在20世紀90年代末期,我國建立了9個(ge) 產(chan) 業(ye) 化基地和7個(ge) 科研基地,包括沈陽研究所的新鬆機器人公司、哈爾濱工業(ye) 大學的博實自動化設備有限公司、北京機械工業(ye) 自動化研究所機器人開發中心、海爾機器人公司等。產(chan) 業(ye) 化基地的建設帶來了產(chan) 業(ye) 化的希望,為(wei) 發展我國機器人產(chan) 業(ye) 奠定了基礎。經過廣大科技人員的不懈努力,我國目前已經能夠生產(chan) 具有國際先進水平的平麵關(guan) 節型裝配機器人、直角坐標機器人、弧焊機器人、點焊機器人、搬運碼垛機器人和AGV自動導引車等一係列產(chan) 品,其中一些品種實現了小批量生產(chan) 。一批企業(ye) 根據市場的需求,自主研製或與(yu) 科研院所合作,進行機器人產(chan) 業(ye) 化開發。如奇瑞汽車與(yu) 哈工大合作進行點焊機器人的產(chan) 業(ye) 化開發、西安北村精密數控與(yu) 哈工大合作進行機床上下料搬運機器人的產(chan) 業(ye) 化開發、昆山華恒與(yu) 東(dong) 南大學等合作開發弧焊機器人、廣州數控開發焊接機器人、鹽城宏達開發弧焊機器人。
但是,我國目前還沒有像日本的FANUC和德國的KUKA那樣的形成規模的工業(ye) 機器人製造廠,工業(ye) 機器人產(chan) 業(ye) 目前在我國還僅(jin) 僅(jin) 處於(yu) 萌芽階段。隨著我國現代製造業(ye) 的發展,我國工業(ye) 機器人的需求量在快速增長。
工業(ye) 機器人作為(wei) 最典型的機電一體(ti) 化數字化裝備,技術附加值很高,應用範圍很廣,作為(wei) 先進製造業(ye) 的支撐技術和信息化社會(hui) 的新興(xing) 產(chan) 業(ye) ,將對未來生產(chan) 和社會(hui) 發展起著越來越重要的作用。國外專(zhuan) 家預測,機器人產(chan) 業(ye) 是繼汽車、之後出現的一種新的大型高技術產(chan) 業(ye) 。隨著我國工業(ye) 企業(ye) 自動化水平的不斷提高,工業(ye) 機器人市場也會(hui) 越來越大,這就給工業(ye) 機器人的研究、開發、生產(chan) 商帶來巨大商機。然而機遇也意味著挑戰,目前全球各大工業(ye) 機器人供應商都已大力開拓中國市場,因此中國必須大力發展機器人產(chan) 業(ye) ,通過發揮中國生產(chan) 製造優(you) 勢,提高自主創新能力,尋求有特色的發展道路,在國家相關(guan) 政策的支持下扶持和鼓勵一大批民族的機器人產(chan) 業(ye) 成長壯大。
長期以來,由於(yu) 我國人口眾(zhong) 多、勞動力價(jia) 格低廉、生產(chan) 技術水平又相對落後,工業(ye) 機器人的應用受到了很大限製。改革開放後,隨著大量外資、合資企業(ye) 的出現以及國內(nei) 企業(ye) 技術水平的不斷提高,特別是汽車業(ye) 的快速發展,我國工業(ye) 機器人應用情況發生了相當大的變化。據統計,“九?五”期間,我國工業(ye) 機器人的需求量以每年30%以上的速度快速增長。至2000年時,我國工業(ye) 機器人的擁有量已達3500台左右,主要包括點焊、弧焊、噴漆、注塑、裝配、搬運、衝(chong) 壓等各類機器人;至2005年擁有量達到7000台。近幾年來,隨著經濟的快速境長,特別是汽車業(ye) 的高速發展,我國每年新增的工業(ye) 機器人台數以及總擁有量都在快速增長。廣泛采用工業(ye) 機器人,不僅(jin) 可以有效提高產(chan) 品質量,而且對保障人身安全、改善勞動環境、減輕勞動強度、提高勞動生產(chan) 率、節約材料消耗以及降低生產(chan) 成本都具有十分重要的意義(yi) 。
國內(nei) 工業(ye) 機器人的需求情況
工業(ye) 機器人發展長期以來受限於(yu) 成本較高與(yu) 國內(nei) 勞動力價(jia) 格低廉的狀況,隨著中國經濟持續快速的發展,近幾年的國民生產(chan) 總值年平均增長率更是保持在9%左右,人民生活水平不斷地提高,勞動力供應格局已經逐步從(cong) “買(mai) 方”市場轉為(wei) “賣方”市場、由供遠大於(yu) 求轉向供求平衡。作為(wei) 製造業(ye) 主力的農(nong) 民工也從(cong) 早期的僅(jin) 解決(jue) 溫飽問題到現在對薪資和工作條件提出了更高的要求。這些情況使得許多勞動密集型企業(ye) 為(wei) 了提高勞動生產(chan) 率所采用的增加工人數量、延長工人勞動時間的方法變得成本高昂,同時也受到法律的限製和政策的阻礙。無論是企業(ye) 還是社會(hui) 都認識到必須采取從(cong) 改善機器設備入手,提高技術和資金的密集度來減少用工量以應對這種改變。總之,勞動力過剩程度降低、單個(ge) 工人成本上升、對產(chan) 品質量更高的要求、國家對裝備製造業(ye) 的重視等變化改善了機器人的使用環境,工業(ye) 機器人及技術在中國已逐步得到了政府和企業(ye) 的重視。隨著機器人知識的廣泛普及,人們(men) 對於(yu) 各種機器人的了解與(yu) 認識逐步深化,利用機器人技術提升我國工業(ye) 發展水平、從(cong) 製造業(ye) 大國向強國轉變,提高人民生活質量成為(wei) 全社會(hui) 的共識。
#p#分頁標題#e# 國內(nei) 工業(ye) 機器人的銷售情況
國家863機器人技術主題自成立以來一直重視機器人技術在產(chan) 業(ye) 中的推廣和應用,長期以來推進機器人技術以提升傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) ,利用機器人技術發展高新產(chan) 業(ye) 。目前,政府正在使用各種辦法加大中國裝備製造業(ye) 在市場中占據的份額,並提供優(you) 惠措施鼓勵更多企業(ye) 使用機器人及技術以提升技術水平。國內(nei) 越來越多的企業(ye) 在生產(chan) 中采用了工業(ye) 機器人,各種機器人生產(chan) 廠家的銷售量都有大幅度的提高。根據我國海關(guan) 統計,最近4年來許多企業(ye) 在華的銷售量甚至是前麵十幾年銷售量的幾倍,年平均增長率超過40%。2001年我國工業(ye) 機器人海關(guan) 進出口數量不過是3774台,國內(nei) 生產(chan) 數量約700台左右。2004年市場規模已經增長到萬(wan) 台左右,數量和金額相對於(yu) 2001年都增長了兩(liang) 倍。2004年國產(chan) 工業(ye) 機器人數量突破了1400台,產(chan) 值突破8億(yi) 元人民幣。進口機器人數量超過9000台,其中多功能機器人約1700台,簡易機器人7500台,進口額約25億(yi) 美元。德國CLOOS公司在華焊接機器人銷售量2000年以前為(wei) 47台,2000年以後已經突破121台,銷售量翻了近3倍。可以預見,中國的工業(ye) 機器人產(chan) 業(ye) 不久後將會(hui) 作為(wei) 一種在國民經濟中占據重要地位的產(chan) 業(ye) 而存在。
我國機器人技術主題發展的戰略目標是:根據2l世紀初我國國民經濟對先進製造及自動化技術的需求,瞄準國際前沿高技術發展方向創新性地研究和開發工業(ye) 機器人技術領域的基礎技術、產(chan) 品技術和係統技術。未來工業(ye) 機器人技術發展的重點有:第一,危險、惡劣環境作業(ye) 機器人:主要有防暴、高壓帶電清掃、星球檢測、油汽管道等機器人;第二,醫用機器人:主要有腦外科手術輔助機器人,遙控操作輔助正骨等;第三,仿生機器人:主要有機器人,遙控操作機器人等。其發展趨勢是智能化、低成本、高可靠性和易於(yu) 集成。
國外機器人領域發展近幾年的趨勢
1.工業(ye) 機器人性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便於(yu) 操作和維修),而單機價(jia) 格不斷下降,平均單機價(jia) 格從(cong) 91年的10.3萬(wan) 美元降至97年的6.5萬(wan) 美元。
2.機械結構向模塊化、可重構化發展。例如關(guan) 節模塊中的、減速機、檢測係統三位一體(ti) 化;由關(guan) 節模塊、連杆模塊用重組方式構造機器人整機;國外已有模塊化裝配機器人產(chan) 品問市。
3.工業(ye) 機器人控製係統向基於(yu) PC機的開放型方向發展,便於(yu) 標準化、網絡化;器件集成度提高,控製櫃日見小巧,且采用模塊化結構;大大提高了係統的可靠性、易操作性和可維修性。
4.機器人中的作用日益重要,除采用傳(chuan) 統的位置、速度、加速度等傳(chuan) 感器外,裝配、焊接機器人還應用了視覺、力覺等傳(chuan) 感器,而遙控機器人則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳(chuan) 感器的融合技術來進行環境建模及決(jue) 策控製;多傳(chuan) 感器融合配置技術在產(chan) 品化係統中已有成熟應用。
5.虛擬現實技術在機器人中的作用已從(cong) 仿真、預演發展到用於(yu) 過程控製,如使遙控機器人操作者產(chan) 生置身於(yu) 遠端作業(ye) 環境中的感覺來操縱機器人。
#p#分頁標題#e# 我國的工業(ye) 機器人從(cong) 80年代“七五”科技攻關(guan) 開始起步,在國家的支持下,通過“七五”、“八五”科技攻關(guan) ,目前已基本掌握了機器人操作機的設計製造技術、控製係統硬件和軟件設計技術、運動學和軌跡規劃技術,生產(chan) 了部分機器人關(guan) 鍵元器件,開發出噴漆、弧焊、點焊、裝配、搬運等機器人;其中有130多台套噴漆機器人在二十餘(yu) 家企業(ye) 的近30條自動噴漆生產(chan) 線(站)上獲得規模應用,弧焊機器人已應用在汽車製造廠的焊裝線上。但總的來看,我國的工業(ye) 機器人技術及其工程應用的水平和國外比還有一定的距離,如:可靠性低於(yu) 國外產(chan) 品;機器人應用工程起步較晚,應用領域窄,生產(chan) 線係統技術與(yu) 國外比有差距;在應用規模上,我國已安裝的國產(chan) 工業(ye) 機器人約200台,約占全球已安裝台數的萬(wan) 分之四。以上原因主要是沒有形成機器人產(chan) 業(ye) ,當前我國的機器人生產(chan) 都是應用戶的要求,“一客戶,一次重新設計”,品種規格多、批量小、零部件通用化程度低、供貨周期長、成本也不低,而且質量、可靠性不穩定。因此迫切需要解決(jue) 產(chan) 業(ye) 化前期的關(guan) 鍵技術,對產(chan) 品進行全麵規劃,搞好係列化、通用化、模化設計,積極推進產(chan) 業(ye) 化進程。
機器人技術是高技術的重要組成部分,其產(chan) 業(ye) 化的進程在我國剛剛起步,雖然取得了一定的成績,但仍然存在很多困難和不足,因此更需要多方麵的關(guan) 心和支持。
國家政策支持,是加速高新技術產(chan) 業(ye) 化的重要前提。根據我國政府有關(guan) 部門應組織力量進行充分地調查研究,在此基礎上,製定切實可行的推廣、應用機器人和促進機器人研究開發的傾(qing) 斜政策。如在稅收、投資和貸款方麵對機器人產(chan) 業(ye) 實行扶持政策。日本政府通過製定政策,采取一係列措施鼓勵企業(ye) 應用機器人,為(wei) 日本機器人在國內(nei) 開拓市場的經驗值得我們(men) 借鑒。另外,對機器人用戶,可以考慮給予一定的資金補貼,以鼓勵購買(mai) .為(wei) 了避免危險惡劣的工作環境導致的工傷(shang) 事故和職業(ye) 病,保護工人的身心安全,對一些特殊工種,如噴塗,鑄造等通過勞動法強製采用工業(ye) 機器人來代替.這樣可以大大增加工業(ye) 機器人的需求數量。
我國的機器人產(chan) 業(ye) 化必須由市場來拉動。機器人作為(wei) 高技術,它的發展與(yu) 社會(hui) 的生產(chan) 、經濟狀況密切相關(guan) 。機器人的研製、開發隻有從(cong) 技術上實現可能性大為(wei) 原則選擇機器人優(you) 先應用的領域,並以此為(wei) 突破口,向其他領域滲透、擴散至為(wei) 重要。
機器人知識的普及程度對機器人產(chan) 業(ye) 化的進程也起著很大的製約作用。試想如果我們(men) 的最終機器人用戶對機器人都感到神秘莫測.並心存放而遠之的態度,談何機器人產(chan) 業(ye) 的發展?因此國家和有關(guan) 企業(ye) 都應把機器人知識的科普宣傳(chuan) 放在一個(ge) 很重要的位置。
我國機器的應用人要順利走上市場,實現產(chan) 業(ye) 化,還是需要各方麵的共同努力。
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