2021中国机器人产业应用创新白皮书_91页_2mb

中国机器人产业应用创新白皮书（2021）总结

核心内容

中国机器人产业在“十三五”期间持续快速发展，成为衡量国家科技创新能力和高端制造业水平的重要标志。机器人技术与新一代信息技术、人工智能、云计算、物联网、新材料等深度融合，推动产业向智能化、网络化、数字化方向迈进。白皮书选取了11类典型应用场景，包括生产制造、智慧物流、智能安防、带电作业、隧道掘进、商用清洁、智慧零售、康复训练、智能配送、智能接待、水下捕捞等，详细分析了应用场景需求、技术挑战、应用案例、投融资情况及发展趋势。

主要观点

• 机器人产业规模快速增长：工业机器人连续7年成为全球第一大应用市场，服务机器人和特种机器人应用场景显著扩展。2020年，工业机器人制造企业营收达531.7亿元，同比增长6.0%，特殊作业类机器人营收28.8亿元，同比增长24.7%，服务机器人营收103.1亿元，同比增长31.3%。
• 关键技术取得突破：国产核心零部件如谐波减速器市场占有率超过60%，RV减速器进入批量化生产阶段。机器人在环境感知、语义理解、柔性控制等方面智能化水平显著提升。
• 创新应用不断涌现：机器人在制造业、物流、安防、医疗等多个领域推动自动化、数字化转型升级，尤其在“无接触”服务需求增加的背景下，加速渗透。
• 投融资活跃：2018-2021年，机器人相关企业投融资事件频繁，尤其是生产制造和智慧物流领域，融资规模持续扩大，显示出资本市场对机器人产业的高度关注。

关键信息

生产制造场景

需求分析

• 制造业转型升级需求强烈，机器人在高重复性、高危险性及恶劣环境作业中具有显著优势。
• 细分行业如光伏、医药、3C产品等对机器人需求日益增长，推动机器人换人和人机协作进程。
• 制造业迈向“智造”，对机器人柔性化、智能化生产提出更高要求。

技术挑战

• 运动控制技术：需提高运动精度和稳定性，优化轨迹规划与控制算法。
• 关键零部件技术：控制器、伺服系统、减速器等仍需提升性能和可靠性。
• 工艺算法技术：需开发适用于不同应用场景的工艺软件包，提升作业效率和质量。
• 数字孪生技术：需建立具有学习能力的模型，用于模拟、诊断、预测和控制机器人作业过程。

应用案例

• 埃斯顿光伏组件高速排版工作站：提高生产效率，实现高精度排版，降低人工成本。
• 广州数控GSK系列工业机器人：应用于注塑生产，提高自动化水平和作业效率。
• 重庆华数3C产品加工机器人：实现高精度加工和柔性化生产，适用于多种制造场景。
• 珞石机器人XB系列工业机器人：提升打磨效率，实现高精度、高速度作业。
• 新松中厚板焊接机器人：实现自动识别焊缝、离线编程和焊接质量监控，提升焊接效率和精度。

投融资情况

• 2018-2021年生产制造场景机器人企业投融资事件共计140起，其中2020年最多（55起），融资金额巨大，显示该领域投资热度持续上升。

发展趋势

• 需提升整机及关键零部件性能和可靠性，以满足高端制造需求。
• 需突破集成应用工艺技术，提升机器人智能化水平和场景适应性。
• 需加强机器人与人工智能、数字孪生、5G、工业互联网等技术的融合。
• 需提升机器人安全防护水平，保障重点行业和重要领域的应用安全。

智慧物流场景

需求分析

• 物流行业进入密集创新和快速扩张阶段，机器人能有效降低运营成本，提高物流效率。
• 传统仓储物流方式成本高、效率低，机器人在分拣、搬运、配送等方面具有明显优势。

技术挑战

• 导航定位技术：需多传感器融合，实现高精度定位和最优路径规划。
• 运动控制技术：需提升控制精度，支持复杂路径和多任务处理。
• 自动驾驶技术：需结合SLAM和深度学习，实现自主决策与运动。
• 多机器人集群控制技术：需智能调度算法，优化拣选路径和作业效率。

应用案例

• 兰剑智能蜂巢式智能仓储系统：应用于惠州烟草、唯品会、南京医药、山西国药等，实现高效、智能仓储管理。
• 京东天狼货到人系统：提升库房空间利用率和拣货效率，实现自动化、数字化物流管理。

投融资情况

• 2018-2021年智慧物流场景机器人企业投融资事件共计92起，其中2018年最多（15起），融资金额显著增长，显示该领域投资热度持续上升。

发展趋势

• 需加强多机器人协同控制和智能调度，提升系统整体效率。
• 需推动机器人与5G、物联网等技术深度融合，构建智能物流生态系统。
• 需优化机器人导航和定位技术，提升作业灵活性和适应性。
• 需提升系统安全性，保障物流作业安全运行。

总结与建议

白皮书指出，中国机器人产业在多个应用场景中取得显著进展，但仍面临核心技术、集成工艺、新技术融合和安全防护等方面的挑战。建议加强核心技术研发，提升国产零部件性能；推动产学研用协同创新，促进技术转化与应用；加快机器人与新一代信息技术融合，提升智能化水平；完善安全防护体系，保障重点行业应用安全。