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工业机器人行业现状以及未来发展前景分析
第一台Unimate型Robot在美国问世至今已45年了,机器人技术正在以超乎一般人所预料的速度向前发展,对机器人这一概念的理解及定义也在变化。1984年末著名科学家钱学森指出:“所谓机器人,就是指那些有特定功能的自动机,它是机电一体化的,具有人工智能因素的20世纪80年代高技术,是新技术革命的重要内容之一。”这是最有权威和精辟归纳的定义,也为20年来的实践所证实其远见卓识。机器人是人类20世纪的重大发明之一。据国外专家预测,2l世纪将是机器人技术革命的世纪,机器人作为全面延伸和扩展人的体力和智力的手段将实现“当代最高意义上的自动化”。机器人的应用和普及正在改变人类的生产方式、生活方式和作战方式。在非常规和极端制造过程中,工业机器人是不可缺少的自动化装备。
一、国外工业机器人的现状及发展趋势
(一)国外工业机器人的现状
机器人是最典型的机电一体化数字化装备,技术附加值很高,应用范围很广,作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。国外专家预测,机器人产业是继汽车、计算机之后出现的新的大型高技术产业。据国际机器人联合会(IFR)统计,世界机器人市场前景看好,从20世纪下半叶起,世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头。进入90年代,机器人产品发展速度加快,年增长率平均在10%左右,2000年增长率上升到15%,预计21世纪初,工作在各领域的工业机器人将突破100万台。正如《2l世纪日本创建机器人社会技术发展战略报告》指出,“机器人技术(RT)与信息技术(IT)一样,在强化产业竞争力方面是极为重要的战略高技术领域。培育未来机器人产业是支撑2l世纪日本产业竞争力的产业战略之一,具有非常重要的意义。”最近,韩国也将智能机器人作为十大战略产业之一列入国家发展规划(2003~2017年),现正在实施中。
机器人广泛应用于各行各业。主要进行焊接、装配、搬运、加工、喷涂、码垛等复杂作业。目前,全球现役工业机器人83万台。过去10年,机器人的价格降低约80%,现在继续下降,而欧美劳动力成本上涨了40%。现役机器人的平均寿命在10年以上,可能高达15年,它们还易于重新使用。由于机器人及自动化成套装备对提高制造业自动化水平,提高产品质量和生产效率、增强企业市场竞争力、改善劳动条件等起到了重大的作用,加之成本大幅度降低和性能的迅速提高,其增长速度较快。据国际机器人联合会及联合国欧洲经济委员会(UCENE)统计,如表l所示,2001年机器人安装量为7.8万台套,年增长率9%。机器人的应用主要有两种方式,一种是机器人工作单元,另一种是带机器人的生产线,并且后者在国外已经成为机器人应用的主要方式。以机器人为核心的自动化生产线适应了现代制造业多品种、少批量的柔性生产发展方向,具有广阔的市场发展前景和强劲生命力,已开发出多种面向汽车、电气机械等行业的自动化成套装备和生产线产品。在发达国家,机器人自动化生产线已形成一个巨大的产业,年市场容量约为1000亿美元。像国际上著名公司ABB、Comau、KUKA、BOSCH、NDC、SWISSLOG、村田等都是机器人自动化生产线及物流与仓储自动化设备的集成供应商。
据日本工业机器人协会统计,早期的日本工业机器人产业年产值约为50亿日元,经过70年代的应用期和80年代的普及期,1981年产值达到1000亿日元,到1991年提高到
6000亿日元,到2000年,其产值达到10800亿日元,2017年将达到18500亿日元。
据国际机器人协会统计,2003年工业机器人发货量呈现强劲增长势头。与2002年相比,2003年全球范围内机器人的订货量增长约10%以上。预计,工业机器人的世界市场将从2002年的68600台套增长到2017年的91100多台套,年平均增长7.4%。
(二)国外工业机器人的发展趋势
机器人涉及到机械、电子、控制、计算机、人工智能、传感器、通讯与网络等多个学科和领域,是多种高新技术发展成果的综合集成。因此它的发展与上述学科发展密切相关。机器人在制造业的应用范围越来越广阔,其标准化、模块化、网络化和智能化的程度也越来越高,功能越来越强,并向着成套技术和装备的方向发展。机器人应用从传统制造业向非制造业转变,向以人为中心的个人化和微小型方向发展,并将服务于人类活动的各个领域。总趋势是从狭义的机器人概念向广义的机器人技术(RT)概念转移;从工业机器人产业向解决工程应用方案业务的机器人技术产业发展。机器人技术(RT)的内涵已变为“灵活应用机器人技术的、具有实在动作功能的智能化系统。”目前,工业机器人技术正在向智能机器和智能系统的方向发展,其发展趋势主要为:结构的模块化和可重构化;控制技术的开放化、PC化和网络化;伺服驱动技 术的数字化和分散化;多传感器融合技术的实用化;工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化 和智能化等方面。
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二、国内
我国的机器人研究开发工作始于20世纪70年代初,到现在已经历了30年的历程。前10年处于研究单位自行开展研究工作状态,发展比较缓慢。1985年后开始列入国家有关计划,发展比较快。特别是在“七五”、“八五”、“九五”机器人技术国家攻关、“863”高技术发展计划的重点支持下,我国的机器人技术取得了重大发展。
在机器人基础技术方面:诸如机器人机构的运动学、动力学分析与综合研究,机器人运动的控制算法及机器人编程语言的研究,机器人内外部传感器的研究与开发,具有多传感器控制系统的研究,离线编程技术、遥控机器人的控制技术等均取得长足进展,并在实际工作中得到应用。
在机器人的单元技术和基础元部件的研究开发方面:诸如交直流伺服电机及其驱动系统、测速发电机、光电编码器、液压(气动)元部件、滚珠丝杠、直线滚动导轨、谐波减速器、RV减速器、十字交叉滚子轴承、薄壁轴承等均开发出一些样机或产品。但这些元部件距批量化
生产还有一段距离。
在机器人控制装置的研制方面:已开发出具有双CPU、多CPU和分级分层控制的机器人控制装置多台,主控计算机的档次也逐渐升级。
在机器人操作机研制方面:已开发出一些先进的操作机和特种机器人,如AGV(自动导引车),壁面爬行机器人,重复定位精度为±O.024mm的装配机器人,可潜入海底6000m的水下机器人,移动机器人,移动遥控机器人,主从操作机器人等,有些已达实用化水平并用于实际工程。
在机器人的应用工程方面:目前国内已建立了多条弧焊机器人生产线,装配机器人生产线,喷涂生产线和焊装生产线。国内的机器人技术研发力量已经具备了大型机器人工程设计和实施的能力,整体性能已达到国际同类产品的先进水平,而整体价格仅为国外同类产品的三分之二甚至一半,具有很好的性能价格比和市场竞争力。
据统计,“九五”期间,我国工业机器人的需求量以每年30%以上的速度增长。2000年,我国工业机器人的拥有量约为3500台,其中以点焊、弧焊、喷漆、注塑、装配、搬运、冲压等各类机器人为主,销售额为6.7亿元。1986~2000年产品销量如表3所示。据有关专家预测,我国机器人2017年拥有量将增至7600台,年销售额为28.7亿元;2017年拥有量为17300台,年销售额为93.1亿元。根据发达国家产业发展与升级的历程和工业机器人产业化发展趋势,到2017年中国机器人市场的容量约达十几万台套。
我国近几年机器人自动化生产线已经不断出现,并给用户带来显著效益。随着我国工业企业自动化水平的不断提高,机器人自动化线的市场也会越来越大,并且逐渐成为自动化生产线的主要方式。我国机器人自动化生产线装备的市场刚刚起步,而国内装备制造业正处于由传统装备向先进制造装备转型的时期,这就给机器人自动化生产线研究开发者带来巨大商机。据预测,目前我国仅汽车行业、电子和家电行业、烟草行业、新能源电池行业等,年需求此类自动化线就达300多条,产值约为60多亿元人民币。预计在2017年左右需求此类自动化生产线达到600条。据初步测算,“十一五”期间汽车制造业的需求市场容量将达到800多亿元人民币。
我国现有主要生产工业机器人厂家其生产规模较小,这与当前市场需求有较大差距。生产规模达到大批量生产能力,才能提高机器人的稳定性、可靠性及降低成本,才能占领国内市场。目前主要生产第一代示教再现型机器人。随着建筑施工、石化、食品、核工业、水下、高空及微加工行业的需求,将推出一批新机型,如大负载、高精度、蛇形的、无人飞行器以及家用、病人护理、盲人引导犬等。目前正在逐步建立上海、沈阳、北京机器人及其自动化
生产线产业基地,开发出一批有市场前景的,具有自主知识产权的机器人及其自动化生产线产品。进一步加强与外企合作,引入先进技术及资金使我国成为国际生产机器人基地,占领国内市场,走向世界。
工业机器人的现状及发展趋势2017-04-07 08:55 | #2楼
1 前言
工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备,它涉及机械工程学、电气工程学、微电子工程学、计算机工程学、控制工程学、信息传感工程学、声学工程学、仿生学以及人工智能工程学等多门尖端学科。。工业机器人是机器人学的一个分支,它代表了机电一体化的最高成就。随着科学技术的不断发展,工业机器人已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与数量,而且对保障人身安全,改善劳动环境,减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本,对促进我国制造业的崛起,有着十分重要的意义。
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2 工业机器人在世界各国的的发展
1962年,美国AMF公司制造了世界上第一台实用的示教再现型工业机路人。迄今为止,世界上对于工业机器人的研究、开发及应用已经经历了50多年的历程。日本、美国、法国、德国的工业机器人产品已日趋成热和完善。随着现代科技的迅速发。工业机器人技术已经广泛地应用于各个生产领城。在制造业中诞生的工业机器人是继动力机、计算机之后出现的,全面延伸人的体力和智力的新一代生产工具。工业机器人的应用是一个国家工业自动化水平的重要标志。在国外,工业机器人产品日趋成熟,已经成为一种标准设备而被工业界广泛地应用,从而相继地形成了一批具有影响力的著名的工业机器人公司。比如,跨国集团公司ABB Robotics,日本发那科(FANUC)、安川电机(Yaskawa),德国KUKA Robo-ter,美国Adept Technology、 American Robot、 Emerson Industrial Automation、 S-T Robot-ics,意大利COMAU,英国AutoTech Robotics,加拿大Jcd International Robotics,以色列Robogroup Tek公司等,这些公司已经成为它们所在国家和地区的支柱性产业。 工业机器人的发展过程可以分为以下三个阶段:
第一代机器人为目前工业中大量使用的示教再现机器人,通过示教存储信息,工作时读
出这些信息,向执行机构发出指令,执行机构按指令再现示教的操作,广泛应用于焊接、上下料、喷漆和搬运等。
第二代机器人是带感觉的机器人,机器人带有视觉、触觉等功能,可以完成检测、装配、环境探测等作业。
第三代机器人即智能机器人,它不仅具备感觉功能,而且能根据人的命令,按所处环境自行决策,规划出行动。
目前,在工业上运行的90%以上的机器人都不具备智能。在FMS中,目前应用的为第一代和第二代机器人。
2.1工业机器人在世界主要国家的发展:
美国是工业机器人的诞生地,基础雄厚,技术先进。现今美国有着一批具有国际影响力的工业机器人供应商,像Adept Technologe 、American Robot 、Emersom Industrial Automation 等。
德国工业机器人的数量占世界第三,仅次于 日本和美国,其智能机器人的研究和应用在世界上处于领先地位。目前在普及第一代工业机器人的基础上,第二代工业机器人经推广应用成为主流安装机型,而第三代智能机器人已占有一定比重并成为发展的方向。
世界上的机器人供应商分为日系和欧系。瑞典的ABB公司是世界上最大机器人制造公司之一。1974年研发了世界上第一台全电控式工业机器人IRB6,主要应用于工件的取放和物料搬运。1975年生产出第一台焊接机器人。到1980年兼并Trallfa喷漆机器人公司后,其机器人产品趋于完备。ABB公司制造的工业机器人广泛应用在焊接、装配铸造、密封涂胶、材料处理、包装、喷漆、水切割等领域。
德国的KUKA Roboter Gmbh公司是世界上几家顶级工业机器人制造商之一。1973年研制开发了KUKA的第一台工业机器人。年产量达到一万台左右。所生产的机器人广泛应用在
仪器、汽车、航天、食品、制药、医学、铸造、塑料等工业,主要用于材料处理、机床装备、包装、堆垛、焊接、表面休整等领域。
意大利COMAU公司从1978年开始研制和生产工业机器人,至今已有30多年的历史。其机器人产品包括Smart系列多功能机器人和MASK系列龙门焊接机器人。广泛应用于汽车制造、铸造、家具、食品、化工、航天、印刷等领域。
日系是工业机器人制造的主要派系,其代表有FANUC、安川、川崎、OTC、松下、不二越等国际知名公司。
FANUC是世界上最大的机器人制造商之一。FANUC的前身致力于数控设备和伺服电机系统的研制和生产。1972年从日本富士通公司的计算机控制部门独立出来成立了FANUC公司。FANUC公司的主要业务分为两部分:工业机器人和工厂自动化。据统计,截至2017年6月末,其生产的机器人突破20万台。FANUC最新研发的工业机器人产品有:R-2000iA系列多功能智能机器人。具有独特的视觉和压力传感器,可以将随意堆放的工件捡起并完成装配;Y44CCLDiA高功率LD YAG激光机器人。研制安装的4.4kwLD YAG激光振荡器,提高了效率和可靠性。
安川公司于1977年研制出第一台全自动工业机器人,旗下拥有Motoman美国、瑞典、德国以及Synetics Solutions美国公司等子公司。其核心的工业机器人有点焊和弧焊机器人,油漆和处理机器人,LCD玻璃板传输机器人和半导体晶片传输机器人等。近年来安川生产的新型液晶玻璃板搬运机器人受到市场欢迎。此外,安川还是将工业机器人应用于半导体领域最早厂商之一。
川崎公司生产出了日本第一台工业机器人,对工业机器人产业做出了不可磨灭的贡献。川崎生产的喷涂机器人、焊接和组装机器人、半导体工业用机器人也很受市场欢迎。
2.2工业机器人在日本发展:
与此同时,十九世纪七十年代的日本正面临着严重的劳动力短缺,这个问题已成为制约其经济发展的一个主要问题。毫无疑问,在美国诞生并已投入生产的工业机器人给日本带来了福音。1967年日本川崎重工业公司首先从美国引进机器人及技术,建立生产厂房,并于1968年试制出第一台日本产unimate机器人。经过短暂的摇篮阶段,日本的工业机器人很快进入实用阶段,并由汽车业逐步扩大到其它制造业以及非制造业。1980年被称为日本的“机器人普及元年”,日本开始在各个领域推广使用机器人,这大大缓解了市场劳动力严重短缺的社会矛盾。再加上日本政府采取的多方面鼓励政策,这些机器人收到了广大企业的欢迎。1980年~1990年日本的工业机器人处于鼎盛时期,后来国际市场曾一度转向欧洲和北美,但日本经过短暂的低迷期又恢复其昔日的辉煌。
1993年末,全世界安装的工业机器人有61万台,其中日本占60%,美国占8%,欧洲占17%,俄罗斯和东欧占12%。是什么使得日本的工业机器人产业有如此快速的发展,现理出几点原因:
(1)根本原因是日本的基本国情,人口少,劳动力严重短缺。日本每年的人口增长率在1.1%左右,而日本人都想接受高等教育导致其劳动力的增长速度却始终停留在0.7%。为了满足国民经济3%的增长要求,必须提高生产效率。
(2)1973年十月爆发的第一次石油危机提高了劳动力成本,日本政府不得不鼓励私营企业向自动化领域投资,提高生产效率,以抑制由石油危机带来的成本型通货膨胀。
(3)工业机器人可以代替劳动者从事可能危害身体健康的劳动,避免了大量的工伤事故和职业病,受到了人们的欢迎。
(4)日本自80年代起就采用推动工业机器人的普及和促进研究与发展的政策。
日本工业机器人协会成立于1972年10月, 是世界上第一个工业机器人组织。它的宗旨是加速发展工业机器人制造业, 推动工业自动化和安全生产。1992年, 日本工业机器人协会欢度了它的20岁生日。在过去的20年中, 它得到了政府和大专院校的支持和帮助, 与工业机器人制造商及用户进行了合作。正是这一切使日本工业机器人协会有效地推动了工业机器人的生产, 使自己站在提高工业各个领域的生产率及雇员福利的前列。
2.3政策扶持,起步发展神速
日本在20世纪60年代末正处于经济高度发展时期,年增长率达11%。第二次世界大战后,劳动力趋于紧张的日本,因高速度的经济发展更加剧了劳动力严重不足的困难。而此时,美国研制成功的工业机器人无疑为日本的工业发展带来了最大的福音,1967年日本由川崎
重工业公司从美国Unimation公司引进机器人及其技术,建立起生产车间,并于1968年试制出第一台川崎的“尤尼曼特”机器人。
极大地缓解日本劳动力不足的工业机器人,受到了日本企业“救世主”般的欢迎。再加上日本政府在经济上所采取的积极扶植政策,进一步鼓励发展和推广应用机器人,激发了企业从事机器人产业的积极性。尤其是政府对中、小企业的一系列经济优惠政策,如由政府银行提供优惠的低息资金,鼓励集资成立机器人长期租赁公司,公司出资购入机器人后长期租给用户,使用者每月只需付较低廉的租金,大大减轻了企业购入机器人所需的资金负担;政府把由计算机控制的示教再现型机器人作为特别折扣优惠产品,企业除享受新设备通常的40%折扣优惠外。还可再享受13%的价格补贴。此外,国家还出资对小企业进行应用机器人的专门知识和技术指导等等。
这一系列扶植政策,使日本机器人产业迅速发展起来,经过短短的十几年。到80年代中期,已一跃而为“机器人王国”。其机器人的产量和安装的台数在国际上跃居首位。按照日本产业机器人工业会常务理事米本完二的说法:“日本机器人的发展经过了60年代的摇篮期。70年代的实用期。到80年代进人普及提高期。”并正式把1980年定为产业机器人
的普及元年”。开始在各个领域内广泛推广使用机器人。
2.4日本国内排名前五位的工业机器人厂商
1、排名第一的是Matsush-ita Electric Industrial Co (6752),市场份额为25.1%。虽然Matsush-ita排名处于首位,但与2003年相比,市场份额下降3.5%。其原因在于:2003年电子器件,如平板电视、DVD播放器/录像机和其他数字应用的强劲增长,推动了Matsush-ita 5%的市场份额。到了2004年电子器件安装商的需求相对疲软。
2、排名第二的是Yaskawa Electric Corp. (6506),市场份额为18.8%。关节型工业机器人是Yaskawa主要产品,2004年市场份额同比2003年增长了2.3%。主要原因:市场对于新型的液晶玻璃板的搬运机器人需求增长。
3、排名第三的是Fanuc Ltd. (6954),市场份额为15.4%,在其2003年失去了部分市场份额后,2004年市场份额增长了2.6%。主要原因:由于该公司的配备有视觉系统和压力传感器的焊接机器人被汽车制造商看好,市场份额随之提升。
4、排名第四的是Kawasaki Heavy Industries Ltd. (7012) 市场份额为6.4%,同比上升0.5%。主要原因:主要用于汽车制造业的关节型工业机器人销售的增长。
5、Yamaha Motor Co. (7272) 市场份额为6%,同比上升0.8%。主要原因:用于电子部件安装的工业机器人销售的增长。
注:公司名后括号内的数字为该公司在东京交易所的证券代码。
3 工业机器人的发展趋势
3.1工业机器人的技术发展趋势
从近几年世界机器人推出的产品来看,工业机器人技术正在向智能化、模块化和系统化的方向发展,其发展趋势主要为:结构的模块化和可重构化;控制技术的开放化、PC化和网络化;伺服驱动技术的数字化和分散化;多传感器融合技术的实用化;工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化和智能化等方面。
3.2工业机器人的产业发展趋势
国际机器人联盟(IFR)与联合国欧洲经济委员会(UNECE)发布的数据显示,全球多用途工业机器人销售从2003年开始恢复增长,预计在2017年到2017年间,全球工业机器人销量预计年均增长6.1%,到2017年增至12.1万台。
以具体地区而言,亚太地区仍将是工业机器人使用量最高的地区,预计日本的工业机器人销量将由2004年的3.71万台增至2017年的4.59万台。而整体亚太地区的工业机器人销量将由2004年的5.2万台增至2017年的7.04万台。北美地区的工业机器人销量也将稳定增加,预计将由2004年的1.34万台增至2017年的1.65万台。而欧洲地区的工业机器人销量预计到2017年将增至3.37万台。
4 我国工业机器人的发展历程与现状
我国工业机器人起步于20世纪70年代初期,经过20多年的发展,大致经历了3个阶段:70年代的萌芽期、80年代的开发期和90年代的适用化期。目前,我国研制的工业机器
人已达到了工业应用水平。现在,国家更加重视机器人工业的发展,也有越来越多的企业和科研人员投入到机器人的开发研究中。
经过五十多年的发展,工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。在制造业中,尤其是在汽车产业中,工业机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造(冲压、压 铸、锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中,机器人都已逐步取代了人工作业。 随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高,机器人的应用范周还在不断地扩大,已从汽车制造业推广到其他制造业,进而推广到诸如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统维护维修机器人等各种非制造行业。此外,在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域机器人的应用也越来越多,如无人侦察机 (飞行器)、警备机器人、医疗机器人、家政服务机器人等均有应用实例。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。 工业机器人在许多生产领域的使用实践证明,它在提高生产自动化水平,提高劳动生产率和产品质量以及经济效益,改善工人劳动条件等方面,有着令世人瞩目的作用,引起了世界各国和社会各层人士的广泛关注。在新的世纪,机器人工业必将得到更加快速的发展和更加广泛的应用。
从近几年世界机器人推出的产品来看,工业机器人技术正在向智能化、模块化和系统化的方向发展,其发展趋势主要为:结构的模块化和可重构化;控制技术的开放化、PC化和网络化;伺服驱动技术的数字化和分散化;多传感器融合技术的实用化;工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化和智能化等方面。 机器人技术是高技术的重要组成部分,其产业化的进程在我国刚刚起步,虽然取得了一定的成绩,但仍然存在很多困难和不足,因此更需要多方面的关心和支持。 国家政策支持,是加速高新技术产业化的重要前提。根据我国政府有关部门应组织力量进行充分地调查研究,在此基础上,制定切实可行的推广、应用机器人和促进机器人研究开发的倾斜政策。如在税收、投资和贷款方面对机器人产业实行扶持政策。日本政府通过制定政策,采取一系列措施鼓励企业应用机器人,为日本机器人 在国内开拓市场的经验值得我们借鉴。另外,对机器人用户,可以考虑给予一定的资金补贴,以鼓励购买.为了避免危险恶劣的工作环境导致的工伤事故和职业病,保护工人的身心安全,对一些特殊工种,如喷涂,铸造等通过劳动法强制采用工业机器人来代替.这样可以大大增加工业机器人的需求数量。 我国的机器人产业化必须由市场来拉动。机器人作为高技术,它的发展与社会的生产、经济状况密切相关。机器人的研制、开发只有从技术上实现可能性大为原则选择机器人优先应用的领域,并以此为突破口,向其他领域渗透、扩散至为重要。 我国机器的应用人要顺利走上市场,实现产业化,还是需要各方面的共同努力。
5 我国工业机器人发展形势与问题的解决措施
5.1是我国工业机器人产业发展形势:
工业机器人多种先进制造于一体,数字化装备,成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。近年来,工业机器人实现了飞速发展,并将从示范性应用逐步走向大规模推广,从而大幅降低制造过程对于劳动力的依赖程度。中国是全球工业机器人增长最快的市场,据统计,十一五以来我国工业机器人市场年均增长率达到30%左右,目前我国工业机器人的年安装量排名第三,累计安装量超过5万台,位居世界第六。在市场快速发展同时,在产品和技术研发方面,经过十几年研制应用,我国在工业机器人技术攻关设计水平方面有了长足的进步。目前在喷涂机器人搬运机器人方面,基本掌握机器人操作机构设计技术,关键部件和装置有关有一定突破。在产业发展方面,我国不仅有合资机器人企业,也诞生一批具有自主知识产权机器人产业,他们产品填补工业机器人空白,形成一定市场竞争力。由于我国制造业正处在产业结构升级转型期,汽车业为主重点行业对工业机器人需求保持高速增长态势。
面对如此良好的市场发展空间,我国的工业机器人产业还有大量的问题需要解决。
5.2我国工业机器人产业发展主要问题:
总结主要问题表现在几个方面:
第一创新能力薄弱,核心技术和核心关键部件受制于人,整机面临空壳化。我国基础零部件制造能力差,随着我国在相关零部件有了一定基础,但是无论从质量产品系列方面还是批量化供给方面,与国外存在较大差距。精密监视器方面尤其明显,影响产业机器人发展。第二产业规模小,市场满足率低,相关基础设施服务体系建设明显滞后。中国工业机器人企业还没有形成自己品牌,虽然有一批企业从事机器人开发,但是没有形成较大规模。第三行业归口,产业规划需要进一步明确。目前工业机器人还没有建立起自己行业体系,行业管理缺失,导致这个行业产业规划行业政策研究标准体系建设等行业重点工作还存在着缺位。相关制造企业科研院所高校无法发挥集中力量办大事优势和特点。
5.3推动我国工业机器人发展下一步主要措施:
充分认识到,中国正从制造大国迈向制造强国,在实现装备业产业机构升级过程当中,工业机器人发展可以在当中发挥重要作用。而目前我国工业机器人发展也正处于关键转折点,需要社会各界大家一起齐心协力共同推动我国机器人产业发展跨向新台阶,进入快速发展阶段。今年5月工业和信息化部发布智能装备十二五发展规划,工业机器人至以优先发展地位,智能制造装备“十二五”规划指出攻克工业机器人本体,电机控制器核心部件,实现工业机器人及其核心部件产业化。我们和财政部多次协商,也拿出专项资金支持智能制造装备。2012年智能制造装备专项也支持多项工业机器人研发项目,2017年乃至2017年前,装备制造支持渠道,还是要工业机器人发展作为支持领域。
另外,推动机器人产业发展方面,准备在以下几个方面做好工作:
一、为我国工业机器人发展创造良好政策环境。作为装备制造业行业主管部门,实现我国工业机器人贸易各项政策协调胡同,全方位系统促进我国工业机器人技术创新工作。
二、积极推进工业机器人行业组织建立,推动行业形成合力。提出符合我国市场和技术发展特点产业规划,建立运行检测及信息发布与分析评价体系,建立完善行业技术标准体系。持续推进工业机器人产业化工作,我国工业机器人产业已经有了一定规模,但是还远没有达到百亿元关口。我们将充分发挥市场配置资源基础性作用,抓住几个重点产品集中突破,集中主要技术力量和资金,重点推进两到三种工业机器人产业化开发,实现规模应用和总体技术突破,形成以国际品牌工业机器人局部竞争能力,为工业机器人产业发展打好基础。优先鼓励由用户企业制造企业组成产业联盟参与工程招投标,共同开发工业机器人。鼓励金融机构开展多种形式首抬套保险业务,积极引入风险投资机制,全力落实好政策。
三、立足长远夯实基础。工业机器人以关键技术发展为主攻方面,加强基础技术研究,着力推进产品质量可靠性和寿命升级。加大先进技术推广和应用和产业化力度,营造有利于技术制造产业向高端发展环境。把长期形成的以整机带动零部件发展思路,转变到优先发展基础技术和零部件上,提升工业机器人基础技术和零部件产业整体水平和国际竞争力。
四、进一步加强国际交流合作,多层次多渠道多形式推进国际交流。鼓励境外企业和科研机构进一步加强与国内的企业和科研机构研发合作,支持企业积极参与技术标准完善出口信贷保险政策,促进工业机器人制造技术装备及工程服务出口。我们希望在全球化大背景下,更多发挥中国装备制造业比较优势,和在座各位朋友共同推进见证我国工业机器人产业发展。
6我国工业机器人发展趋势:
(1)示教再现型工业机器人产业化技术研究
这些研究主要包括:关节式、侧喷式、顶喷式、龙门式喷涂机器人产品的标准化、通用化、模块化、系列化设计;柔性仿形喷涂机器人开发;焊接机器人产品的标准化、通用化、模块化、系列化设计;弧焊机器人用激光视觉焊缝跟踪装置的开发;焊接机器人的离线示教编程及工作站系统动态仿真;电子行业用装配机器人产品标准化、通用化、模块化、系列化
设计;批量生产机器人所需的专用制造、装配、测试设备和工具的研究开发。
(2)智能工业机器人的开发与研究
这些研究主要包括:遥控加局部自主系统构成和控制策略研究;智能移动机器人的导航和定位技术研究;面向遥控机器人的虚拟现实系统;人机交互环境建模系统;基于计算机屏幕的多机器人遥控技术。
(3)机器人化机械研究开发
这些研究开发主要包括:并联机构机床(VMT)与机器人化加工中心(RMC)开发研究;机器人化无人值守和具有自适应能力的多机遥控操作的大型散料输送设备。
(4)以机器人为基础的重组装配系统
这些系统主要包括:开放式模块化装配机器人;面向机器人装配的设计技术;机器人柔性装配系统设计技术;可重构机器人柔性装配系统设计技术;装配力觉、视觉技术;智能装配策略及其控制技术。
(5)多传感器信息融合与配置技术
该技术主要包括:机器人的传感器配置和融合技术在水泥生产过程控制和污水处理自动控制系统中的应用;机电一体化智能传感器的设计应用。
7结语
中国人口众多,劳动力资源丰富且廉价,从这一层面说用一个贵而笨重的机器人还不如雇一个人来的便宜,但是我国要做世界强国就必须用最少的资源做更多的事,我们的企业必须尽可能地采用高新技术来更高效率的生产,以高竞争力取胜,这就需要很多的机器人,人是没有机器人那样的精确率,准确率和高效率的。可能会有人失业,但创造的就业机会更多,社会所得的利益会更多。我相信在不久将来,机器人产业会如同汽车一样成为国家的经济支柱产业,美国是“汽车上的国度”,中国可以成为“站在机器人肩膀上的国家”。
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