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国产工业机器人何时能发展起来?

2019-07-20 10:53编辑:admin人气:


  在20世纪90年代末期,我国建立了9个机器人产业化基地和7个科研基地,包括沈阳自动化研究所的新松机器人公司、哈尔滨工业大学的博实自动化设备有限公司、北京机械工业自动化研究所机器人开发中心、海尔机器人公司等。产业化基地的建设带来了产业化的希望,为发展我国机器人产业奠定了基础。经过广大科技人员的不懈努力,我国目前已经能够生产具有国际先进水平的平面关节型装配机器人、直角坐标机器人、弧焊机器人、点焊机器人、搬运码垛机器人和AGV自动导引车等一系列产品,其中一些品种实现了小批量生产。一批企业根据市场的需求,自主研制或与科研院所合作,进行机器人产业化开发。如奇瑞汽车与哈工大合作进行点焊机器人的产业化开发、西安北村精密数控与哈工大合作进行机床上下料搬运机器人的产业化开发、昆山华恒与东南大学等合作开发弧焊机器人、广州数控开发焊接机器人、盐城宏达开发弧焊机器人。

  但是,我国目前还没有像日本的FANUC和德国的KUKA那样的形成规模的工业机器人制造厂,工业机器人产业目前在我国还仅仅处于萌芽阶段。随着我国现代制造业的发展,我国工业机器人的需求量在快速增长。

  工业机器人作为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着越来越重要的作用。国外专家预测,机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。随着我国工业企业自动化水平的不断提高,工业机器人市场也会越来越大,这就给工业机器人的研究、开发、生产商带来巨大商机。然而机遇也意味着挑战,目前全球各大工业机器人供应商都已大力开拓中国市场,因此中国必须大力发展机器人产业,通过发挥中国生产制造优势,提高自主创新能力,寻求有特色的发展道路,在国家相关政策的支持下扶持和鼓励一大批民族的机器人产业成长壮大。

  长期以来,由于我国人口众多、劳动力价格低廉、生产技术水平又相对落后,工业机器人的应用受到了很大限制。改革开放后,随着大量外资、合资企业的出现以及国内企业技术水平的不断提高,特别是汽车业的快速发展,我国工业机器人应用情况发生了相当大的变化。据统计,九?五期间,我国工业机器人的需求量以每年30%以上的速度快速增长。至2000年时,我国工业机器人的拥有量已达3500台左右,主要包括点焊、弧焊、喷漆、注塑、装配、搬运、冲压等各类机器人;至2005年拥有量达到7000台。近几年来,随着经济的快速境长,特别是汽车业的高速发展,我国每年新增的工业机器人台数以及总拥有量都在快速增长。广泛采用工业机器人,不仅可以有效提高产品质量,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、节约材料消耗以及降低生产成本都具有十分重要的意义。

  国内工业机器人的需求情况

  工业机器人发展长期以来受限于成本较高与国内劳动力价格低廉的状况,随着中国经济持续快速的发展,近几年的国民生产总值年平均增长率更是保持在9%左右,人民生活水平不断地提高,劳动力供应格局已经逐步从买方市场转为卖方市场、由供远大于求转向供求平衡。作为制造业主力的农民工也从早期的仅解决温饱问题到现在对薪资和工作条件提出了更高的要求。这些情况使得许多劳动密集型企业为了提高劳动生产率所采用的增加工人数量、延长工人劳动时间的方法变得成本高昂,同时也受到法律的限制和政策的阻碍。无论是企业还是社会都认识到必须采取从改善机器设备入手,提高技术和资金的密集度来减少用工量以应对这种改变。总之,劳动力过剩程度降低、单个工人成本上升、对产品质量更高的要求、国家对装备制造业的重视等变化改善了机器人的使用环境,工业机器人及技术在中国已逐步得到了政府和企业的重视。随着机器人知识的广泛普及,人们对于各种机器人的了解与认识逐步深化,利用机器人技术提升我国工业发展水平、从制造业大国向强国转变,提高人民生活质量成为全社会的共识。

  国内工业机器人的销售情况

  国家863机器人技术主题自成立以来一直重视机器人技术在产业中的推广和应用,长期以来推进机器人技术以提升传统产业,利用机器人技术发展高新产业。目前,政府正在使用各种办法加大中国装备制造业在市场中占据的份额,并提供优惠措施鼓励更多企业使用机器人及技术以提升技术水平。国内越来越多的企业在生产中采用了工业机器人,各种机器人生产厂家的销售量都有大幅度的提高。根据我国海关统计,最近4年来许多企业在华的销售量甚至是前面十几年销售量的几倍,年平均增长率超过40%。2001年我国工业机器人海关进出口数量不过是3774台,国内生产数量约700台左右。2004年市场规模已经增长到万台左右,数量和金额相对于2001年都增长了两倍。2004年国产工业机器人数量突破了1400台,产值突破8亿元人民币。进口机器人数量超过9000台,其中多功能机器人约1700台,简易机器人7500台,进口额约25亿美元。德国CLOOS公司在华焊接机器人销售量2000年以前为47台,2000年以后已经突破121台,销售量翻了近3倍。可以预见,中国的工业机器人产业不久后将会作为一种在国民经济中占据重要地位的产业而存在。

  我国机器人技术主题发展的战略目标是:根据2l世纪初我国国民经济对先进制造及自动化技术的需求,瞄准国际前沿高技术发展方向创新性地研究和开发工业机器人技术领域的基础技术、产品技术和系统技术。未来工业机器人技术发展的重点有:第一,危险、恶劣环境作业机器人:主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人;第二,医用机器人:主要有脑外科手术辅助机器人,遥控操作辅助正骨等;第三,仿生机器人:主要有移动机器人,网络遥控操作机器人等。其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。  

  国外机器人领域发展近几年的趋势

 1.工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),而单机价格不断下降,平均单机价格从91年的10.3万美元降至97年的6.5万美元。

  2.机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品问市。

  3.工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模块化结构;大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。

  4.机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器,而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制;多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。

  5.虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制,如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。

  我国的工业机器人从80年代七五科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过七五、八五科技攻关,目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人;其中有130多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线(站)上获得规模应用,弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的来看,我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离,如:可靠性低于国外产品;机器人应用工程起步较晚,应用领域窄,生产线系统技术与国外比有差距;在应用规模上,我国已安装的国产工业机器人约200台,约占全球已安装台数的万分之四。以上原因主要是没有形成机器人产业,当前我国的机器人生产都是应用户的要求,一客户,一次重新设计,品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低,而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术,对产品进行全面规划,搞好系列化、通用化、模化设计,积极推进产业化进程。

  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。

  机器人知识的普及程度对机器人产业化的进程也起着很大的制约作用。试想如果我们的最终机器人用户对机器人都感到神秘莫测.并心存放而远之的态度,谈何机器人产业的发展?因此国家和有关企业都应把机器人知识的科普宣传放在一个很重要的位置。

  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。

(来源:未知)

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