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機器人產業2019發展規劃(2019-2020)

機器人不僅是先進制造業的關鍵配套設備,也是改善人類生活方式的重要切入點。無論是應用於制造業環境的工業機器人,還是應用於非制造業環境的服務機器人,其R&D和工業應用都是衡量壹個國家科技創新和高端制造業發展水平的重要標誌。大力發展機器人產業,對於打造我國制造業新優勢、推動產業轉型升級、加快建設制造強國、提高人民生活水平具有重要意義。

為落實《中國制造2025》將機器人作為重點發展領域的總體部署,促進我國機器人產業快速健康可持續發展,特制定本規劃,規劃期為2016-2020年。

壹.現狀和形勢

自1954世界上第壹臺機器人誕生以來,世界發達國家已經建立了完善的工業機器人體系,擁有領先的核心技術和產品應用,形成了少數占據世界領先地位的領先機器人企業。尤其是國際金融危機後,這些國家紛紛將機器人的發展提升到國家戰略,努力保持領先優勢。過去五年,全球工業機器人銷量年均增速超過17%,銷量達到22.9萬臺,同比增長29%。全球制造業機器人的平均密度(每萬名工人使用的工業機器人數量)從5年前的50個增加到66個,工業化國家的機器人密度普遍超過200個。與此同時,服務機器人發展迅速,應用日益廣泛。以手術機器人為代表的醫療康復機器人已形成較大的產業規模,空間機器人、仿生機器人、反恐防暴機器人等特種機器人得到應用。

中國的機器人研發始於20世紀70年代。近年來,在壹系列政策的支持和市場需求的拉動下,我國機器人產業發展迅速。自主品牌工業機器人銷量達到654.38+0.7萬臺,比上年增長78%。服務機器人已經開發出壹系列具有代表性的產品,應用於科學考察、醫療康復、教育娛樂、家庭服務等領域。2013年以來,中國成為全球最大的工業機器人應用市場,銷量達到5.7萬臺,同比增長56%,占全球銷量的1/4,機器人密度從5年前的11增長到36。

雖然我國機器人產業取得了長足的進步,但與發達國家相比還有很大的差距。主要表現在以下幾個方面:機器人產業鏈關鍵環節缺失,零件中的高精度減速器、伺服電機、控制器依賴進口;核心技術創新能力弱,高端產品質量可靠性低;機器人推廣應用難度大,市場占有率亟待提高;企業“小、散、弱”問題突出,產業競爭力欠缺;機器人標準、測試和認證系統需要改進。

目前我國勞動力成本快速上升,人口紅利逐漸消失,生產方式向柔性化、智能化、精細化轉變。迫切需要構建以智能制造為根本特征的新型制造體系,對工業機器人的需求將大幅增長。與此同時,老齡社會服務、醫療康復、搶險救災、公共安全、教育娛樂、重大科研等領域對服務機器人的需求也呈現快速發展趨勢。“十三五”時期是我國機器人產業發展的關鍵時期。應把握國際機器人產業發展趨勢,整合資源,制定對策,抓住機遇,營造良好發展環境,推動我國機器人產業持續健康快速發展。

二、總體要求

(壹)指導思想

全面貫徹黨的十八大和十八屆三中、四中、五中全會精神,堅持創新、協調、綠色、開放、享受的發展理念,加快實施中國制造2025,緊緊圍繞我國經濟轉型和社會發展的重大需求,堅持“市場主導、創新驅動、強化基礎、質量第壹”的原則,在“十三五”期間重點做好“兩個”。即實現機器人關鍵零部件和高端產品的重大突破,大幅提升機器人龍頭企業的質量可靠性、市場占有率和競爭力。以企業為主體,產學研用協同創新,打造機器人全產業鏈競爭力,形成* * * * *機器人產業體系,為建設制造強國奠定堅實基礎。

市場導向就是堅持以市場需求為導向,以企業為主體,充分發揮市場在機器人研發方向、路線選擇和各種要素配置中的決定性作用。創新驅動就是加強機器人創新體系建設,加快形成有利於機器人創新發展的新機制,優化商業和服務模式,建設公共創新平臺。強基礎就是加強機器人關鍵技術研究,建立健全機器人標準體系和檢測認證平臺,夯實產業發展基礎。質量第壹是提高機器人關鍵零部件和高端產品的質量可靠性,提升自主品牌的核心競爭力。

(2)發展目標

經過五年的努力,已經形成了比較完善的機器人產業體系。技術創新能力和國際競爭力顯著增強,產品性能和質量達到國際同類水平,關鍵零部件取得重大突破,基本滿足市場需求。2020年的具體目標如下:

工業規模繼續擴大。自主品牌工業機器人年產量達到65438+萬臺,六軸及以上工業機器人年產量達到5萬臺以上。服務機器人年銷售收入超過300億元,在助老助殘、醫療康復等領域實現了小規模生產應用。培育3家以上具有國際競爭力的龍頭企業,建設5個以上機器人配套產業集群。

技術水平顯著提高。工業機器人的速度、負載、精度、自重比等主要技術指標達到國外同類產品水平,平均無故障時間(MTBF)達到8萬小時。醫療健康、家庭服務、反恐防暴、搶險救災、科研等領域的服務機器人技術水平接近國際水平。新壹代機器人技術取得突破,智能機器人實現創新應用。

關鍵零部件取得重大突破。機器人用精密減速器、伺服電機、驅動器和控制器的性能、精度和可靠性達到國外同類產品水平,並在六軸及以上工業機器人中批量應用,市場占有率超過50%。

綜合應用取得顯著成效。完成30個以上典型領域的機器人綜合應用解決方案,形成相應的標準和規範,實現機器人在重點行業的規模化應用,機器人密度達到150以上。

三。主要任務

(壹)推動重大標誌性產品的突破。

推動工業機器人向中高端邁進。面向《中國制造2025》十大重點領域和其他國民經濟重點行業需求,以智能生產和智能物流為重點,攻克工業機器人關鍵技術,提高可操作性和可維護性,重點發展弧焊機器人、真空(清潔)機器人、全自主編程智能工業機器人、人機協作機器人、雙臂機器人、重型AGV等六大標誌性工業機器人產品,引導我國工業機器人向中高端發展。

推動服務機器人向更廣闊的領域發展。圍繞助老助殘、家庭服務、醫療康復、搶險救災、能源安全、公共安全和重大科學研究等領域,培育智慧生活、現代服務和特種作業需求,重點發展消防救援機器人、手術機器人、智能公共服務機器人、智能護理機器人等四大標誌性產品,推進專業服務機器人系列化和個人/家庭服務機器人商品化。

專欄中的十大標誌性產品

-弧焊機器人。6自由度多關節機器人,中厚板弧焊機器人額定載荷≥10kg,薄板弧焊機器人額定載荷6kg。實現焊縫軌跡電弧跟蹤、高壓接觸傳感、焊縫坡口寬度電弧跟蹤等關鍵技術的應用。

-真空(清潔)機器人。最大真空載荷15kg,最大清潔載荷210kg,重復定位精度0.05 ~ 0.1 mm,實現了傳動潤滑、直驅控制、動態偏差檢測與校正、碰撞檢測與防護等關鍵技術在真空環境下的應用。

——全自編程智能工業機器人。6個自由度以上,適應1m * 1m * 0.3m以上的工件尺寸範圍,具有智能工藝專家系統,可自動獲取信息生成操作程序,全程無示教。自動編程時間小於1s,滿足噴塗、拋光、研磨等復雜操作的要求。

-人機合作機器人。本發明具有6個以上自由度的多關節機器人,其自重載荷比小於4,重復定位精度為0.05mm,力控制精度< 5N,碰撞安全監控響應時間

雙臂機器人。每個手臂具有6個以上的自由度,關節轉速≥180°/s,雙臂平均功耗< 500W,具有雙臂碰撞檢測的路徑規劃功能,集成雙目視覺定位誤差

超載AGV。驅動方式:全輪驅動;最大載重量40000Kg最大速度:直線20m/min;轉彎半徑:2m;輔助磁導航精度:10mm;防撞裝置:激光防撞;升降裝置:車體自升;提升行程:最大100 mm

消防救援機器人。滿足自然災害和惡性事故對災害探測和快速處理的需求,能在高溫、高壓、有毒、有害等特殊環境下完成人員搜尋、災害探測定位、定點投擲、清障、滅火救援等任務。

手術機器人。冗余機械手的自由度不少於6,最高重復位置精度優於65438±0mm,選點測量誤差不大於65438±0%,能完成各種相關操作。

-智能公共服務機器人。導航方式:激光SLAM,最大移動速度0.6m/s,定位精度100mm,定位航向角精度5°,最大工作時間3h,臂數2,單臂自由度2-7,雲臺自由度1-2。具有自主行走、人機交互、講解引導等功能。

-智能護理機器人。面向老年人的護理需求,具有智能感知識別、自主運動等能力。,與用戶交流,協助老人做家務,提供多樣化的護理服務。

(2)大力發展機器人關鍵零部件。

針對6自由度及以上工業機器人關鍵零部件性能差、可靠性差、壽命短的問題,從優化設計、材料優化、加工工藝、裝配技術、專用制造裝備、產業化能力等方面,全面提升高性能機器人用高精度減速器、伺服電機及驅動器、高速高性能控制器、傳感器、末端執行器等5個關鍵零部件的質量穩定性和量產能力,突破技術壁壘,打破長期依賴進口的局面。

第二欄五個關鍵部分

-高精度減速器。通過開發高強度耐磨材料技術、加工工藝優化技術、高速潤滑技術、高精度裝配技術、可靠性和壽命檢測技術以及探索新型傳動機構,開發出適合機器人應用的高效、輕量化、長期免維護的系列減速器。

-高性能機器人專用伺服電機和驅動器。通過對高磁性材料優化、壹體化優化設計加工和裝配工藝優化的研究,提高伺服電機效率,降低功率損耗,實現高功率密度。機器人用高轉矩直驅電機、盤式空心電機等特種電機的開發。

-高速高性能控制器。通過發展高性能關節伺服、振動抑制技術、慣性動態補償技術、多關節高精度運動計算和規劃,提高在高速變負載應用中的運動精度和動態性能。開發和掌握開放式控制器軟件開發平臺技術,提高機器人控制器的可擴展性、可移植性和可靠性。

傳感器。重點發展關節位置、力矩、視覺、觸覺等傳感器,滿足機器人行業的應用需求。

-末端執行器。重點發展具有抓取和操作功能的多指靈巧手和具有快換功能的手爪,滿足機器人行業的應用需求。

(三)加強產業創新能力

加強性關鍵技術的研究。針對智能制造和產業轉型升級對工業機器人的需求以及智能生活、現代服務和特種作業對服務機器人的需求,重點突破制約我國機器人發展的關鍵技術。積極跟蹤機器人未來發展趨勢,提前布局新壹代機器人技術的研究。

建立和完善機器人創新平臺。充分利用和整合現有科技資源和R&D實力,成立面向全行業的機器人創新中心,打造政產學研緊密結合的協同創新載體。關註前沿技術和關鍵技術。

加強機器人標準體系建設。開展機器人標準體系頂層設計,建設完善機器人行業標準體系,加快研究制定行業急需的各類技術標準,支持機器人評價標準研究驗證,積極參與國際標準制定修訂。

建立機器人檢測認證體系。建立健全以國家機器人檢測評估中心為代表的機器人檢驗認證機構,推動建立機器人第三方評估認證體系,開展機器人整機和關鍵功能部件的檢驗認證。

專欄3基礎能力建設要點

-機器人性愛的關鍵技術。1.工業機器人關鍵技術:突破高性能工業機器人的工業設計、運動控制、精確參數辨識與補償、協同操作與調度、示教/編程等關鍵技術。2.服務機器人關鍵技術:重點突破人機協同與安全、產品創意與性能優化設計、模塊化/標準化架構設計、信息技術集成、圖像定位與導航、肌電傳感與集成等關鍵技術。3.新壹代機器人技術:重點開展人工智能、機器人深度學習等基礎前沿技術研究,突破機器人通用控制軟件平臺、人機記憶、安全控制、高度集成關節、靈巧手等核心技術。

-機器人創新中心。以人工智能、感知與識別、機構與驅動、控制與交互為重點,開展高端制造、災害應急、醫療康復、助老助殘等領域的基礎和應用基礎研究,促進科技成果轉移、擴散和商業化應用,為企業提供技術支持和服務,加強國際交流與合作,培養機器人領域的R&D和設計人才。

-機器人行業標準。充分發揮企業參與標準修訂的積極性,根據產業發展的緊迫性,研究制定壹批機器人國家標準、行業標準和團體標準,主要包括機器人RV減速器通用技術條件等通用技術標準、機器人整機電磁兼容性技術要求和試驗方法等測試標準、個人護理機器人等安全標準、工業機器人編程和操作圖形用戶界面等通信控制標準、塗裝機器人系統設計平臺標準和應用標準等。

——國家機器人測試評估中心。對整個機器人和關鍵功能部件進行檢查和評估。整個機器人的性能評價包括:安全性、性能、環境適應性、噪聲水平、電磁兼容性、可靠性以及測控軟件的評價。功能部件的檢查和評價包括:部件質量、部件安全和性能、噪聲、環境適應性、材料和接口等。

(4)著力推進應用示範。

為滿足國家戰略和民生需求,加強質量品牌建設,積極開展機器人應用示範。圍繞制造業重點領域,實施壹批效果突出、帶動性強、關聯度高的典型行業應用示範工程,以需求量大、環保要求高、勞動強度大的工業領域以及救災、醫療康復等服務領域為重點,分步驟、分層次推進細分行業應用,培育重點領域機器人應用系統集成商和集成解決方案服務商, 並充分利用外包服務、新型租賃等模式,拓展工業機器人和服務機器人的市場空間。

專欄4機器人推廣應用計劃

通過提高企業質量意識、推動企業實施質量導向管理、完善產品檢測認證體系、推廣先進質量管理方法、加強制造過程管理等措施,可以促進質量保證能力建設,提高機器人產品質量可靠性,增強用戶使用機器人的信心。

推動工業機器人在汽車、電子、家電、航空航天、軌道交通等行業的廣泛應用。、輕工、紡織、物流、建材等勞動強度大的行業,化工、民爆等危險程度高的行業,醫藥、半導體、食品等對生產環境潔凈度要求高的行業。在救災領域,推進自然災害、火災、核事故、危險品爆炸等專業服務機器人示範應用。

在殘疾人和認知障礙人群中開展陪護和康復訓練機器人試點示範,在行動不便人群中開展智能假肢和外骨骼機器人試點示範,在三甲醫院智能手術中心開展手術機器人試點示範,大力推進服務機器人在醫療、助老助殘、康復等領域的推廣應用。

(5)積極培育龍頭企業。

引導企業圍繞細分市場向差異化方向發展,開展產業鏈橫向和縱向整合,支持互聯網企業與傳統機器人企業緊密結合,通過聯合重組、合資合作、跨界融合等方式,加快培育管理水平先進、創新能力強、效率高、效益好、市場競爭力強的龍頭企業,打造知名度高、綜合競爭力強、產品附加值高的機器人國際知名品牌。大力推動科研院所、大專院校與機器人產業緊密結合,充分發揮龍頭企業的帶動作用,形成以龍頭企業為引領的良好產業生態環境,帶動中小企業向“專、精、特、新”方向發展,形成全產業鏈協同發展的局面。

第四,保障措施

(壹)加強統籌規劃和資源整合

加強頂層設計,統籌產業管理、發展改革、科技、金融等部門的資源和力量,形成合力,支持自主創新,促進我國機器人產業健康發展;加強區域產業政策引導,形成國家和地方政府協調的產業政策體系;鼓勵有條件的地區和園區發展機器人產業集群,引導機器人產業鏈和生產要素集中集聚。

(2)加大財稅支持力度。

通過產業轉型升級、中央基建投資等現有資金渠道,支持機器人及其關鍵零部件的產業化、推廣應用;使用中央財政科技計劃(專項、基金等。)支持合格機器人及其關鍵部件的研發;通過首臺(套)重大技術裝備保險補償機制,支持列入《首臺(套)重大技術裝備推廣應用指導目錄》的機器人應用推廣;根據國內機器人產業發展情況,逐步取消關稅減免政策,發揮關稅動態保護作用;落實企業R&D費用加計扣除等政策,鼓勵企業加大R&D力度,提高技術水平。

(3)拓寬投融資渠道

鼓勵各類銀行和基金在其業務範圍內支持技術先進、優勢明顯、帶動和支撐功能強的機器人項目;鼓勵金融機構與機器人企業建立利益壹致,長期支持產業發展;積極支持符合條件的機器人企業在境內外資本市場直接融資和並購重組;引導金融機構創新符合機器人產業鏈特點的產品和業務,推廣機器人租賃模式。

(四)營造良好的市場環境

制定工業機器人產業標準條件,促進各類資源向優勢企業集中,鼓勵機器人產業向高端發展,防止低水平重復建設;研究制定機器人認證驗收制度。國家財政資金支持的項目要購買認證機器人,鼓勵地方政府建立機器人認證驗收制度;加強機器人知識產權保護體系建設;研究建立機器人產業統計體系;充分發揮行業協會、產業聯盟和服務機構的作用,搭建機器人產業服務平臺。

(5)加強人才隊伍建設。

組織實施機器人產業人才培養計劃,加強高校機器人相關學科建設,加大機器人職業培訓教育力度,加快培養機器人產業急需的高層次技術研發、管理、操作、維護等人才;利用國家吸引海外機器人高端人才創新創業。

(6)擴大國際交流與合作。

充分利用政府、行業組織、企業等多渠道、多層次的技術、標準、知識產權、檢測認證等國際交流與合作,不斷拓展合作領域;鼓勵企業積極開拓海外市場,加強技術合作,提供系統集成、產品供應、運營維護等綜合服務。

動詞 (verb的縮寫)規劃和實施

工業和信息化部、發展改革委將牽頭組織規劃實施,建立各部門分工協作的工作機制,建立規劃實施動態評估機制。地方工業、信息化、發展改革等主管部門和相關企業要結合本地區、本企業實際,制定符合本規劃的實施方案。相關行業協會和中介組織要發揮橋梁和紐帶作用,及時反映規劃實施過程中的新情況、新問題,提出政策建議。