺服電機、控制器，並且在精度、可靠性上比肩國際知名品牌的國產重載工業機器人將實現批量應用。

打破國際品牌市場壟斷，在高端場景應用上實現規模替代

走進廣汽領程重型卡車製造基地的駕駛室焊接車間，6台黃色埃斯頓點焊機器人正協同作業——機械臂靈活翻轉，焊槍在駕駛室骨架間快速起落，濺起細密的焊花。經過優化設計，每台機器人通過自動工具更換系統實現搬運與焊接任務快速切換，效率大幅提升。每小時5台的生產節拍下，焊點重複精度穩定控制在±0.08毫米，合格率持續保持100%。

“過去，工廠內的機器人清一色用的是國際品牌，但這次我們堅定選擇國產。”廣汽領程製造中心部長杜式斌告訴記者，在選定供應商前，技術團隊曾請多家供應商進行試焊，發現埃斯頓機器人的焊接質量不遜於一些進口設備，價格還更具優勢。

更關鍵的是，作為國內少數實現核心部件完全自主化的企業，埃斯頓具備根據細分應用場景提供定製化解決方案的能力。“埃斯頓還將控制系統的一些核心程序開放給我們，雙方共同開發關於駕駛室焊接線的優化程序，並實現知識產權共享。”杜式斌説。

在車用弧焊機器人領域取得突破的還有埃夫特。在比亞迪合肥工廠焊裝車間，近200台埃夫特ARC系列弧焊機器人在前後副車架焊裝工位協同作業。“這些搭載自研抖動抑制算法的國產機器人，焊接重複定位精度穩定控制在±0.03毫米，完全對標國際一線品牌作業標準。”比亞迪合肥工廠有關負責人介紹，截至目前，比亞迪在八大基地累計部署埃夫特弧焊機器人近千台。

“弧焊機器人國產化不是簡單的替代，而是從工藝包、核心部件到控制系統的全棧創新。”埃夫特智能機器人股份有限公司董事長兼總經理遊瑋舉例説，埃夫特此番突破高性能弧焊機器人及其部件/軟件關鍵核心技術，形成了系列化擁有完全自主知識產權的高精密RV減速機產品、專用潤滑油/脂、高性能專用伺服電機、應用工藝包和操作系統，整體性能達到國際先進水平，自主化率超過96%，部分實現100%自主可控。

在高端場景應用上實現對國際品牌的規模替代，得益於國產工業機器人精度、可靠性、耐久性的提升。日前，國家重點研發計劃“智能機器人”重點專項“自主智能弧焊機器人技術與系統”項目已經啓動。由埃夫特牽頭的這個新項目，焊接機器人精度能到0.5毫米，還可自主識別焊縫、規劃路徑，焊接智能化水平將邁上新台階。

在高端場景實現突破的同時，我國工業機器人應用也在向廣度延展。統計顯示，2024年我國工業機器人產量55.64萬台，同比增長14.2%。國際機器人聯合會最新數據顯示，2023年中國新安裝27.6萬台工業機器人，佔全球安裝總量的51%。繼汽車、3C電子行業後，新能源、衞浴陶瓷、金屬加工、傢俱家電等通用工業領域開始成為中國工業機器人的新增市場主力。

人工智能加速融合，從“單機智能”到“羣體智能”

在山東鄒城珞石智能製造產業園，一台搭載力覺與視覺傳感器的協作機器人正精準演示電腦USB接口裝配。機械臂如同被賦予人類觸覺與視覺，在插接過程中即時感知接觸力，動態調整角度與力度，展現出“斜觸修正”“二次對位”等擬人化操作。

“這款機器人融合了力控搜索與視覺伺服技術，可勝任微米級精密裝配。”珞石機器人創始人兼首席執行官庹華介紹，2023年起，公司實施“機器人+AI”戰略，通過人工智能技術增強機器人的感知決策能力，在3C電子、汽車零部件等領域實現突破性應用，“底層控制技術與AI的深度融合是智能升級的關鍵。”

在一座海外大型倉庫內，700台北京極智嘉科技股份有限公司的自主移動機器人以每秒2米的速度穿梭於2萬平方米的立體空間中。它們與40個多功能工作站協同作業，將傳統“人找貨”模式徹底顛覆——貨架自動流轉至工作站，機械臂精準抓取商品，自主移動機器人沿動態規劃的路徑快速運輸，整個倉庫日均處理超35萬件貨物，單個工作站峯值效率達500件/小時。

“這裏沒有固定的作業分區，企業對企業（B2B）和企業對消費者（B2C）訂單混合處理，服裝、電子等全品類商品共用存儲空間。”極智嘉首席技術官李洪波解釋道，通過“混合存儲算法”和“動態路徑規劃系統”，機器人集羣可即時調整任務優先級、避免擁堵，更可靈活調整運營規模，輕鬆應對促銷活動期間的需求高峯。

突破羣體智能控制、動態路徑規劃等技術，推動工業移動機器人從“單機智能”向“系統智能”躍遷，讓極智嘉具備了單系統調度超5000台機器人的技術能力，並在全球建成10餘個“千台級”機器人智能倉庫示範項目，在智能倉儲領域連續6年保持全球市場佔有率第一，海外業務收入佔比超過75%。“‘羣體智能’已成功延伸至工業製造場景。”李洪波介紹，極智嘉已與西門子、寧德時代等全球製造業領軍企業展開深度合作，推動物流智能化升級。

工業機器人與人工智能深度融合，通過自適應環境感知、持續自學習優化和類人決策能力，實現柔性生產與智能協作，大幅提升製造效率與靈活性，是推動智能製造的重要驅動力。

談及“人工智能+工業機器人”的發展潛力，陳峯提供了另一個視角。“目前，我國工業機器人市場容量約30萬台，其商業模式是定製化開發，專業人員安裝、調試，甚至是陪工陪產。如果將來市場容量達到每年100萬台，對安裝、調試、運維人員的需求將大幅增長。”陳峯説，工業機器人出廠自帶人工智能，開箱即用、一鍵安裝、預測性維護都是市場需求，也將變為現實。