工業(yè)機器人發(fā)展現狀與趨勢
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工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現代制造業(yè)重要的自動(dòng)化裝備。自從1962年美國研制出世界上第一臺工業(yè)機器人以來(lái)，機器人技術(shù)及其產(chǎn)品發(fā)展很快，已成為柔性制造系統(FMS)、自動(dòng)化工廠(chǎng)(FA)、計算機集成制造系統(CIMS)的自動(dòng)化工具。
經(jīng)過(guò)四十多年的發(fā)展，工業(yè)機器人已在越來(lái)越多的領(lǐng)域得到了應用。在制造業(yè)中，尤其是在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中，工業(yè)機器人得到了廣泛的應用。如在毛坯制造(沖壓、壓鑄、鍛造等)、機械加工、焊接、熱處理、表面涂覆、上下料、裝配、檢測及倉庫堆垛等作業(yè)中，機器人都已逐步取代了人工作業(yè)。 隨著(zhù)工業(yè)機器人向更深更廣方向的發(fā)展以及機器人智能化水平的提高，機器人的應用范周還在不斷地擴大，已從汽車(chē)制造業(yè)推廣到其他制造業(yè)，進(jìn)而推廣到諸如采礦機器人、建筑業(yè)機器人以及水電系統維護維修機器人等各種非制造行業(yè)。此外，在國防軍事、醫療衛生、生活服務(wù)等領(lǐng)域機器人的應用也越來(lái)越多，如無(wú)人偵察機(飛行器)、警備機器人、醫療機器人、家政服務(wù)機器人等均有應用實(shí)例。機器人正在為提高人類(lèi)的生活質(zhì)量發(fā)揮著(zhù)重要的作用。 三、國內外主要的工業(yè)機器人生產(chǎn)廠(chǎng)商 在國外，工業(yè)機器人技術(shù)日趨成熟，已經(jīng)成為一種標準設備被工業(yè)界廣泛應用。從而，相繼形成了一批具有影響力的、著(zhù)名的工業(yè)機器人公司，它們包括：瑞典的ABB Robotics，日本的FANUC、Yaskawa，德國的KUKA Roboter，美國的Adept Technology、American Robot、Emerson Industrial Automation、S-T Robotics，意大利COMAU，英國的AutoTech Robotics，加拿大的Jcd International Robotics，以色列的Robogroup Tek公司，這些公司已經(jīng)成為其所在地區的支柱性產(chǎn)業(yè)。在國內，工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)剛剛起步，但增長(cháng)的勢頭非常強勁。如中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化所投資組建的新松機器人公司，年利潤增長(cháng)在40%左右。 四、工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢 工業(yè)機器人在許多生產(chǎn)領(lǐng)域的使用實(shí)踐證明，它在提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量以及經(jīng)濟效益，改善工人勞動(dòng)條件等方面，有著(zhù)令世人矚目的作用，引起了世界各國和社會(huì )各層人士的廣泛關(guān)注。在新的世紀，機器人工業(yè)必將得到更加快速的發(fā)展和更加廣泛的應用。 1、工業(yè)機器人的技術(shù)發(fā)展趨勢 從近幾年世界機器人推出的產(chǎn)品來(lái)看，工業(yè)機器人技術(shù)正在向智能化、模塊化和系統化的方向發(fā)展，其發(fā)展趨勢主要為：結構的模塊化和可重構化；控制技術(shù)的開(kāi)放化、PC化和網(wǎng)絡(luò )化；伺服驅動(dòng)技術(shù)的數字化和分散化；多傳感器融合技術(shù)的實(shí)用化；工作環(huán)境設計的優(yōu)化和作業(yè)的柔性化以及系統的網(wǎng)絡(luò )化和智能化等方面。 2、工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢 據UNECE/IFR預測，至2007年，全球新安裝裝機器人的數量將從2003年的81800套增至2007年的106000套，年平均增長(cháng)7%。其中，日本2003-2007年工業(yè)機器人的銷(xiāo)售將從2003年的31600增長(cháng)至2007年的41000套；歐洲2003-2007年工業(yè)機器人將從2003年的27100套增長(cháng)至2007年的34000套；北美2003-2007年工業(yè)機器人市場(chǎng)每年平均增長(cháng)5.8%，至2007年將增長(cháng)到16000套。 五、工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式的探討 縱觀(guān)世界各國在發(fā)展工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)過(guò)程，可歸納為三種不同的發(fā)展模式，即日本模式、歐洲模式和美國模式： 1、日本模式 此種模式的特點(diǎn)是：各司其職，分層面完成交鑰匙工程。即機器人制造廠(chǎng)商以開(kāi)發(fā)新型機器人和批量生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品為主要目標，并由其子公司或社會(huì )上的工程公司來(lái)設計制造各行業(yè)所需要的機器人成套系統，并完成交鑰匙工程； 2、歐洲模式 此種模式的特點(diǎn)是：一攬子交鑰匙工程。即機器人的生產(chǎn)和用戶(hù)所需要的系統設計制造，全部由機器人制造廠(chǎng)商自己完成； 3、美國模式 此種模式的特點(diǎn)是：采購與成套設計相結合。美國國內基本上不生產(chǎn)普通的工業(yè)機器人，企業(yè)需要時(shí)機器人通常由工程公司進(jìn)口，再自行設計、制造配套的外圍設備，完成交鑰匙工程。 我國從上世紀80年代開(kāi)始在高校和科研單位全面開(kāi)展工業(yè)機器人的研究，近20年來(lái)取得不少的科研成果。但是由于沒(méi)有和企業(yè)有機地進(jìn)行聯(lián)合，至今仍未形成具有影響力的產(chǎn)品和有規模的產(chǎn)業(yè)。目前國內除了一家以組裝為主的中日合資的機器人公司外，具有自主知識產(chǎn)權的工業(yè)機器人尚停留在高?；蚩蒲袉挝唤M織的零星生產(chǎn)，未能形成氣候。近10年來(lái)，進(jìn)口機器人的價(jià)格大幅度降低，對我國工業(yè)機器人的發(fā)展造成了一定的影響，特別是我國自行制造的普通工業(yè)機器人在價(jià)格上根本無(wú)法與之競爭。特別是我國在研制機器人的初期，沒(méi)有同步發(fā)展相應的零部件產(chǎn)業(yè)，使得國內企業(yè)在生產(chǎn)的機器人過(guò)程中，只能依賴(lài)配套進(jìn)口的零部件，更削弱了我國企業(yè)的價(jià)格競爭力。 中國的機器人產(chǎn)業(yè)應走什么道路，如何建立自己的發(fā)展模式，確實(shí)值得探討。中國工程院在2003年12月完成并公開(kāi)的《我國制造業(yè)焊接生產(chǎn)現狀與發(fā)展戰略研究總結報告》中認為，我國應從“美國模式”著(zhù)手，在條件成熟后逐步向“日本模式”靠近。 參考文獻 1、Jan Karlsson. ROBOT INVESTMENTS SURGE TO RECORD LEVELS. United Nations Economic Commission for Europe. Press Release ECE/STAT/05/P01. Geneva, 4 February 2005 2、UNECE issues its 2004 World Robotics survey. United Nations Economic Commission for Europe. Press Release ECE/STAT/04/P01 Geneva, 20 October 2004 3、ABB公司網(wǎng)站 http://www.abb.com 4、安川電機網(wǎng)站 http://www.yaskawa.co.jp 5、FANUC公司網(wǎng)站 http://www.fanuc.co.jp 6、KUKA公司網(wǎng)站 http://www.kuka.com 7、COMAU公司網(wǎng)站 http://www.comau.com 8、杜志俊 工業(yè)機器人的應用及發(fā)展趨勢 機械工程師.2002(5).-8-10 9、張效祖 工業(yè)機器人的現狀與發(fā)展趨勢 世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng).2004(5).-33-36 10、朱浩翔 工業(yè)機器人及其應用 裝備機械.2003(4).-11-12 11、楊化書(shū) 曲新峰 工業(yè)機器人技術(shù)的應用及發(fā)展黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報.2004,16(4).-42-43 12、我國制造業(yè)焊接生產(chǎn)現狀與發(fā)展戰略研究總結報告http://www.china-weldnet.com/hanhfzdc/hangyefazhan.htm |
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