“十四五”时期,我国在全面建成小康社会的壮阔图景上乘势挥毫,开启全面建设社会主义现代化国家新征程,向着第二个百年奋斗目标昂扬迈进。
这是创新闪耀的五年,这是温暖流淌的五年,这是开放交融的五年。五年栉风沐雨,五年砥砺奋进。《中国报道》编辑部聚焦“十四五”关键领域,以具体的人物命运、真切的实践案例、立体的观察视角,忠实记录这段踔厉奋发的征程,生动诠释中国式现代化的深厚实践,更为奔赴“十五五”这一崭新旅程积蓄深厚底气与澎湃力量。
人形机器人稳稳地将奖牌递到冠军手中;机器狗灵巧地穿梭于田径赛场回收器材……在第十五届全国运动会上,观众的目光总会被这些灵巧的服务型“新星”牢牢吸引。然而,在聚光灯照不到的地方,还有一群沉默的“铁哥们”——工业机器人,它们日夜不息地在工厂车间挥舞臂膀,焊接、搬运、装配。
它们不登台领奖,却被广泛应用在71个行业大类中,悄然重塑生产方式,撑起了中国智能制造的脊梁,并在全球产业链中刻下自主创新的鲜明印记。国家统计局数据显示,今年1—10月我国工业机器人产量达到60.27万台,同比增长28.8%,已超过2024年全年,产量创新高。
△11月20日,在广东省肇庆市金利镇某公司智能生产线,国产机器人正在作业。
当前,我国已成为全球工业机器人第一大生产国和最大市场。2024年,中国工业机器人品牌在国内市场份额首次突破50%,达到58%。曾几何时,国产工业机器人在高端制造领域被视为“备选项”,企业普遍对其精度、节拍和可靠性心存疑虑。
为推动我国机器人产业高质量发展,2021年,工业和信息化部等15部门联合印发的《“十四五”机器人产业发展规划》明确提出,到2025年,我国要成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地。2023年,工业和信息化部等17部门印发的《“机器人+”应用行动实施方案》提出,发展基于工业机器人的智能制造系统,助力制造业数字化转型、智能化变革。
在辽宁省沈阳市新松机器人自动化股份有限公司中试车间,从4公斤到500公斤负载,不同类型的工业机器人正在“操练”。新松机器人自动化股份有限公司汽车行业高级总监程虎丰告诉《中国报道》记者:“‘十四五’期间,新松工业机器人以‘高精高效’打破国外垄断,在汽车、半导体、锂电等高端领域实现规模化应用。”
△8月8日—12日,在北京举办的世界机器人大会高端智造展区,新松机器人展示其广泛应用于汽车整车制造点焊、涂胶等工艺的工业机器人。
据介绍,新松机器人今年发布的SR270A-270/2.70产品应用于汽车整车制造的点焊、螺柱焊、涂胶、搬运等关键工艺环节,凭借高性能软硬件设计,在270kg高负载下仍能“走得快、行得稳、停得准”。更关键的是轨迹规划控制与工艺装备的高度兼容。在中试阶段,新松机器人依据预设焊接工艺参数(如焊接电流、加压时间、电极开口度等)执行高节拍点焊作业,每完成一个焊点,系统自动记录焊接质量数据,并通过智能引导可对焊点位置进行实时纠偏,确保±0.06mm的重复定位精度。
“这相当于设备每次回到同一个位置时,最多会偏离目标位置0.06毫米。就像用尺子量,误差低于星空体育在线入口一根头发丝的精度。”程虎丰坦言,高精准度背后是包括控制器、伺服电机、减速器适配运动学算法综合能力的提升。更值得一提的是,该产品国产化率超过95%,已彻底摆脱对核心零部件的进口依赖。
广东松峰股份有限公司总经理黄昆告诉《中国报道》记者:“我们在推进智能制造转型过程中,逐步引入了国产工业机器人,尤其是在焊接、搬运等关键工序上。最初我们也有顾虑:国产设备能否满足汽车行业对精度、节拍和可靠性的严苛要求?但实际应用下来,体验远超预期。”
“以某款负载25kg的国产六轴焊接机器人为例,它不仅实现了与进口设备相当的±0.02mm重复定位精度,还通过本地化服务大幅缩短了调试和维护周期。更让我们惊喜的是,其控制系统支持与生产执行系统的对接,实现了‘设备在线、过程可视、质量可溯’。此外,在机器人代替工人的情况下,不良率下降了60%—70%。”黄昆说。
有“心脏部件”之称的高精密RV减速器决定着工业机器人的传动精度和寿命。长期以来,我国在该领域高度依赖进口,尤其是高精度摆线齿轮的设计与制造技术被国外垄断,严重制约了工业机器人产业链的自主可控。
“5年前,工业机器人制造企业大部分依赖进口减速器,价格昂贵且技术不自控的减速器严重影响了我国制造业高质量发展的进程。”北京工业大学机械与能源工程学院教授、智同科技首席科学家张跃明在接受《中国报道》记者采访时说。
推动精密减速器的国产化,打破国外技术的制约,成为我国高端装备制造业发展的紧迫任务。
《“十四五”机器人产业发展规划》将高精密减速器列为重点攻关方向,强调要“研究新型高性能精密齿轮传动装置的基础理论,突破精密/超精密制造技术、装配工艺,研制新型高性能精密减速器”。
2023年,工业和信息化部等5部门再次发布《制造业可靠性提升实施意见》,强调提高工业机器人用精密减速器等关键专用基础部件的可靠性水平。
在国家政策的强力引导和市场需求持续扩大的双重驱动下,我国科研工作者勇闯“无人区”,推动RV减速器从“受制于人”迈向“自主可控”。张跃明正是这场技术突围战中的关键人物。
早在10多年前,当知道国内工业机器人发展受到RV减速器制约时,潜心于机械设计与制造的张跃明就下定决心要改变这种状况。区别于逆向测绘进口减速器再生产的模式,张跃明带领团队走上正向研发之路,聚焦决定减速器性能的核心——高精度摆线轮曲线设计。
张跃明告诉《中国报道》记者:“随着减速器对精准度要求提高,逆向测绘产出的减速器不再适应市场发展。只有通过正向设计,经过反复的理论研究和数学建模全面掌握RV减速器的设计原理后,才能生产出高精密减速器。”
△张跃明(中)在河北石家庄智昆科技省级工程研究中心指导大负载减速器装配。
没有现成经验可循,一切从零起步。仅理论建模阶段就历经无数次失败,甚至在投入7000万元后仍遭遇样机精度不达标的重大挫折。但张跃明坚信:“制造自由源于知其所以然。”在他的坚持下,他们团队终于在2018年实现关键突破,全面掌握了RV减速器的设计原理,并在不断改进工艺的试验下成功研制出智同科技的第一代RV减速器。
张跃明说:“通过数学模型的建立,现在我们只需调整不同型号工业机器人减速器的参数,就能生产出适应不同型号机器人的减速器。其在精准度、工作效率和使用寿命等方面已能满足国内工业机器人需求,且价格更为便宜。2025年,智同科技的全年出货量相比上一年增长50%,已全部覆盖中国工业机器人领域的一线企业。”
智同科技的快速成长,正是国产RV减速器加速替代进口、实现规模化应用的一个缩影。高工机器人产业研究所发布的数据显示,2024年中国工业机器人减速器总需求量为136.60万台,同比增长14.85%。2024年中国工业机器人RV减速器消费量为57.05万台,同比增长9.69%。预计到2028年,中国工业机器人RV减速器消费量将增长至84.64万台。
这一持续攀升的需求背后,不仅是市场规模的扩张,更是国产核心部件突破带来的成本重构与生态重塑。张跃明认为,以往仅限于大型企业使用的工业机器人,如今已普及至中小企业,有效提升了我国智能制造整体水平,进一步降低了工业产品的成本,使广大民众切实受益。
机械工业是国民经济的重要支柱,而机器人作为智能装备的典型代表,已成为推动制造业高质量发展的关键力量。在“十四五”期间,我国机器人产业实现跨越式发展,不仅技术能力显著提升、应用场景持续拓展,更为“十五五”时期迈向更高水平的智能制造奠定了坚实基础。
△11月11日,在位于芜湖市繁昌经济开发区的芜湖埃科动力系统有限公司,工业机器人在智能生产线上作业。
在2025中国机器人产业发展大会上,中国机械工业联合会党委书记、会长徐念沙表示,机器人作为智能装备的典型代表,其战略意义愈发凸显。它不仅是推动科技自立自强、发展新质生产力的关键抓手,更是促进制造业数字化转型,发展智能制造、绿色制造,实现产业模式变革的核心引擎。
国家制造强国建设战略咨询委员会副主任苏波指出,“十五五”时期是智能机器人快速发展的重要战略机遇期。全球新技术革命将深入演进,新一代人工智能技术快速迭代智能制造,成为引领全球制造业发展变革的核心驱动力。
面对这一历史窗口期,我国正加快构建有利于高质量发展的产业生态。“十五五”规划建议提出,建设现代化产业体系,巩固壮大实体经济根基;坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,构建以先进制造业为骨干的现代化产业体系。
回望来路,中国制造曾以“引进—消化—模仿”实现快速追赶;而今,当越来越多领域步入“无人区”,答案无可传授,唯有勇闯创新“深水区”,方能掌握发展主动权。
从“能动”到“慧动”,从“跟跑”到“并跑”乃至部分领域“领跑”,在“十五五”的宏伟蓝图中,那些在聚光灯照不到的地方日夜运转的工业机器人,或许永远不会登上领奖台,但它们每一次精准的定位、每一次稳定的焊接、每一次无声的搬运,都在为中国智造写下最坚实的注脚。