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工業機器人發展前景以及發展趨勢

發展前景


在發達國家中,工業機器人自動化生產線成套設備已成為自動化裝備的主流及未來的發展方向。國外汽車行業、電子電器行業、工程機械等行業已經大量使用工業機器人自動化生產線,以保證產品質量,提高生產效率,同時避免了大量的工傷事故。全球諸多國家近半個世紀的工業機器人的使用實踐表明,工業機器人的普及是實現自動化生產,提高社會生產效率,推動企業和社會生產力發展的有效手段。
機器人技術是具有前瞻性、戰略性的高技術領域。國際電氣電子工程師協會IEEE的科學家在對未來科技發展方向進行預測中提出了4個重點發展方向,機器人技術就是其中之一。
1990年10月,國際機器人工業人士在丹麥首都哥本哈根召開了一次工業機器人國際標準大會,并在這次大會上通過了一個文件,把工業機器人分為四類:⑴順序型。這類機器人擁有規定的程序動作控制系統;⑵沿軌跡作業型。這類機器人執行某種移動作業,如焊接。噴漆等;⑶遠距作業型。比如在月球上自動工作的機器人;⑷智能型。這類機器人具有感知、適應及思維和人機通信機能。
日本工業機器人產業早在上世紀90年代就已經普及了第一和第二類工業機器人,并達到了其工業機器人發展史的鼎盛時期。而今已在第發展三、四類工業機器人的路上取得了舉世矚目的成就。日本下一代機器人發展重點有:低成本技術、高速化技術、小型和輕量化技術、提高可靠性技術、計算機控制技術、網絡化技術、高精度化技術、視覺和觸覺等傳感器技術等。
根據日本政府2007年指定的一份計劃,日本2050年工業機器人產業規模將達到1.4兆日元,擁有百萬工業機器人。按照一個工業機器人等價于10個勞動力的標準,百萬工業機器人相當于千萬勞動力,是當前日本全部勞動人口的15%。




我國工業機器人起步于70年代初,其發展過程大致可分為三個階段:70年代的萌芽期;80年代的開發期;90年代的實用化期。而今經過20多年的發展已經初具規模。當前我國已生產出部分機器人關鍵元器件,開發出弧焊、點焊、碼垛、裝配、搬運、注塑、沖壓、噴漆等工業機器人。一批國產工業機器人已服務于國內諸多企業的生產線上;一批機器人技術的研究人才也涌現出來。一些相關科研機構和企業已掌握了工業機器人操作機的優化設計制造技術;工業機器人控制、驅動系統的硬件設計技術;機器人軟件的設計和編程技術;運動學和軌跡規劃技術;弧焊、點焊及大型機器人自動生產線與周邊配套設備的開發和制備技術等。某些關鍵技術已達到或接近世界水平。
一個國家要引入高技術并將其轉移為產業技術(產業化),必須具備5個要素即5M:Machine/Materials/Manpower/Management/Market。和有著“機器人王國”之稱的日本相比,我國有著截然不同的基本國情,那就是人口多,勞動力過剩。刺激日本發展工業機器人的根本動力就在于要解決勞動力嚴重短缺的問題。所以,我國工業機器人起步晚發展緩。但是正如前所述,廣泛使用機器人是實現工業自動化,提高社會生產效率的一種十分重要的途徑。我國正在努力發展工業機器人產業,引進國外技術和設備,培養人才,打開市場。日本工業機器人產業的輝煌得益于本國政府的鼓勵政策,我國在十一五綱要中也體現出了對發展工業機器人的大力支持。


發展趨勢


當前,國外已經研制和生產了各種不同的標準組件,而中國作為未來工業機器人的主要生產國,標準化的過程是發展趨勢。
中國制造業面臨著向高端轉變,承接國際先進制造、參與國際分工的巨大挑戰。加快工業機器人技術的研究開發與生產是中國抓住這個歷史機遇的主要途徑。因此我國工業機器人產業發展要進一步落實:第一,工業機器人技術是我國由制造大國向制造強國轉變的主要手段和途徑,政府要對國產工業機器人有更多的政策與經濟支持,參考國外先進經驗,加大技術投入與改造;第二,在國家的科技發展計劃中,應該繼續對智能機器人研究開發與應用給予大力支持,形成產品和自動化制造裝備同步協調的新局面;第三,部分國產工業機器人質量已經與國外相當,企業采購工業機器人時不要盲目進口,應該綜合評估,立足國產。
智能化、仿生化是工業機器人的最高階段,隨著材料、控制等技術不斷發展,實驗室產品越來越多的產品化,逐步應用於各個場合。伴隨移動互聯網、物聯網的發展,多傳感器、分布式控制的精密型工業機器人將會越來越多,逐步滲透制造業的方方面面,并且由制造實施型向服務型轉化。




工業機器人最先大規模使用的區域將會出如今發達地區。隨著產業轉移的進行,發達地區的制造業需要提升?;豆と顺杀静粩嘣鲩L的現實,工業機器人的應用成為最好替代方式。未來我國工業機器人的大范圍應用將會集中在廣東、江蘇、上海、北京等地,其工業機器人擁有量將占全國一半以上。
日益增長的工業機器人市場以及巨大的市場潛力吸引世界著名機器人生產廠家的目光。當前,我國進口的工業機器人主要來自日本,但是隨著諸如“機器人”類似的具有自有知識產權的企業不斷出現,越來越多的工業機器人將會由中國制造。

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