机器人产业发展分析(精选8篇)
机器人产业发展分析 篇1
5) 是加强服务机器人研发及产业化应用。我国从开始进入人口老龄化快速发展期,预计到将出现第一个老年人口增长高峰,60岁以上老人将由1.78亿增加到2.21亿,老年人口比例由13.3%增加到16%,这将使我国养老服务面临极大挑战,同时,我国也是地震、洪涝等自然灾害多发国家。为此,我国需要进行前瞻布局,借鉴日韩机器人发展经验,加大投入力度,加强看护、医疗、救灾等服务机器人的研发及产业化应用,并积极开展区域示范推广。
三、产业发展前景
现在以人为主导的生产模式,将来要变成以机器人为主导的制造模式。这虽然会减少一些传统就业岗位,但新的智能制造模式也会产生很多新的岗位。工业机器人是实现我国制造业转型升级的强力技术手段。
1、与国外相比,国内工业机器人制造处于什么水平?
在技术上如控制精度和功能方面,我们都不落后。但在制造过程、产品、品牌上还跟国外有差距。差距的关键是核心部件,如伺服电机、高精度齿轮、减速器、轴承等,现在一般靠进口。
当然,铸造、加工等工艺基础,这几年我国进步很大,差得不太远了。国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉认为机器人要形成产业、创造品牌,还需要现代化公司的管理能力。机器人是对资金、技术、人才需求“三高”的产品,需要持续不断的创新。
2、未来工业机器人技术将向什么方向发展?
未来会向智能机器人发展。机器人的生产,机器人机构是载体,更多的取决于功能内涵。机器人水平高低取决于控制、软件、智能等技术。没智能的机器人只是低端机器人。
机器人的未来发展需要信息化、网络化支撑,依赖于控制技术、传感技术的发展。未来的工业机器人将是典型的物联产品。控制、微电子、传感、新材料等技术的发展,都将为智能机器人提供基础条件。在这些机器人相关支撑技术发展后,机器人专家再研究如何融合创新,让机器人向智能机器人发展。
3、工业机器人产业的发展前景如何?
机器人产业不是一般的产业,拥有超出想象的发展前景。工业革命把人变成了机器的奴隶。人在生产线上为机器服务,工作节奏快,环境恶劣。但工业机器人可以把人类从这种状态中解放出来,人得以从事更高级的工作。此外,罗百辉认为服务机器人还可以改变我们的生活方式。
现在以人为主导的生产模式,将来要变成以机器人为主导的制造模式。这虽然会减少一些传统就业岗位,但新的智能制造模式也会产生很多新的岗位。中国现在劳动力结构性短缺,民工荒、高级技工荒,制造成本急剧上升。
工业机器人是实现我国制造业转型升级的强力技术手段。机器人可以改变人们未来的生产生活方式。可以断定,未来机器人会像手机、电脑一样,进入千家万户和社会各个领域。
4、我国应该从哪些方面加大力度,抓住这个大变革的机会?
,我国机器人产值仅占全球机器人市场规模的二十分之一。在工业机器人应用最集中的汽车行业,日本每万名生产工人中就拥有1700多台机器人,意大利则是1600台,而我国每万名工人拥有的机器人数量还不足90台。从去年开始,我国机器人应用市场已初具规模。
去年全球机器人市场增长10%左右,我国增长达51%,增速位居全球第一,绝对增量仅次于日韩,排在全球第三。这种快速迸发的市场需求对产业、技术的拉动将十分明显。罗百辉认为未来几年内,中国的工业机器人很可能是井喷式发展,而非简单的线性增长。
我国应该抓住这次机遇,制定相关政策措施,大力发展中国的机器人产业,同时利用机器人及自动化装备改造和提升我国制造业水平,加速实现我国产业结构调整和优化升级。
四、现实产业化的条件
工业机器人是先进制造业中不可替代的重要装备和手段,是衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。我国已经是世界公认的制造业大国,但随着劳动力成本的不断提高,经济发展模式必须进行调整,生产自动化、发展高科技产业已经成为必由之路。
1、是国家政策支持,是加速高新技术产业化的重要前提,机器人属于国家战略性高技术,是多项前沿技术和综合实力的体现,国家应该制定长远政策加以规划和发展。国家在资金、税收等各个方面给予一定的优惠政策,把机器人产业发展纳入到重要产业政策中,鼓励企业采用国产机器人。
2、是推动产学研联盟建设,形成强大的研究,开发和应用队伍。工业机器人涉及机械、自动化、计算机、人工智能等诸多学科,只有将国内所有力量组织起来,群策群力,才能将技术研究搞上去,并与国外大公司进行竞争。
3、是尽快改变关键元器件主要依赖进口的局面。成本和整体解决方案己成为企业选择工业机器人的首要因素,成本居高不下是制约国产机器人进一步发展的关键因素之一,除了受到批量较小影响外,国产机器人发展主要受到关键元器件价格的制约。
4、是除了努力提高工业机器人性能外,我国还要大力加强大型、专业应用工程软件开发工作。在工业机器人作业系统中,周边装备和控制单元占总成本的80%,这些装置的研发与集成决定着整个作业系统的开发周期,其技术性能直接影响系统的生产效率和产品质量,机器人作业系统开发已成为制约工业机器人推广应用的关键因素之一。
5、是努力进入汽车领域,并积极开拓新的应用市场。汽车业是工业机器人应用太户,我国将汽车业作为支柱产业加以发展,虽然国外工业机器人厂家在此领域具有较明显优势,但仍可以避实就虚,在众多中小企业中大显身手。
6、是加强人才队伍建设。给高技术人才创造发挥聪明才智的长效机制,吸引人才,培养人才,留住人才,高新技术企业的竞争是人才的竞争,没有人才,何谈发展。
7、是机器人知识的普及程度对机器人产业化的进程起着很大的制约作用,因此,要进一步加大工业机器人宣传力度。
五、发展机器人产业的政策与策略
针对先进发达国家机器人技术和产业发展规律以及我国的现状,中国今后发展机器人的过程中,应该重点关注以下几个方面:
1、在借鉴先进发达国家发展工业机器人经验的同时,针对我国机器人产业的特点及面临的问题,加强机器人技术路线的顶层设计,细化产业发展路径和实现方式,尽快制定我国下一代机器人技术发展蓝图、产业统一发展规划,为产业发展奠定坚实的基础。确保我国机器人产业能够按着正确的方向持续地发展下去。
2、依托国内有基础、有实力的核心研发队伍,建立多层次的产学研用紧密结合的机器人技术创新体系。机器人技术难度高、风险大,国内外经验都表明,仅靠企业是无法实现机器人技术跨越和产业发展的。产学研结合,按产业链要求实现创新价值链的有效整合,是实现技术突破和产业发展的根本途径。
例如,为促进“制造业回归”,20美国开始实施“制造业创新网络”计划,创立了新的科研机构,从事以成果转化为目的的共性基础技术研发,旨在加强研究机构与制造企业之间合作,支撑和补足国家和区域创新体系的不足。德国同样重视产研结合,KUKA机器人公司与德国宇航局合作开发了下一代工业机器人,取得了新一轮竞争的优势。
3、对于从事机器人研发和产业化的企业,国家应该在WTO规则允许的前提下,给予相应的政策扶持和鼓励。特别是针对国家重大工程项目,积极挖掘用户需求,调动用户采用国产机器人的积极性,推进首台应用和产业化进程;鼓励和发展机器人自动化成套公司,提高应用机器人解决国民经济需求和行业工程问题的能力,形成机器人本体研发和机器人工程应用良好互动的局面。
4、深刻认识机器人技术和产业发展的规律,实现跨越式发展。“机器人革命”是以数字化、智能化、网络化为特征的第三次工业革命的有机组成部分。移动互联网、大数据、云计算等技术的推动,使机器人有望成为物联网的新型终端和结点,以致极大地拓展了机器人能力。我们必须高度关注这一新的发展动向,面向新工业革命的需求,研制作为网络终端的新一代信息化机器人,实现产业技术的革命和突破。
5、应当继续加强机器人领域的人才培养。通过建立机器人领域科研人才专家库,建立健全机器人科技人才激励机制,优化创新人才成长环境,着力培养一批高水平科研带头人,培养能够承担机器人技术及产业发展重大项目的高层次创新队伍。从教育入手,制定长期机器人人才储备计划,大学、机器人公司与国内相关科研机构建立联合人才培养计划;进行分类侧重培养,从科学研究、技术攻关、工程应用等方面培养面向机器人产业链各部分的专门人才。
机器人产业发展分析 篇2
1 政府大力扶持机器人产业发展
近年来, 党中央、国务院高度重视我国机器人产业的发展。国务院先后印发的《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》《工业转型升级规划 (2011-2015) 》《关于印发“十二五”国家战略性新兴产业发展规划的通知》等重要文件, 都将机器人产业作为重要领域予以发展和支持。
科技部和工信部也先后制定发布了《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》《智能制造装备产业“十二五”发展规划》《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》等政策文件, 鼓励有关部门、地方政府及金融机构支持机器人的研发和应用推广, 同时积极推进机器人标准化工作。在机器人研发和产业化方面, 工信部和科技部还推出了一系列支持政策, 包括高档数控机床与基础制造装备科技重大专项、产业振兴和技术改造专项、工业转型升级强基工程专项等支持机器人及其关键零部件、核心技术的研发和产业化。
2 机器人产业发展迎来黄金时代
2.1 国际机器人市场空间巨大
以“数字化智能制造”为核心的第三次工业革命浪潮已经到来, 而这个革命的主角就是工业机器人。据Allied市场研究公司最新报告显示, 全球工业机器人市场从2013年到2020年期间将以5.4%的复合年增长率发展, 到2020 年其销售额将达到411.7 亿美元。2013 年, 麦肯锡全球研究所发布的《引领全球经济变革的颠覆性技术》报告中预计到2025 年, 机器人每年将为全球带来1.7 至4.5万亿美元的经济规模。
2.2 国内市场需求蕴含巨大提升空间
作为制造业的大国, 我国工业机器人的使用密度仅为约21台/万人, 远远低于世界平均的55台/万人, 而日本、韩国已近350台/万人。因此, 随着机器人使用比例的提升, 应用范围的扩大, 将带动我国机器人使用密度的提升, 从而带动机器人需求数量的提升[1]。
针对汽车、电子等几个重要的机器人应用领域, 对比美德日韩的相应领域的机器人使用密度, 有关专家估算出仅这几个行业国内机器人的需求将在125~282 万台, 由于这几个行业占机器人总需求量的约75%, 因此国内机器人的总需求量约在167~376 万台, 相比较于目前不到10万台的累积安装量, 有巨大的发展空间。
2.3 民族品牌机器人亟待发展
在市场需求迅猛增加、人口红利消失、劳动力成本攀升、制造业升级、国家政策支持、生产安全替代考量等因素综合作用下, 高度集成现代工业中尖端自动化技术的工业机器人, 开始悄然快速走进中国的大小工厂生产线, 成为工业自动化技术与应用的生力军。中国已成为全球工业机器人第一大市场, 且销量增速几近倍数增长。国际机器人联合会 (IFR) 数据显示, 中国市场2013 年工业机器人销售总量达到36 560 台, 占全球销售总量约1/5, 首次超过日本, 成为全球第一大机器人市场;在增速上, 2010 年以来中国市场工业机器人销量平均增速为35.1%, 2011年更是高达50.7%。
然而, 作为中国的朝阳产业, 目前国产机器人在国内国际市场的占有率并不高。2013 年近3.7 万台机器人销量中, 国产机器人贡献的销量仅9 860 台, 约占两成。而且, 国产工业机器人的主体是单价较低的三、四轴机器人, 主要用于对性能要求相对较低的领域, 以搬运和上下料机器人应用为主;而国内市场高端机器人应用领域, 几乎全被国外品牌机器人垄断。因此, 一旦国产机器人生产能力和品牌效应提升, 民族品牌机器人有望大举占领国内巨大市场。
3 国内城市积极建设机器人产业园
由于劳动力成本持续上升, 机器人将与3D打印、新材料一起推动制造业大转型, 各地政府纷纷筹建和规划工业机器人产业基地。目前, 上海、重庆、唐山、哈尔滨、昆山、徐州、常州、青岛、沈抚新城等地已建立了机器人产业园。
3.1 上海
上海是国内最大的机器人产业集聚区, 目前已引进ABB、发那科、库卡、安川、沈阳新松等企业在上海设立机器人生产总部或基地, 本地企业上海沃迪自动化装备公司在搬运码垛机器人领域国内领先。根据上海市的产业规划, 2015年将力争产值300亿元, 2020年力争达到1 500亿元, 占全国50%以上份额。位于上海宝山区的上海机器人产业园已正式获批, 该园区致力建成机器人为主的智能装备制造产业链集群, 计划到2017年要引进国内外机器人制造相关企业机构600家, 招商引资额度达到200亿元, 力争成为中国智能装备制造业的示范基地。
3.2 重庆
重庆将机器人产业作为重大战略产业加以推进, 2013年成立了机器人与智能装备产业发展联盟。根据规划, 到“十二五”末, 璧山县智能机器人产业基地初具规模, 智能机器人产业技术处于国内先进水平;到2020年, 产业规模能够达到1 500 亿元, 成为技术水平领先、产业特色突出、国内知名的智能机器人产业制造基地。
3.3 哈尔滨
哈尔滨机器人产业园规划面积3 平方公里, 将积极构建以企业为主体、政产学研用联合的协同创新机制, 立足机器人产业化和示范应用两个环节, 聚焦机器人本体、精密减速器、伺服驱动器和电机、控制器等机器人核心部件、机器人系统集成等重点方向, 力争使机器人产业园成为我国北方最大的产业机器人基地、机器人核心技术研发中心、高端制造中心、服务中心和应用中心。目前已有德国KUKA机器人合资项目、富士康机器人项目、日本安川电机机器人项目、哈尔滨工业大学高性能残疾人假手项目等10余个国内外机器人项目达成合作意向。
3.4 昆山
昆山机器人产业园是昆山重点发展的十大特色产业基地之一, 2012 年获批国家火炬计划特色产业基地。机器人产业基地已吸引华恒、吉阳、柯昆、徕斯、澳昆、高晟等国内外机器人领域的高端企业, 目标到2015年形成工业机器人和智能机器人两大类产品完整产业链, 建成省级研发机构和工程技术中心20家, 年产值200亿元。
3.5 徐州
徐州经济技术开发区机器人产业园已初步形成焊接机器人、包装机器人、高空作业机器人等多个系列, 目前已入驻的机器人产业企业达20多家, 实现年销售收入超10亿元。按照徐州经济技术开发区机器人产业园发展规划, 开发区机器人产业将在工业机器人的基础上, 发展服务机器人等新领域, 力争通过3 至5 年, 全区机器人产业规模达50 亿元左右, 10 年内增至300 亿元。为了推动开发区机器人产业的发展, 开发区专门每年设立了500 万元的政府引导资金, 制订了包括所得税优惠, 产学研合作以及示范工程等8个方面的产业扶持政策。
4 郑州市机器人产业发展现状
郑州市机器人产业基础相对薄弱, 虽有部分机器人企业实现产业化生产, 但规模不大, 产业化程度不高, 缺乏市场的品牌认知度, 还有些企业处于产品研制开发阶段[2]。郑州市机器人产业虽取得了一些成果, 但总体发展在35 个大中城市中尚处于中间水平。郑州市现有机器人研发与生产重点企业情况:
4.1 郑州机械研究所
机械研究所开发出的机器人用高精度RV减速机和精密伺服减速机已进行装机试验, 能够满足机器人的需要。机器人用减速机的产业化目标是:2015 年, 高精度RV减速器和行星伺服减速机5 000 台套装配试验线建成, 实现产品批量销售;2016 年、2017 年分两次扩产15 000台套、30 000台套, 到2018年达到50 000台产能。
4.2 河南中瑞机器人科技有限公司
公司与武汉华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心达成产学研协议, 与华中数控股份有限公司联合成立高端工业机器人研发生产基地, 与郑州机械研究所签署了战略合作协议联合开发机器人用精密RV减速机和精密伺服减速机。目前已成功研发出1kg、5kg、8kg、30kg、100kg、160kg六轴工业机器人, 并实现批量生产, 申请并授权专利39项。同时, 正在积极开发桁架机器人和码垛相关机器人。产业化目标是:2014 年生产1 000 台;2015 年实现2 500 台产销;2016 年超过5 000 台;到2017年达到产销12 000台的目标。
4.3 河南欧帕工业机器人有限公司
公司长期致力于码垛机器人、自动码坯机械手、自动化切码运等设备的研发与应用, 其中自主研发的自动码坯机器人和世界第一台可以逐一剔检空心砖废坯的高速翻坯、叠坯整理机, 拥有5项国家专利和1项国际专利, 是目前工艺最简洁、适应多种砖型的国际领先自动化切码运设备。2012年, 实现销售额3亿元, 预计到2015年该项目销售收入将达10亿元以上。
4.4 郑州科慧科技股份有限公司
2012年, 公司投资1.2亿元, 开建能够年产1 000台套智能焊接机器人的项目, 包括精密机加工模块、精密装配模块、精密检测模块、研发中心模块、机器人培训模块和信息化管理模块。建成后, 将是中西部地区首个集研发、制造及培训为一体的智能焊接大型企业, 预计年产值达3亿元以上。
5 推动郑州市机器人产业快速发展的策略建议
随着中原经济区规划提升为国家战略, 以及郑州航空港经济综合实验区的建设, 逐步吸引了台湾友嘉、富士康等台资企业以及众多沿海企业向中部转移, 郑州市已形成包含电子信息、航空设备制造、生物医药、精密机械、新材料、轨道交通等较为完善的工业体系。未来要抢抓机器人产业机遇, 把机器人产业作为全市产业结构调整升级的突破口和新的经济增长点, 大力推动机器人产业大发展、快发展[3]。
5.1 编制产业规划, 明确发展路径。
结合郑州市实际, 加强机器人产业相关课题的调研, 摸清情况, 理清思路, 尽快出台推进机器人产业发展的意见, 编制机器人产业发展规划, 明确发展目标和定位, 将机器人与智能制造作为先导产业加以培育。同时, 加快机器人产业布局和园区规划建设, 建立以工业机器人主机企业、系统集成企业为主导, 零部件及服务企业协同发展的全产业链发展格局。
5.2 强化招商引资, 促进产业集聚。
瞄准国内外著名的机器人制造企业, 开展全产业链招商引资, 吸引一批主机、关键零部件及集成应用项目进驻郑州。鼓励郑州市企业与国内外机器人企业和科研机构结为战略伙伴, 开展多种形式的合作, 尽快形成机器人产业发展的良好氛围。
5.3 加大政策扶持, 营造创新环境。
加大政策支持力度, 对企业、高等院校和科研院所在郑州市设立的机器人设计、试验、检测等公共创新平台, 择优给予资金支持, 全力推进机器人产业科技成果转化和产品推广应用。加快启动园区机器人产业发展公共服务平台建设, 打造良好的产业发展环境。
5.4 强化技术支撑, 加强协同创新。
鼓励支持企业、高等院校和科研院所聚集国内技术、产业资源, 牵头或参与组建机器人产业技术创新战略联盟, 建立协同创新机制, 集中力量开展重大创新工程, 力争在机器人关键技术和核心零部件上取得突破。
5.5 促进人才聚集, 打造智力高地。
建立机器人产业人才聚集、培育和服务体系。积极引进和培育机器人产业高端领军人才, 鼓励大专院校、科研院所组建机器人研发团队, 为机器人产业发展提供智力支撑。健全人才激励机制, 优化人才成长环境, 着力培养一批高水平科研带头人, 打造推进机器人技术及产业发展的高层次创新队伍。
摘要:随着产业转型升级的不断深入, 我国机器人产业将迎来战略发展期。本文对国内机器人发展现状进行分析, 并与郑州市的机器人产业发展进行对比, 提出推动郑州市机器人产业快速发展的策略建议。
关键词:机器人,产业,分析
参考文献
[1]高蜀明.我国工业机器人产业发展的SWOT分析[J].现代营销 (学苑版) , 2012 (4) .
[2]曹丽娟.河南省工业机器人现状及发展战略研究[J].现代商业, 2015 (12) .
机器人产业发展分析 篇3
【摘要】针对高职院校工业机器人专业课程建设现状及面临难题,依据工业机器人的共性技术,提出了一种具有普适性、系统性、兼顾广度与深度,有利于工业机器人专业及所培养的技术型人才均可持续性发展的专业课程建设方案。
【关键词】高职院校 工业机器人 课程建设 可持续发展
Analysis on the construction of industrial robot specialty course in Higher Vocational Colleges Based on Sustainable Development
Zhangh Ling,Liu Xingfa
Chongqing Industry Polytechnic College
Abstract: For industrial robots in higher vocational schools curriculum construction present situation and facing problems, on the basis of the common technology of industrial robot, puting forward a kind of professional course construction project with pervasive, systematic, both breadth and depth, conducive to sustainable development of the industrial robot department and the training of technical type talent.
Key words: Higher Vocational College; Industrial robot; Course construction; Sustainable development
1工业机器人技术型人才现状
工业机器人是一种集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科于一体的智能化的复杂装备。对于由多学科交叉集成的工业机器人系统来说,其专业学习、研制、制造、应用、维护等均是一种较为复杂且具有相当难度的工作。对于技术型人才培养基地的高职院校来说,承担复杂而又广泛应用的复杂系统的技术型人才培养工作,是一项十分艰巨而是漫长的工作。正是由于以上诸多原因,国内工业机器人技术型人才储备的不足,逐渐成为制约工业机器人在我国快速推进和广泛使用的瓶颈。
2高职院校工业机器人专业技术型人才的主要去向及相关工作内容
目前高职院校培养的工业机器人专业方面的学生就业领域主要是两大类,一是机器人制造厂商和系统集成商,例如ABB、库卡KUKA、那发科FANUC、松下、华数等知名机器人厂商;二是使用工业机器人的企业,涉及行业主要是:汽车制造、摩托车制造、机械制造、电子器件、集成电路、塑料加工、石化、轻纺和烟草、食品行业等较大规模生产企业,前者需求的是机器人和相应工作站的开发、组装、调试、销售、售后支持的技术和营销人才,后者需要的是从事自动化生产线上工业机器人及其辅具系统、检测装置、机电设备系统的安装、运行、操作编程、维修、维护、管理等综合素质较强的技术人才。
3工业机器人技术型人才的特点
与工程师相比,技术型人才有一定的理论基础,相关专业知识面宽广,但理论水平要求比工程师低,更为强调能够综合应用各种知识解决实际问题的应变能力和实践的操作技能,综合素质高,具备人际关系能力、组织能力和实践工作经验。
4高职院校工业机器人专业的课程建设现状
由于起步较晚、工业机器人系统较复杂等原因,目前,高职院校工业机器人专业的课程建设面临以下难题:工业机器人技术涉及知识面广,而高职院校学生基础比较薄弱;目前实际应用或用于教学的工业机器人标准化程度低,品牌繁杂且自成体系,互不兼容,开放程度较低;工业机器人所使用的教材质量不高,大多属于“产品说明”或“用户指南”之类,而非面向高职院校的机器人教材的理论体系又过于繁琐;师资队伍良莠不齐,而又没有明确的师资建设依据。
5解决高职院校工业机器人专业课程建设难题的主要措施
目前,国内多数科研项目的相近系统根据不同应用领域独立划分出来进行研究和研制,久而久之,造成人力、物力的极度浪费,也阻碍了先进技术发展与共享。工业机器人技术的技术型人才的培养还处于初始阶段,应进行科学的规划与布局,使工业机器人专业具有可持续发展性,培养出的技术型人才不再是以面向“熟练工种”为主,而是更多面向“能动性岗位”。
5.1工业机器人专业课程建设以普适性为主要方向
随着工业机器人技术的不断发展及应用领域的不断拓展,再加上不同品牌的工业机器人没有统一的标准,目前普遍采用的以某一品牌及某一应用领域的工业机器人作为工业机器人技术型人才的培养方案,缺乏普适性,也不利于该专业及该专业所培养的技术型人才的可持续性发展。
无论是哪个企业生产的应用到哪种应用领域的工业机器人,相互之间存在些许差异之外,更多的是通用技术,所以工业机器人专业课程建设更科学的做法是不应局限于某应用领域,或某一品牌的工业机器人,而应该根据工业机器人系统所涉及的专业领域划分(图1)进行课程建设。
图1 工业机器人的专业领域划分
5.2工业机器人专业课程建设应从系统的角度出发进行建设
工业机器人从设计、开发、制造、调试、使用、维护等整个过程,均要以工业机器人的功能要求及性能指标要求为依据,对于工业机器人这种复杂系统来说,功能的缺失或性能指标的不达标往往是多种因素或多方面的可能原因引起,因此,合格的工业机器人技术型人才应该能够比较全面的了解或掌握与工业机器人系统相关的专业知识,即要有“广度”,同时能把所涉及的專业知识以工业机器人为载体,系统的联系在一起。
按照图1所示的各个专业领域对学生进行深度培养,培养目标主要是为社会提供优秀的工程师资源。对高职院校来说,主要任务是与其他类型的高校形成互补,为社会发展提供优秀的技术型人才。工业机器人系统的技术型人才不仅能够对多种学科的相关知识有所掌握,更能够把不同学科的相关知识能够系统的联系在一起,以系统的观点解决实际问题。
5.3工业机器人专业课程建设应与教学平台建设同步
高职院校的学生基础薄弱,课时较少,造成多数仍以培养熟练工为主,此种培养目标曾经甚至目前仍有较大的市场,但很难迎接工业4.0的挑战。需要科学的处理“深度”与“广度”之间的关系。深度太深会脱离高职教育的定位,深度太浅又会阻碍广度的实现。必须在规划好专业课程的基础上通过采用先进的教学手段和教学方法解决现实存在的矛盾,即每门课程尤其是较难理解的课程,通过建立科学的教学平台增进学生的理解。这就对教师在课堂之外的工作提出了更高的要求。
6结论
工业机器人专业的技术型人才培养是一项系统工程,其专业课程建设必须以系统的观点进行科学布局和建设,同时还要考虑该专业及所培养人才的可持续发展,为工业4.0的开展和实现提供优秀的技术型人才。
【参考文献】
[1]李强.高职院校开展机器人教育的前景分析.教育科学[J],2013(3):101-102
[2]陶维友.工业机器人技术应用高技能人才培养的实践.学术研究[J],2014(6):229-231
机器人产业发展概况 篇4
一、发展前景
近年来,不少国家将机器人发展纳入国家计划,美国《先进制造业国家战略计划》、欧盟SPARC民用机器人研发计划、“中国制造2025”、日本《机器人新战略》、韩国《机器人未来战略2022》等,纷纷将机器人纳入国家科技创新和产业发展的重点领域。机器人已成为新一轮科技革命与产业变革背景下世界各国产业竞争的焦点。
《中国制造2025》将机器人列为中国十大重点推动领域之一,而智慧型机器人更跃升为未来10年中国制造业发展转型升级的方针。2016 年3 月21 日,工业和信息化部、发改委、财政部等三部委联合印发了《机器人产业发展规划(2016-2020 年)》。规划提出了五年我国机器人产业的“两突破”、“三提升”;五年总体目标、具体目标;以及五项主要任务。
根据中国机器人产业联盟发布的数据,我国从2013年起连续两年成为全球第一大机器人消费市场,机器人使用量约占全球销量的1/4。目前,我国工业机器人使用密度仍然偏低。韩国是世界上使用工业机器人密度最高的国家,每一万名工人使用机器人437台,而我国仅有35台,远低于国际平均水平,潜力巨大。按照预测,2017年,我国将成为使用工业机器人数量最多的国家之一。到2020年,我国工业机器人年销量将达到15万台,保有量达到80万台;到2025年,工业机器人年销量将达26万台,保有量达180万台。到“十三五”末,我国机器人产业集群产值有望突破千亿元。
2015年全球服务机器人市场规模为85亿美元,工业机器人为123亿美元。2011-2015年,全球工业机器人年复合增速仅为8%,服务机器人为13%。服务机器人的市场规模最终将超越工业机器人,已成为业内共识,且大多预计赶超时间仅需三至五年。
据国外媒体报道,市场研究公司IDC在《全球商用机器人消费指南》(Worldwide Commercial Robotics Spending Guide)上发布预测报告称全球机器人行业及相关服务市场规模年复合增长率达17%,2019年行业规模将达到1354亿美元。而2015年机器人行业规模为710亿美元。新兴的机器人消费市场囊括了机器人系统采购、系统硬件支持、软件支持,机器人相关服务以及后期硬件维护等13个关键行业和52个细分市场。
二、发展现状
(一)全球机器人产业发展现状
全球机器人发展格局是一个美日欧三分天下,韩后发奋起直追的格局。机器人产业的发展需要深厚的工业基础和科技底蕴,日欧美先发优势明显。自20世纪80年代将机器人产业作为国家发展战略以来,日本一直将机器人作为优先发展方向,其所积累的经验和技术优势,为该产业的长远发展打下了良好基础。如今世界四大机器人企业巨头中,日本独占其二,发那科和安川电机在世界机器人市场的地位难以撼动。
欧洲工业基础雄厚,德国库卡、瑞士ABB在世界机器人四大企业中各占一席。为巩固领先地位,欧盟不仅在“第七个框架计划”和“地平线2020”项目中投入巨资用于机器人技术研发,还于2014年6月推出了全球最大的民用机器人研发计划“SPARC”。同时,德国以“智能工厂”为重心的“工业4.0计划”、英国首个官方机器人战略“RAS2020”以及法国“机器人发展计划”,皆彰显了占领机器人产业制高点的决心。
作为科技强国,美国虽有造出世界第一台工业机器人的荣耀,但由于当时对机器人前景看淡而没能持续发展,终被日欧赶超。知耻后勇的美国在2011年6月推出的“先进制造伙伴计划”中,明确指出要通过发展机器人重振制造业。依靠强大的工业基础和科技底蕴,近些年美国开始在机器人产业领域发力,百特、Adept等企业已有资本向传统四大机器人企业发起挑战。
韩国机器人产业近几年发展迅速。在2009年发布第一个机器人产业发展五年规划后,韩政府于2014年8月宣布了第二个智能机器人开发五年规划,希望通过技术与其他产业的融合实现机器人产业的扩张。韩国已成为世界机器人产业领域一股不可忽视的新生力量。
2014年世界前五大机器人供应国中,我国的机器人密度显著低于韩国、日本、德国、美国等国家,机器人的渗透率还处于较低水平,该比例也低于机器人密度的全球平均值62台/万人。
就汽车工业来看,日本和意大利分别达到1436和1299,德国为1130,法国1120台,西班牙950台,美国770台,瑞典630台,英国610台,我国仅141台(2011年我国汽车从业工人约为370万),发展空间相当巨大。而2010年日本电子电器行业机器人密度则可以达到300台/万人左右。按照重庆市“十二五”产业发展规划,到2015年,重庆汽车产量将从现在占全国的12%增长到15%,电子方面也将达到年产1亿台笔记本的产能,产业工人达到100万人,预计未来重庆两大支柱产业工业机器人整机需求在4.5万台左右,市场规模将超过200亿元。同时,化工、装备制造、采矿等行业市场对数控机床和工业机器人组成的工业自动化生产线的需求越来越高,此类需求也将带动工业机器人需求的不断增多。
机器人及智能装备产业作为重庆市重点发展的十大战略性新兴产业之一,根据目前披露的信息来看,重庆作为中国最大的汽车生产地,最大的摩托车生产地,最大的笔记本电脑生产地,机器人市场潜力巨大。预计到2016年,重庆市重点行业装备智能化率将达到65%,智能制造装备产业规模达到250亿元,到2018年智能化率达到75%,产业规模达到400亿元,最终形成“整机+配套”、“研发+制造+服务”全产业链的智能制造装备产业集群。
(二)中国机器人产业发展现状
中国机器人产业已经形成四大区域集群。北部的环渤海地区、南部的珠三角、东部的长三角和中西部,均呈现出比较迅猛的发展势头。其中,环渤海科研机构扎堆,研发能力强;长三角、珠三角地区产业基础雄厚、市场空间大。
环渤海地区以北京、哈尔滨、沈阳为代表,科研实力较强,研究机构有中科院沈阳自动化研究所、哈工大、北航等,在机器人方面取得显著科研成果,具有人才培养优势。长三角地区的优势在于电子信息技术产业基础雄厚,这是发展机器人产业的必要条件。珠三角地区有规模庞大的制造业,生产线升级需求使得机器人应用有广阔的空间。而以武汉、长沙、重庆为代表中西部集聚区,则依托外部的科技资源,衍生出众多行业龙头企业。
2015年深圳市机器人企业435家,机器人产业产值约630亿元,同比增长31%。
目前,工业机器人主要服务于集成组装,应用最广泛的领域是汽车制造。2014年,全球工业机器人总销量为23万台,其中10万台应用于汽车行业。其他广泛使用机器人的行业还包括电子、金属、橡胶、食品、制药、化妆品等。
国内工业机器人大多集中于相对简单的搬运、码垛及家电、金属制造领域,在高精尖的多关节机器人仅占有10%、焊接机器人仅占有16%、汽车组装仅占有10%的市场份额,在产业链中偏低端且并未进入主流市场。
有超过六成的国内产工业机器人应用在搬运与上下料领域,其中用于塑料成型件的搬运与上下料机器人最多,其次是金属铸造的搬运与上下料和码垛的搬运与上下料。焊接和钎焊是国内产机器人应用的第二大领域,约占总销量的17%,其中主要以钎焊机器人为主。用于激光切割、机械切割、磨削、抛光等领域的加工类工业机器人销量增长较快,同比增速超过90%。
国内主要的工业机器人企业包括新松、广州数控、启帆、埃斯顿、新时达及遨博等。
据公开数据显示,目前工业机器人自动化的全球领导者为韩国。在此情况下,韩国的机器人密度超过全球平均值的7倍(478台),紧随其后的是日本(314台)和德国(292台)。美国目前的机器人密度是164台,居全球第七的位置。
辽宁机器人产业发展战略研究 篇5
中图分类号:tp391 文献标识码:b 文章编号:1003-9082(2015)10-0012-02
在全球经济一体化的大背景下,制造业发展呈现出信息化、智能化、柔性化等特点,机器人成为驱动制造模式变革的重要引擎,机器人应用水平也成为衡量一个国家工业自动化水平的重要标志[1]。
一、国际机器人产业发展现状及趋势
机器人产业代表着未来装备产业的发展方向,大力发展机器人产业被世界许多国家视为国家战略。为了在产业变革中占得先机,发达国家纷纷抢先战略布局,新兴经济体也争相把机器人产业定位为国家战略性产业。在各国政策的有力推动下,机器人市场需求急剧增长,如图1所示。从图中不难看出,全球机器人总销量70%来自于中国、日本、美国、韩国和德国,其中亚洲市场增速最快,中国已成为全球最大的机器人市场。另据国际机器人联盟(ifr)最新统计,目前全球机器人贸易市场规模已达95亿美元,如包括相关软件、外围设备和系统工程在内,市场规模高达290亿美元[2]。随着机器人智能化水平不断提高,机器人应用领域正从传统制造业逐渐向国防安全、医疗辅助、科学考察、家庭服务等全领域拓展。
图1 2010年和2014年部分国家和地区工业机器人新安装数量
在机器人领域,技术和资本是赢得竞争力的两大关键因素。无论在技术水平上还是市场地位上,日本和欧洲都处于全球领先地位,美国则在系统集成、医疗及国防等特种机器人领域具有突出优势。日本发那科、安川电机、德国库卡、瑞典abb等工业巨头在控制器、机器人本体制造、及自动化集成方面完全自主,凭借强大的研发能力和雄厚的资本在全球市场占据主要份额,系统集成商杜尔、科马等也有不错的经营业绩,日本纳博特斯克和哈默纳科两家减速机提供商垄断了全球约为70%的市场份额。
二、我国机器人产业发展概况
近几年来,在劳动力成本压力加大和国家政策引导的双重作用下,下游行业对机器人自动化装备的需求迅速膨胀,应用领域也逐步扩展,我国正成为全球机器人最大市场和投资聚集区。统计数据显示,过去5年,中国机器人市场以年均36%的速度增长,2013年销售量攀升至36560台,同比增长60%,成为世界第一机器人消费大国。根据目前我国每万名制造业工人机器人保有量水平及发展趋势,未来若干年我国仍会是世界上机器人需求增长最快的地区市场[3]。
作为世界最大的制造业国家,我国机器人从无到有,2000年后进入产业化阶段,目前产业已初具规模,发展态势良好。在国家政策和专项计划的扶持下,全国已形成了一百余家从事机器人研发设计、生产制造、工程应用以及零部件配套的产业集群,全国各省市地区正在建设和筹建的机器人产业园超过30余个,涉及企业超过4000家。
从技术发展水平上看,依托国家重点工程和重大科技专项的实施,我国在局部机器人关键技术和人工智能方面已有所突破,机器人学习、仿生识别、数据挖掘以及模式、语言和图像识别技术已经比较成熟,在移动机器人、服务机器人和特种机器人领域形成了较强的竞争力。但总体来说,国产机器人多以三轴、四轴为主,国内六轴以上机器人市场份额不足10%,机器人无论在控制水平还是产品可靠性上都与国外先进水平存在一定差距,特别是减速机、伺服电机等上游关键零部件严重依赖进口。
辽宁具有良好的制造业基础,是中国机器人的发源地,但产业分工低度化、集成创新水平低等问题一直比较突出,发展机器人产业既需要把握机遇,也需要面对挑战。
1.辽宁机器人产业发展的优势
辽宁目前拥有沈阳新松机器人、东大自动化、高精数控、大连机床、大连四达等多家相关企业以及机器人学国家重点实验室和机器人国家工程研究中心,代表了我国机器人研发和生产的最高水平。其中沈阳新松机器人股份有限公司是内资机器人企业中销售量最大的本体制造和自动化系统集成商、科技部机器人产业技术创新战略联盟理事长单位、国内第一家机器人上市公司,其产业技术水平、产业链完善程度均在国内同行中名列前茅。此外,中国科学院沈阳自动化研究所、东北大学、大连理工大学、沈阳工业大学等科研力量雄厚,能够为机器人产业培养大批复合型人才。
2.辽宁机器人产业发展的不足
虽然拥有新松这样的国内龙头企业,产品种类也较国内其他城市有显著优势,但辽宁机器人产业规模整体尚小,本地化应用不多,品牌认知度也不高。2013年辽宁销售各类机器人2000余台,虽占国产机器人市场份额20%以上,但在中国机器人市场份额尚不足5%,占全球机器人市场份额不足1.25%。相对于各地竞相实施“机器换人”,辽宁制造业对产业变革的危机感不强,由于缺乏明晰的产业政策和健全的金融体系支持,未能有效形成机器人产业发展的良好氛围。
在产业链条方面,核心部件存自给率低,被迫以高价从日、德等国进口,大大削弱了本土机器人产品的价格竞争力[4];精密加工能力尚不能满足本地市场需求,配套和采购大部分依靠南方城市进行,尚未形成集群化发展态势。此外,产学研用协同创新效应不明显、机器人研究成果市场融入度偏低等因素也影响和制约了辽宁机器人产业的快速发展。
3.辽宁机器人产业发展面临的机遇
大力发展机器人产业,既是辽宁改造升级传统产业的重要内容,也是培育壮大战略性新兴产业的重要支撑。2014年《国务院关于近期支持东北振兴若干重大政策举措的意见》文件中明确提出要推进东北机器人产业的发展,省委省政府对沈抚同城和打造具有核心竞争力的机器人产业体系提出了工作要求,这些都为辽沈机器人产业发展提供了政策机遇。市场需求是机器人产业发展必须考虑的外部因素。随着产业结构调整和升级不断深入,机器人行业面临着巨大的国内市场。据ifr估测,到2017年,中国工业机器人使用量将达到42.8万台,在装备制造业中的占比将提高到10%以上。可见机器人产业未来的市场前景十分光明。辽宁是汽车及零部件、机械、石化、冶金、航空、电力电子等工业装备的重要生产基地,每万名制造业工人机器人保有量远低于江浙沿海地区,因而市场空间巨大。同时,由于机器人应用领域拓宽,服务机器人市场增长迅速,为本土机器人制造商提供了新的发展可能。
4.辽宁机器人产业发展面临的挑战
随着国外机器人市场日趋成熟,美日欧等机器人强国加紧中国机器人市场布局。目前,abb在我国销售的90%的机器人已实现本土化生产;库卡在上海松江建设产能5000台的机器人工厂;安川电机在常州建设产能12000台的机器人工厂;发那科在上海宝山建设产能10000台的机器人工厂,我国机器人企业的生存空间受到严重挤压。同时,长三角、珠三角等地已率先大力推进机器人产业发展,国内机器人市场竞争日趋激烈。
四、促进辽宁机器人产业发展的战略措施
要把辽宁建设成为具有国际竞争力的机器人装备产业基地,应坚持改造传统与培育高端并行、政府推动和市场拉动并重的战略方针,从优化政策环境、整合产业资源、提升创新能力、强化市场培育等多方面着力推进。
1.加强政策引导,优化产业发展环境
辽宁机器人产业还处于起步阶段,离不开政府政策和资金的大力支持。具体来说可以从四个方面来推进:一是设立机器人产业发展专项资金,用于支持龙头企业发展、重大项目建设等,对机器人创新能力、产业化能力建设项目等给予重点支持;二是对本地企业采购地产机器人给予一定的财税补贴,提供机器人产品进出口政策方面的支持,激活机器人应用市场;三是以股权投资等更灵活的方式引导社会资本支持机器人产业发展,鼓励企业通过改制上市、股权置换等方式多渠道筹措发展资金;四是使人才政策向机器人产业领域重点倾斜,加大机器人产业领军人物、高端人才的引进力度,吸引更多机器人行业人才到辽宁发展创业。
2.加快产业基地建设,完善公共服务体系
应结合辽沈地区机器人产业发展趋势,实施机器人骨干企业主导的产业园区计划,围绕机器人产业链发展的相关要素,有效整合资源,促进产业集聚。首先要要加快沈抚机器人产业基地、大连金州智能装备示范基地建设,重点扶持新松机器人有限公司做大做强,鼓励沈阳机床、大连机床等具备专业技术基础的企业切入到机器人制造领域,积极培育一批在细分领域具有竞争优势的“专、精、特、新”企业,形成以机器人关键功能部件和整机产品为核心,以焊接、搬运、喷涂、装配等应用为方向、以自动化生产线、数字化车间成套设备和系统集成为重点的完整机器人产业链。其次,要搭建产业联盟等产学研用相结合的公共服务平台,开展新技术研发,工业设计、整机分析、零部件功能验证、整机测试等公共服务,逐步实现机器人生产、零部件配套、检验检测、研发支撑、人才培养等功能的一体化,全方位满足辽宁经济转型升级的需要。
3.整合创新资源,提升产业竞争力
技术是机器人产业竞争的焦点,辽宁机器人产业要摆脱为国际机器人巨头打工的局面,必须提升集成创新意识,体现应用核心和市场导向,不断突破共性、基础性的关键智能技术,加强工业化、信息化深度融合,推动智能化装备产业化应用。为此,应首先整合区域内的创新资源,加强新松、高精数控等核心企业自身技术中心的建设,充分发挥中国科学院自动化研究所、东北大学等机构在视觉、语音、自主决策方面的技术优势,构建产学研协同创新体系,共同促进机器人关键技术环节的突破;其次,针对一些在短期内难以取得突破的重点前沿技术领域,要实施走出去战略,加强与国外顶尖研发机构的合作,通过并购国际品牌,整合国际创新资源。
4.加强应用市场培育,培养后备科技人才
辽宁制造业门类繁多,要发掘机器人产业与传统产业间的耦合点,以企业和行业解决方案为发展方向,推进机器人企业与航空航天、电力能源、汽车造船等大型企业的合作,围绕重点工业领域的转型升级积极培育本地应用市场。可选择辽沈地区具有代表性的汽车整车及零部件、工程机械、民用航空、电子电力、出版印刷、食品饮料加工等行业中的典型企业作为试点,重点推进机器人产品、自动化生产线以及数字化工厂的应用。同时,为了更好地满足辽宁机器人产业未来发展对专业技术人才的需求,要依托本省教育资源,广泛开展校企合作,加强机器人专业人才培养和机器人应用企业的技工培训,并通过举办面向大中学生的机器人知识、技能大赛、激发青少年对机器人技术及应用的兴趣,为日后从事相关领域的创新创业奠定基础。
结论
未来机器人三大发展趋势 篇6
通用软件平台降低机器人行业门槛
电脑和智能手机的快速普及主要内在动力就是通用的操作系统和应用软件,机器人也一样。不同的机器人厂商使用的操作系统、中间件以及编程语言各有区别,,增加了使用成本和机器人应用范围。通用软件平台(操作系统)就是解决这一问题,让使用机器人像使用智能手机一样便利。
目前通用软件平台有多种,包括微软也推出了商用机器人软件开发平台。应用最广泛的是美国Willow Garage公司开发的ROS,它就像应用在机器人上的安卓系统,配合类似手机APP分发渠道的软件开发社区,目前支持ROS的机器人已经有40多种,包括FANUC、ABB、安川、ADEPT等大型企业,未来有很大潜力成为通用的、标准的机器人控制系统。
关于ROS的一组数据:2015年,VC在基于ROS操作系统的机器人公司投资超过1.5亿美元。2015年5月全球共有70000多个独立IP下载了900万次ROS程序包。截止2015年ROS开发者社区里面的1840位成员一共写出了1000万行代码。
图表1:常用机器人软件开发平台
通用软件平台大大降低了机器人的开发门槛,社区中的成熟软件可以直接刷入机器人使用;未来配合3D打印技术,使小企业甚至个人也有机会成为机器人开发者。蕴含的机会在于,可能出现针对ROS系统的二次开发或者优秀的应用软件,成为像智能手机APP那样的“爆款”。
人机协作促进机器人普及 机器人走向融合开端
人机协作是工业机器人发展的新形态,把人的智能和机器人的.高效率结合在一起,共同完成作业;简单来说就是“人”直接用“手”来操作机器人。人机协作是机器人进化的必然选择,特点是安全、易用、成本低,普通工人可以像使用电器一样操作它。
协作机器人和传统工业机器人,就是个人电脑和专业大型计算机的区别。它不再需要非常专业的工程师安装调试和复杂的系统集成,开箱后对普通工人简单培训即可使用。未来传统工业机器人更多用在大批量、周期性强、高节拍的全自动生产线,协作机器人用在个性化、小规模、变动频繁的小型生产线或者人机混线的半自动环境。
根据美国ABI Research的报告,2015年至2020年期间,协作机器人市场份额有望增长10倍,从接近9500万美元升值到超过10亿美元。将由以下三个主要市场驱动:电子制造和电子制造、中小型企业及寻求机器人优化解决方案的企业。
图表2:2014-2020E协作机器人出货量预测
协作机器人结构简单,主要通过软件整合来实现功能。硬件构成主要是球形关节、反向驱动电机、力觉/视觉传感器及更轻的材料,传统的减速机等核心零部件未来将不再关键。目前协作机器人处于市场导入期,成本仍然较高,效率低,使用不如人意,主要机器人厂商推出各种协作机器人抢占入口,国内企业有了跟外资站在同一起跑线的机会。新松、埃夫特、遨博智能2015年都推出了协作机器人。
协作机器人更深层的意义在于,未来3-5年随着价格的下降,有潜力成为中小企业和家庭都能使用的桌面级设备。应用范围也不限于工
业,在医疗、农业、服务业也有用武之地,是机器人走向融合的开始。
机器视觉、深度学习让机器人更智能
人工智能首先应用于工业机器人领域,主要就是机器视觉和深度学习。
机器视觉是现有的机器人从自动化设备转变为智能机器的一个关键因素。最初是作为机器人的辅助工具,提高柔性和对工作环境的反馈,主要应用于引导和定位、检测和识别等,随着工业大数据和深度学习的发展,未来将使机器视觉成为智能生产系统的主导,做出决策和预判断。
2014年全球机器视觉规模持续走高,达到36.7亿美元。主要分布在北美、德国、英国、日本、中国等地区和国家,其中中国占到8.1%;预计到2018年全球市场规模将达到50亿美元。
图表3:2007-2018年全球机器视觉市场规模
图表4:2014机器视觉地区占比
深度学习推动机器人摆脱预编程序的束缚,真正走向智能化。深度学习使机器人可以像人一样通过学习掌握新的技能,适应未知的工作环境。深度学习在工业机器人的应用分为三个层次,一、机器人通过试错学会新技能;二、多台共享经验提高学习效率;三、机器人可以预防并且自行修复故障。目前已经到了第二个阶段。
2016年是深度学习元年,深度学习走向商业化和开源。FANUC和人工智能初创企业Preferred Networks合作推出了深度学习机器人,无需工程师调试可自己学会挑选工件。ABB、丰田都在开发基于深度学习的工业产品,国际巨头谷歌、facebook、特斯拉都宣布开源其深度学习服务)。
图表5:深度学习走向商业化和开源
机器视觉和深度学习使初创企业或者小企业也有机会跟大型企业平等对话,对机器人行业潜在的影响是颠覆性的。
机器人产业发展分析 篇7
关键词:工业机器人,发展战略,差距,规划
前言
经济的发展离不开技术的进步, 工业机器人是国家工业实力的重要表现, 相较于国外, 我国在工业机器人的应用范围及应用规模上都较小, 同时在工业机器人的研究方面投入不足。今年以来, 党和国家对我国的工业机器人发展情况进行了摸底排查, 对我国的工业机器人发展情况予以了肯定, 并提出了我国工业机器人发展的重要规划, 下大力气促进我国的工业机器人产业的发展, 以此来带动我国的制造业实现转型发展。
1 工业机器人发展概述
工业机器人是面向工业制造领域的多关节机械手或是多自由度的机械装置, 其依照指令制动进行工业活动, 能够实现精确化、速度化的动作, 极大的提升工业制造的效率与精确度。工业机器人起源于欧洲并在上世纪70年代发展迅速, 在当时, ABB公司开发了一种IRB6型工业机器人并将其应用于研磨和抛光作业。在这之后, 工业机器人进入了高速发展期, 随着计算机以及伺服电机的快速发展, 带动了工业机器人的进一步发展, 现今的工业机器人已经成为了柔性制造系统、工厂自动化、计算机集成制造系统等多种自动化装备, 对于提高制造生产线的柔性具有十分重要的意义。现今, 工业机器人及其自动化的配套设备已经成为衡量一个国家制造水平的重要标志。工业机器人在国外起步较早且发展迅速, 根据工业机器人发展的情况可分为日系和欧系两个工业机器人发展体系, 其中最具代表性的公司有日本的安川机电、松下机电以及FANUC公司等, 欧系的工业机器人公司主要有KUKA、CLOOS公司等。据不完全统计, 截止到2013年, 全世界已经安装有近400万台的工业机器人, 工业机器人在汽车制造、电子工业制造等高精尖行业发挥着重要的作用, 从上世纪90年代开始, 工业机器人就保持着高速增长的发展势头, 通过对工业机器人的发展进行统计后发现, 工业机器人的发展总体是呈现波浪式的发展趋势。
2 我国工业机器人的发展现状
我国的工业机器人最早起始于上世纪80年代, 当时, 国家意识到工业机器人发展的重要性, 在国家的863计划中对工业机器人进行了初步的研究并为以后的工业机器人的发展奠定了重要的基础, 从以往的单纯发展机器人向着机器人与自动化技术相结合的方向发展, 提高我国的自动化制造技术及工业发展水平。通过对工业机器人的研究初步掌握了工业机器人的控制、驱动以及设计制造技术, 并在此基础上解决了相应的工业机器人控制软件和编程, 并初步将工业机器人应用于工业实践, 使其应用于工业制造中的喷漆、弧焊、点焊以及搬运等环节, 使我国初步建立起了工业机器人生产线, 为后续的工业机器人开发应用打下了良好的基础。而后经过多年的发展与应用, 我国的工业机器人发展总体呈现出以机器人技术为主导向基础装备和成套装备研发方向的转移这一发展趋势。由于我国的工业机器人起步较晚且在基础工业配套领域的薄弱, 使得我国的工业机器人相较于国外的同类型产品还有着一定的差距, 其主要表现在:工业机器人的质量和可靠性要低于国外产品, 发展模式较为单一、生产线系统技术与国外还具有一定的差距, 在工业机器人的应用上远远比不上国外公司。相较于国外的工业机器人应用, 我国的工业机器人发展并未形成系统的体系, 其中在工业机器人的应用上主要是根据客户的需求进行小批量的设计, 从而造成工业机器人产品的规格较多、零部件通用化程度不高、成本与供货周期较高较长等缺点, 从而对我国的工业机器人产业发展造成了严重的影响。
3 工业机器人发展的核心关键技术
经过我国多年的发展, 在工业机器人技术上虽然有所突破但在核心技术上还有所欠缺, 尤其是在工业机器人的制造工艺以及整套装备制造方面, 缺乏工业机器人所必须的高精度减速机、伺服电机、控制器等核心部件, 需要加大在基础方面的投入, 做好对于工业机器人整体配套设备的制造与供应。
4 如何促进我国工业机器人产业的发展
工业机器人产业是一个国家工业发展的重要体现, 其价值主要体现在高端制造业上, 必须要形成一定的规模才能体现出其特点, 我国是一个制造业大国, 但是长期处于低端且以人力为主要环节, 整体的自动化程度不高。工业机器人产业在我国具有广阔的前景, 但是前期需要进行一定的培养, 培养的内容包括有:系统的集成、工业机器人整机的制造商、相应的零部件配套商等。工业机器人产业的发展不但需要一个广阔的市场还需要良好的零配件商的支持才能形成一个良性的发展体系。
4.1 建立并培养一个规模化的应用是工业机器人产业发展的关键
工业机器人是一种高度智能化的制造装备, 其对于应用对象、应用环境以及应用工艺等有着十分重要的要求, 同时在工业机器人应用的过程中还需要相应的周边工作站相互配合, 单台工业机器人的价值仅仅占到机器人自动化应用工程的2-3成, 需要建立起一整套的配套才能使得工业机器人应用形成体系, 工业机器人应当坚持工程应用工艺占据首位, 实行规模化生产、集成化应用, 并积极开发工业机器人应用的行业领域方向, 大力发展相关行业的应用集成商, 市场是促进工业机器人产业发展的直接动力, 工业机器人长期应用于高精度、高效率以及高危险的行业, 且是当今招工、用工难问题的重要解决途径, 各工业机器人企业应当根据市场进行适时调整, 努力开拓新的市场。
4.2 提高工业机器人的可靠性并降低其成本
工业机器人产业发展需要具有较强的可靠性和较低的成本。我国的工业机器人相较于国外产品在可靠性方面有所不足, 因此。需要在提高工业机器人自动化、智能化的基础上提高其连续作业情况下的可靠性, 这不但需要光大工业机器人提高其设计制造能力, 还需要广大的工业机器人上、下游成品配套商提高其产品质量和降低其成本, 从而使得工业机器人应用迎来一个新的拐点, 促进工业机器人产业的进一步发展。
4.3 提高工业机器人关键零部件的制造能力及质量
我国工业机器人中的一些关键零部件还无法实现国产, 从而严重限制了我国工业机器人产业的成熟及发展。现今在我国工业机器人的发展上还处于仿制阶段, 需要对创新领域及核心技术中加以突破, 完善整个工业机器人制造的产业链。
4.4 做好技术与商务创新促进工业机器人产业发展
工业机器人属于高技术产业, 其发展需要大规模的资金以及长时间的投入。经过多年的发展, 我国的工业机器人产业已经初具规模, 且具有广阔的市场, 仍需要在工业机器人核心技术及商务创新上下工夫, 建立起不同领域、不同用途的工业机器人, 实现国家产业和工业机器人产业的协同发展。同时推动工业机器人的标准化建设, 发展工业机器人产业集群, 实现工业机器人产业基地和技术群组的协同发展, 从而使我国的工业机器人产业进入良性的产业化发展。
5 结束语
工业机器人是我国新时期发展的重要方向, 文章在分析我国工业机器人发展现状的基础上对所存在的问题提出了几点建议。
参考文献
[1]徐扬生, 等.机器人技术的新进展[J].集成技术, 2012, 1.
[2]赵杰.我国工业机器人发展面临的挑战[J].航空制造技术, 2012, 12.
机器人产业发展分析 篇8
机器人新兴市场正迅速成长。智能制造、金融等多领域专家近日表示,机器人产业的发展离不开金融支持,因此,应发挥多层次资本市场支持产业发展。
在本周举行的“2015世界机器人大会金融论坛”上,多位专家看好机器人产业的发展潜力。中国科学院自动化所机器人与智能装备研究院院长王硕认为,机器人产业将成为未来经济的颠覆性技术,至2025年的预估潜在经济影响或达到1.7万亿美元至4.5万亿美元。
国务院国资委研究中心副主任彭建国表示,机器人产业发展主要靠企业与资本,其与金融的结合非常重要。而解决人的动力与资本问题要靠改革和创新。发展机器人高科技产业具有一定风险性,前期投入大,效果未知数也大,需依靠多层次资本市场的力量予以推动,同时在创新理念、机制和文化等方面下工夫。
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