工業機器人發展現狀與趨勢
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工業機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的現代制造業重要的自動化裝備。自從1962年美國研制出世界上第一臺工業機器人以來，機器人技術及其產品發展很快，已成為柔性制造系統(FMS)、自動化工廠(FA)、計算機集成制造系統(CIMS)的自動化工具。
經過四十多年的發展，工業機器人已在越來越多的領域得到了應用。在制造業中，尤其是在汽車產業中，工業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中，機器人都已逐步取代了人工作業。 隨著工業機器人向更深更廣方向的發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，已從汽車制造業推廣到其他制造業，進而推廣到諸如采礦機器人、建筑業機器人以及水電系統維護維修機器人等各種非制造行業。此外，在國防軍事、醫療衛生、生活服務等領域機器人的應用也越來越多，如無人偵察機(飛行器)、警備機器人、醫療機器人、家政服務機器人等均有應用實例。機器人正在為提高人類的生活質量發揮著重要的作用。 三、國內外主要的工業機器人生產廠商 在國外，工業機器人技術日趨成熟，已經成為一種標準設備被工業界廣泛應用。從而，相繼形成了一批具有影響力的、著名的工業機器人公司，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，這些公司已經成為其所在地區的支柱性產業。在國內，工業機器人產業剛剛起步，但增長的勢頭非常強勁。如中國科學院沈陽自動化所投資組建的新松機器人公司，年利潤增長在40%左右。 四、工業機器人的發展趨勢 工業機器人在許多生產領域的使用實踐證明，它在提高生產自動化水平，提高勞動生產率和產品質量以及經濟效益，改善工人勞動條件等方面，有著令世人矚目的作用，引起了世界各國和社會各層人士的廣泛關注。在新的世紀，機器人工業必將得到更加快速的發展和更加廣泛的應用。 1、工業機器人的技術發展趨勢 從近幾年世界機器人推出的產品來看，工業機器人技術正在向智能化、模塊化和系統化的方向發展，其發展趨勢主要為：結構的模塊化和可重構化；控制技術的開放化、PC化和網絡化；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；工作環境設計的優化和作業的柔性化以及系統的網絡化和智能化等方面。 2、工業機器人的產業發展趨勢 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7%。其中，日本2003-2007年工業機器人的銷售將從2003年的31600增長至2007年的41000套；歐洲2003-2007年工業機器人將從2003年的27100套增長至2007年的34000套；北美2003-2007年工業機器人市場每年平均增長5.8%，至2007年將增長到16000套。 五、工業機器人產業發展模式的探討 縱觀世界各國在發展工業機器人產業過程，可歸納為三種不同的發展模式，即日本模式、歐洲模式和美國模式： 1、日本模式 此種模式的特點是：各司其職，分層面完成交鑰匙工程。即機器人制造廠商以開發新型機器人和批量生產優質產品為主要目標，并由其子公司或社會上的工程公司來設計制造各行業所需要的機器人成套系統，并完成交鑰匙工程； 2、歐洲模式 此種模式的特點是：一攬子交鑰匙工程。即機器人的生產和用戶所需要的系統設計制造，全部由機器人制造廠商自己完成； 3、美國模式 此種模式的特點是：采購與成套設計相結合。美國國內基本上不生產普通的工業機器人，企業需要時機器人通常由工程公司進口，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年代開始在高校和科研單位全面開展工業機器人的研究，近20年來取得不少的科研成果。但是由于沒有和企業有機地進行聯合，至今仍未形成具有影響力的產品和有規模的產業。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，具有自主知識產權的工業機器人尚停留在高校或科研單位組織的零星生產，未能形成氣候。近10年來，進口機器人的價格大幅度降低，對我國工業機器人的發展造成了一定的影響，特別是我國自行制造的普通工業機器人在價格上根本無法與之競爭。特別是我國在研制機器人的初期，沒有同步發展相應的零部件產業，使得國內企業在生產的機器人過程中，只能依賴配套進口的零部件，更削弱了我國企業的價格競爭力。 中國的機器人產業應走什么道路，如何建立自己的發展模式，確實值得探討。中國工程院在2003年12月完成并公開的《我國制造業焊接生產現狀與發展戰略研究總結報告》中認為，我國應從“美國模式”著手，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公司網站 http://www.abb.com 4、安川電機網站 http://www.yaskawa.co.jp 5、FANUC公司網站 http://www.fanuc.co.jp 6、KUKA公司網站 http://www.kuka.com 7、COMAU公司網站 http://www.comau.com 8、杜志俊 工業機器人的應用及發展趨勢 機械工程師.2002(5).-8-10 9、張效祖 工業機器人的現狀與發展趨勢 世界制造技術與裝備市場.2004(5).-33-36 10、朱浩翔 工業機器人及其應用 裝備機械.2003(4).-11-12 11、楊化書 曲新峰 工業機器人技術的應用及發展黃河水利職業技術學院學報.2004,16(4).-42-43 12、我國制造業焊接生產現狀與發展戰略研究總結報告http://www.china-weldnet.com/hanhfzdc/hangyefazhan.htm |
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