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1920年,捷克作家卡雷尔·查培克在其剧本《罗萨姆的万能机器人》中最早使用机器人一词,剧中机器人“Robot”这个词的本意是苦力,即剧作家笔下的一个具有人的外表、特征和功能的机器,是一种人造的劳力。它是最早的工业机器人设想。
除了久远的戏剧,在今天的电影中,我们无数次被未来世界的场景所吸引、震撼。但这样的场景或许并不那么遥远了,甚至就在你身边的某一个工厂内。工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业,或是危险、恶劣环境下的作业,例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上,以及在原子能工业等部门中,完成对人体有害物料的搬运和工艺操作。如今工业机器人作为智能工业的标志,从戏剧走向了现实。
发展与变化
我国工业机器人起步于1970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年代以来的适用化期。如今,信息化是支撑高端制造业从“制造”走向“智造”的捷径,是创新发展、转型升级的现实途径。作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段,工业机器人已经成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。
为推动工业机器人的发展,我国也制定了相关的支持性政策。根据2011年3月发布的 《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》,今后十年我国高端装备制造业的销售产值将占全部装备制造业销售产值的30%以上。工业机器人行业作为高端装备制造产业的重要组成部分,必将在此期间得到更多的政策扶持,实现进一步增长。
根据预计,中国到2014年将成为全球最大的工业机器人消费国。预计到2015年,中国机器人市场需求量将达3.5万台,占全球总量的16.9%,成为规模最大的机器人市场。专家表示,未来3年中国工业机器人市场复合增速可达30%,爆发性增长可期。
在实际中,工业机器人投入应用并取得效果的案例不在少数。例如,焊接机器人在大连华克、上海华克、上海龙马神、南京新迪、长春佛吉亚、上海汇众等零部件及配件生产企业也有着典型的应用。在汽车零部件的生产中广泛采用了点焊、凸焊、缝焊、对焊及电弧焊等焊接工艺。其中,横梁总成托架点焊,传动轴平衡片凸焊,汽车燃油箱缝焊,汽车轮圈连续闪光对焊,汽车转向臂、消声器、净化器壳体的电弧焊等。
2008年起中控科技集团开始孵化机器人产业,公司拥有机器人相关的核心技术体系,并在此基础上构建了领先的工业机器人产品线和“智慧工厂”整体解决方案,广泛应用于工业自动化领域。并针对工业制造、装配、检测、物流及仓储等环节提供全面的自动化解决方案。公司产品主要有巡检机器人、AVG机器人、轴承锻造机器人等机器人产品、并针对工业制造、装配、检测、物流及仓储等环节提供全面的自动化解决方案。
其自主研发的智能巡检机器人采用无轨化巡检模式,相对于有轨化,不需要事先预埋磁轨或其他形式的轨道,具有快速部署、实施成本低、环境适应性强,可靠性高等优点,目前已在福建省电网220KV枢纽鼓山变电站和萧山涌潮变电张成功应用。而AGV是目前物流自动化系统中最为关键的设备之一,该设备机械设计及控制技术复杂、科技含量高。AGV相较传统物流搬运方式具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势,而在自动化物流系统中,最能充分体现其自动性和柔性、实现高效、经济、灵活的无人化生产,所以人们形象地把AGV称作现代物流系统的动脉。
而热锻造机器人产品使用耐高温材质,在不同工位之间周转使用专用的理料装置,能够克服物料在工位之间转移时产生氧化皮和冷却的现象。
问题与对策
在众多应用工业机器人的行业中,汽车工业及汽车零部件工业,占整个机器人市场的61%,金属制品业占8%、橡胶及塑料工业和电子电气行业分别占7%,食品工业占2%,其他工业占15%。目前,我国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、搬运码垛机器人等一系列产品,不少品种已经实现了小批量生产,并不断深入应用。
尽管如此,我国工业机器人产业化依然存在着巨大的问题。
首先,我国基础零部件总体水平不高,影响了我国机器人的价格竞争力。实际上我国在相关零部件方面基础并不差,但在质量、产品系列方面还有较大差距,特别是在高性能交流伺服电机和精密减速器方面的差距尤其明显,关键技术零配件的进口造成我国机器人价格不具备优势。
第二,缺乏自主品牌的中国机器人。尽管在上文中介绍了一些从事机器人的开发的企业,但从整体行业来看规模与体量依然不足,缺乏市场的品牌认知度。倘若没有知名品牌与之抗衡,中国缺席机器人市场将难以扭转。
第三,意识不到位。尽管我们在政策上已经看到支持机器人生产的相关条例,但依然不足以形成良好的意识氛围。工业机器人的制造及应用水平,代表了一个国家的制造业水平,我们必须从国家高度认识发展中国工业机器人产业的重要性,这是我国从制造大国向制造强国转变的重要手段和途径。
工业机器人因其智能技术的应用得到认可,中国机器人产业化正处于关键的转折点,需要更多“推一把”的力量。技术、政策、意识的整体提升不但能够促进机器人的需求,更能够利用市场规律刺激机器人生产的逐步提高。主管部门应继续鼓励机器人研制生产单位和用户紧密结合,坚持以实际应用带动机器人技术发展的方向,使机器人发展从经济方面走上良性循环的道路,还应为应用企业提供更多支持。
除了久远的戏剧,在今天的电影中,我们无数次被未来世界的场景所吸引、震撼。但这样的场景或许并不那么遥远了,甚至就在你身边的某一个工厂内。工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业,或是危险、恶劣环境下的作业,例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上,以及在原子能工业等部门中,完成对人体有害物料的搬运和工艺操作。如今工业机器人作为智能工业的标志,从戏剧走向了现实。
发展与变化
我国工业机器人起步于1970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年代以来的适用化期。如今,信息化是支撑高端制造业从“制造”走向“智造”的捷径,是创新发展、转型升级的现实途径。作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段,工业机器人已经成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。
为推动工业机器人的发展,我国也制定了相关的支持性政策。根据2011年3月发布的 《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》,今后十年我国高端装备制造业的销售产值将占全部装备制造业销售产值的30%以上。工业机器人行业作为高端装备制造产业的重要组成部分,必将在此期间得到更多的政策扶持,实现进一步增长。
根据预计,中国到2014年将成为全球最大的工业机器人消费国。预计到2015年,中国机器人市场需求量将达3.5万台,占全球总量的16.9%,成为规模最大的机器人市场。专家表示,未来3年中国工业机器人市场复合增速可达30%,爆发性增长可期。
在实际中,工业机器人投入应用并取得效果的案例不在少数。例如,焊接机器人在大连华克、上海华克、上海龙马神、南京新迪、长春佛吉亚、上海汇众等零部件及配件生产企业也有着典型的应用。在汽车零部件的生产中广泛采用了点焊、凸焊、缝焊、对焊及电弧焊等焊接工艺。其中,横梁总成托架点焊,传动轴平衡片凸焊,汽车燃油箱缝焊,汽车轮圈连续闪光对焊,汽车转向臂、消声器、净化器壳体的电弧焊等。
2008年起中控科技集团开始孵化机器人产业,公司拥有机器人相关的核心技术体系,并在此基础上构建了领先的工业机器人产品线和“智慧工厂”整体解决方案,广泛应用于工业自动化领域。并针对工业制造、装配、检测、物流及仓储等环节提供全面的自动化解决方案。公司产品主要有巡检机器人、AVG机器人、轴承锻造机器人等机器人产品、并针对工业制造、装配、检测、物流及仓储等环节提供全面的自动化解决方案。
其自主研发的智能巡检机器人采用无轨化巡检模式,相对于有轨化,不需要事先预埋磁轨或其他形式的轨道,具有快速部署、实施成本低、环境适应性强,可靠性高等优点,目前已在福建省电网220KV枢纽鼓山变电站和萧山涌潮变电张成功应用。而AGV是目前物流自动化系统中最为关键的设备之一,该设备机械设计及控制技术复杂、科技含量高。AGV相较传统物流搬运方式具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势,而在自动化物流系统中,最能充分体现其自动性和柔性、实现高效、经济、灵活的无人化生产,所以人们形象地把AGV称作现代物流系统的动脉。
而热锻造机器人产品使用耐高温材质,在不同工位之间周转使用专用的理料装置,能够克服物料在工位之间转移时产生氧化皮和冷却的现象。
问题与对策
在众多应用工业机器人的行业中,汽车工业及汽车零部件工业,占整个机器人市场的61%,金属制品业占8%、橡胶及塑料工业和电子电气行业分别占7%,食品工业占2%,其他工业占15%。目前,我国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、搬运码垛机器人等一系列产品,不少品种已经实现了小批量生产,并不断深入应用。
尽管如此,我国工业机器人产业化依然存在着巨大的问题。
首先,我国基础零部件总体水平不高,影响了我国机器人的价格竞争力。实际上我国在相关零部件方面基础并不差,但在质量、产品系列方面还有较大差距,特别是在高性能交流伺服电机和精密减速器方面的差距尤其明显,关键技术零配件的进口造成我国机器人价格不具备优势。
第二,缺乏自主品牌的中国机器人。尽管在上文中介绍了一些从事机器人的开发的企业,但从整体行业来看规模与体量依然不足,缺乏市场的品牌认知度。倘若没有知名品牌与之抗衡,中国缺席机器人市场将难以扭转。
第三,意识不到位。尽管我们在政策上已经看到支持机器人生产的相关条例,但依然不足以形成良好的意识氛围。工业机器人的制造及应用水平,代表了一个国家的制造业水平,我们必须从国家高度认识发展中国工业机器人产业的重要性,这是我国从制造大国向制造强国转变的重要手段和途径。
工业机器人因其智能技术的应用得到认可,中国机器人产业化正处于关键的转折点,需要更多“推一把”的力量。技术、政策、意识的整体提升不但能够促进机器人的需求,更能够利用市场规律刺激机器人生产的逐步提高。主管部门应继续鼓励机器人研制生产单位和用户紧密结合,坚持以实际应用带动机器人技术发展的方向,使机器人发展从经济方面走上良性循环的道路,还应为应用企业提供更多支持。