5G赋能工业机器人行业发展分析
摘 要：工业机器人在多行业各环节中具有重要地位。我国是工业机器人销量最大的国家，预计到2020年我国工业机器人年销量将超过30万台，市场规模达到372亿元。当前工业机器人需在设计、生产、售后、应用场景等方面进行全方位提升。5G技术的应用助力工业机器人生产厂商打造智能工厂，帮助工业机器人实现“云化”，提升性能，降低成本，丰富应用场景，使之更好地赋能千行百业。
关键词：5G;工业机器人;云化机器人
引言
工业机器人是指在工业自动化中使用的，固定式或移动式，具有三轴及以上可重复编程、多用途的自动控制操作机器(ISO8373)。根据我国电子学会发布的《我国工业机器人产业发展报告2017》中，将工业机器人按功能分为：焊接、搬运、码垛、包装、喷涂、切割、净室等工业机器人，其中搬运、焊接、装配为工业机器人应用三大领域，占比分别为37%、34%、16%。机器人作为科技创新的重要发力点，多年来始终活跃在全球创新的最前沿，成为耀眼的制造业皇冠顶端的明珠。近几年来，全球机器人产业持续发展，技术、产品、生态均处于快速提升阶段[1]。
1 工业机器人应用广泛，国产厂商不断发力
中国是工业机器人销量最大的国家。2018年中国工业机器人市场累计销售13.5万台，预计到2020年我国工业机器人年销量将超过30万台，市场规模达到372亿元(CRIA)。国产工业机器人市场份额在不断增加，日后凭借着价格、质保服务、及时响应等优势，将有可能占据整个市场销量的80%。
工业机器人本体+系统集成2017年中国市场规模1011亿元，2020年中国市场规模预测可达1400亿元。机器人厂商努力将自己打造成“系统集成+本体制造+软件开发+工业互联网”的四位一体的智能制造综合服务商。
工业机器人已广泛应用于汽车、电子、金融机械、化工、食品等领域中。其中，汽车行业最高约33%，3C行业次之占比31%。但3C行业，外资品牌的行业经验和客户基础优势相对小，客户更加注重机器人产品的性价比和服务，国产品牌市场份额高，国产化率为35%。
2 工业机器人需实现全场景升级
1)是工业机器人需提升网络性能，进行“云化”升级。应用环境的改变对工业机器人提出了新需求：工业机器人需更轻、更小、更便宜，更有利于运转和功能实现，节省成本;多机器人需协同工作，共同完成复杂任务;工业机器人可以独立于本体持续升级，节省系统更新维护成本。在4G网络和缺少“云化”的情况下，这些需求难以实现。
2)工业机器人厂商需提升供应链、生产协同能力，进行生产效率升级。工业机器人主体制造商与其上游未建立起协同化的环境，没有做到最好的信息共享，致使企业需求的变动信息传递速度缓慢，反应滞后，造成设备停工待料，影响企业生产效率。
3)工业机器人需丰富应用场景，进行场景升级。制造行业场景众多，零件焊接、货物搬运、货物分配等不同场景对工业机器人的要求各不相同。目前，我国国产工业机器人功能较为单一，主要以焊接，搬运码垛为主。国内工业机器人厂商应当通过引入5G、AI等新技术，提升机器人的功能，使其应用场景更丰富。
3 5G推动工业机器人生产和应用创新升级
1)5G助力工厂智能改造，实现生产设计优化。依托5G的三大特性实现：生产可视化，过对机器人生产过程进行实时监控，提升产品质量和故障维护反应速度。分布式设计，达到不同部件设计协同，需求方和生产方设计协同，提升工业机器人设计的准确性和效率。
2)5G助力工业机器人智能化，实现应用性能升级。数据回传更高效，机器人在应用过程中，接受信息、任务指令更加高效快捷，对机器人工作状态的实时监控。工业机器人实现广连接，5G网络很好地解决工业WIFI的易干扰、切换和覆盖能力不足问题，实现车间内规模化部署工业机器人，节省网络通讯成本。
3)5G助力工业机器人“云化”。5G通信网络是云化机器人理想的数据通道，是云化机器人顺利发展的关键。5G网络切片和MEC能够为机器人应用提供端到端定制化的支持。云化后机器人拥有单体结构相对简单、信息和知识共享、协同合作、独立于本体持续升级等优势。例如，在采矿业中，工业机器人(特殊煤层采掘机器人、凿岩机器人、井下喷浆机器人瓦斯、地压检测机器人等)帮助人类在各种有毒，有害及危險环境下进行采矿工作，其灵活性强、智能程度高，单体结构复杂，急需进行“云化”来简化其结构，缩小其体积，同时增强其灵活性与智能性。
4 总结
5G网络高速率、低时延、大连接等特性能够充分满足工业机器人在应用中多元化的通信需求，助力工业机器人实现性能升级、场景升级、架构升级，更好地赋能千行百业。
参考文献
[1] 邱锐.辛国斌：5G和工业互联网为机器人产业带来新机遇[J].高科技与产业化，2019(10)：16-19
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