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2014年我國將成為最大的工業機器人需求國

責任編輯:濟工升降機人氣:-1261發表時間:2015-08-11 08:28:25

  預計到2014年我國工業機器人需求量將達到3.2萬臺,成為全球最大的需求國。

  工業機器人通常由3個部份組成機械系統、控制系統與智能系統。機械系統包含驅動機構(如:液壓式、氣動式及電動式)及執行機構(由基座、腰部、臂部、腕部和手部組成)。手部又被稱為末端執行器,視工作用途可以是夾爪、焊槍或噴嘴。控制系統負責計算手部在工作上所需的空間坐標定位、配合基座、腰部、臂部與腕部上的關節軸組轉向,決定機器人的工作姿態。智能系統是通過計算機軟件運算,決定手部最佳的點對點或連續移動路線,及進行干涉分析以避免與工件、夾具和其他設備發生碰撞,并快速地輸出工作程序,指揮控制系統達成所需的工作效果。

  西門子工業軟件(SiemensPLMSoftware)亞太區市場部數字化制造市場經理雷偉鳴認為,總體而言,今天的工業機器人是一個集成機電與計算機軟件的系統,企業須掌握良好的機械、伺服電機、精密減速器和傳感器系統的工程設計及分析能力,掌握綜合的計算機仿真、可視化和編程實力,并充分了解應用行業的工作準則及需求。

  我國工業機器人起步于上世紀70年代初期,經過20多年的發展,大致經歷了3個階段:70年代的萌芽期,80年代的開發期和90年代的適用化期。從開展工業機器人研究至今,中國的工業機器人產業在不斷進步中。近些年,我國先后涌現出新松機器人、博實自動化、埃夫特(奇瑞裝備)、巨一焊接、廣州數控、沃迪、青島軟控等近60家從事工業機器人生產的企業,但產品產業化應用程度較低,多數處于幾十臺的生產規模。

  就應用情況來看,近3年市場需求激增,并且由汽車產業向電力和電子、機床、化工等諸多領域拓展,市場需求空間大。2010年開始我國工業機器人需求量激增,比2009年增加了1.7倍,2011年比2010年增加51%,預計到2014年需求量將達到3.2萬臺,成為全球最大的需求國。這主要是因為我國勞動成本快速上漲,一些企業開始用工業機器人替代人工。

  國外品牌占據大部分市場

  中國80%的市場份額被ABB、FANUC、安川和KUKA四大企業占據。

  近年,機器人的普及化應用,已經由初期的單一機器人工作單元,發展為多個機器人的工作群組,甚至能組成完成整個制造流程的生產線。

  談到國際國內的差距,雷偉鳴表示,國際與中國市場對機器人性能的關注都有共同點,如工作空間大、速度快、響應時間短、精度與可靠度高、自重輕、持重大、靈活性高、操作者界面改進、模組化、離線編程(OLP)、節能、操作成本相對低等條件。

  但是,由于人工勞動力成本的差異,中國市場對應用機器人執行生產工作時,仍會使用人工進行上料、下料及堆垛的工作,造成自動化水平不夠高以及機器人與人工勞動力比例較國外市場偏低等現象。據國際機器人聯合會數據顯示,中國2011年的這一數字是21臺,國際平均水平是55臺,其中美國是135臺,德國是251臺,日本是339臺,韓國是347臺。

  而在中國市場上,日本及歐洲品牌的機器人產品占據了大部分份額。據了解,中國市場80%的市場份額是被ABB、FANUC、安川和KUKA四大企業占據。雷偉鳴分析認為,這些國外品牌藉著較早起步的技術優勢和實踐經驗,機器人的性能,尤其是控制系統、智能化與網絡化等性能都較中國產品領先。而中國本地開發的機器人產品性能限于關節型裝、點、搬運、碼垛機器人等系列產品,欠缺其自主性,如零件加工精度不夠高、關鍵部件幾乎全靠進口、研發力量零散而不連續、有影響力的本地大企業對自主研發熱情不高、生產批量少等因素,都阻礙著中國機器人產業鏈的發展。

  IT機會在于集成合作

  機器人控制系統將向著基于PC機的開放型控制器方向發展。

  工業機器人涉及技術跨學科、跨領域,而其控制系統堪稱大腦,也是IT企業可能有所作為的地方。

  控制系統是決定機器人功能和性能的主要因素,它的主要任務就是控制工業機器人在工作空間中的運動位置、姿態和軌跡、操作順序及動作的時間等。模塊化、層次化的控制器軟件系統、機器人的故障診斷與安全維護技術、網絡化機器人控制器技術等關鍵技術直接影響到工業機器人的速度、控制精度與可靠性。眼下,機器人控制系統將向著基于PC機的開放型控制器方向發展,便于標準化、網絡化,伺服驅動技術的數字化和分散化,多傳感器融合技術的實用化,以及工作環境設計的優化和作業的柔性化。國際模具及五金塑膠產業供應商協會秘書長羅百輝認為,軟件企業或IT企業在工業機器人領域的發展機遇,主要是針對控制系統與智能系統的自主發展,建立產業化平臺,扶持自主品牌整機企業,以規模化應用帶動持續研發,尋求技術突破。這些IT企業會碰到的難題包括制定與普及產業化平臺的標準,機電與軟件的系統集成,智能化地提高零件加工的公差精度,提高工程團隊的協同工作能力,形成自主的產業鏈架構,從而擺脫依賴進口技術的束縛。

  美國新澤西技術學院(NJIT)機械及工業工程系教授PaulG.Ranky博士表示,軟件和復雜的機器人系統不能真正分開。雖然也有一些機會去創造機器人程序設計和仿真工具,或質量評估和控制軟件工具,以及為工業機器人系統而設的其他工具,但是高級工業機器人是復雜的系統,是由硬件和軟件與設備和諸如傳感器網絡、視覺系統、其他高級工業機器人和工廠控制自動化系統等其他系統緊密集成的,所以軟件不能被真正分開。

  Paul建議,應該看看哪些是最好的工業機器人設計和制造公司,與他們聯系合作,精心設計集成系統和更多新的應用程序。許多人錯誤地認為,復制軟件就能解決問題。但唯一的解決方案是基于適當的協議,在共同的道德認識和國際版權、設計權法律的基礎上,與這些領先的公司開展合作,并一起創建新的系統。

  ABB集團中國機器人事業部精密組裝部負責人張暉也表示,機器人對于IT行業來說也許是一個機會,但是IT企業制造機器人的優勢不明顯,因為他們缺乏相關的機電知識,對于機器人控制和零部件構造的了解也很有限,這些都限制了IT企業參與工業機器人的研發和制造。IT企業可以發展先進的人工智能軟件系統,但是目前這些系統對于制造工業機器人的貢獻還很有限。

  

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