工業4.0的主力:探索工業機器人的“一生”
現代機器人的起源可以追溯到二十世紀40-50年代,美國橡樹嶺等國家實驗室進行了機器人方面的初步探索,50-60年代,隨著機構理論和伺服理論的發展,機器人進入了使用化階段。1960年美國AMF公司生產了圓柱坐標型機器人Versatran,這是世界上第一種用于工業生產上的機器人。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/201602/287556.htm60-70年代,日本、德國面臨勞動力短缺的嚴重問題,兩國投入巨資研發機器人來替代勞動力,機器人技術迅速發展,日本一舉超越機器人起源國美國成為世界機器人第一強國,同時也為世界工業機器人的發展打下了堅實的基礎。
進入80年代后,隨著計算機、傳感器技術的發展,機器人技術已經具備了初步的感知、反饋能力,在工業生產中開始逐步應用。工業機器人首先在汽車制造業的流水線生產中開始大規模應用,隨后,諸如日本、德國、美國這樣的制造業發達國家開始在其他工業生產中也大量采用機器人作業。

機器人歷史發展階段
隨著技術的進步,工業機器人的功能也越來越強大,自由度、精度、作業范圍、承載能力等傳統的衡量工業機器人水平的各項技術指標都有了顯著地提升。
2000年之前,6軸機器人還是高端工業機器人的代名詞,而目前6軸工業機器人已經漸漸普及,很多高端機器人的軸數都在 6軸以上,安川最新研發的莫托曼雙臂機器人最高軸數達到了15軸,更多的自由度讓機器人的靈活度得到了顯著提升,不再局限于之前的簡單重復勞動。精密減速器的發展使得機器人的精度和重復定位精度較10年前大大進步,目前ABB的IRB-120機器人工作精度能達到0.01mm,在作業范圍、最大工作速度和承載能力方面也有了顯著的提高,發那科最新的大型機器人承載能力最高可達1.5噸。

技術指標提升
全球機器人行業發展的五大推動因素分析
中國產業信息網發布的《2014-2019年中國工業機器人產業專項研究及投資策略咨詢報告》指出:影響機器人行業發展的積極因素有全球化、人口老化、生產周期減少、健康和安全條例以及薪資水平這五大因素。
1、全球化
在全球化經濟中,發達國家維持制造業優勢的最重要因素,就是在技術研發方面的持續投入。技術研發經費的持續投入也大大加快了機器人技術的進步,直接推動了機器人產業的普及。
2、人口老化和高技能人才短缺
由于人口老化帶來的勞動力老化以及科學,技術,工程,數學方面的人才短缺將對經濟造成沖擊。根據Man power集團在2013年對42個國家進行的調查發現,34%的公司熟練工種的招聘存在困難。日本高達85%的公司招聘存在困難,巴西是68%,美國和加拿大分別為39%和34%。在精度、一致性上都具有明顯優勢的機器人將輕松解決高技能人才短缺的問題。此外,隨著人口不斷老化,機器人替代人工作的需求也越來越大。
3、生產周期縮短
在一些產業中,更高的營業額和更多的客制化要求縮短了產品的生產周期。這在未來的制造業中將會越來越常見,并扮演越來越重要的角色。使用柔性的機器人而不是定制的模型將是適應這一新趨勢的關鍵。
4、健康和安全條例
實踐證明,機器人可以在那些危險的環境或者在那些大量重復單調及由此對身體產生傷害的崗位中代替人力。不斷提高的工人健康和安全水平要求,將會推動機器人的應用。人類社會的發展,一直在朝著創造更好的工作環境和通過自動化來提高產量的方向前進,即使是在中國和印度這樣的相對低勞動力成本的國家也是如此。
5、薪資水平
在過去,在高勞動力成本的領域使用機器人可以節省不少的費用。但是最近很多機器人開始流向低成本勞力的崗位。隨著人口老齡化繼續以及勞動力技能的錯配,以及機器人成本的降低,機器人將在那些薪資水平不太高的領域普及。
機器人相對于人來說,最大的優勢在于機器人的精確性、一致性和抵抗惡劣環境。除此之外,隨著人力成本的逐步上升和工業機器人制造成本的下降,平衡勞動力成本也成了一大需求。

工業機器人前景廣闊
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