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1.1定義
工業(yè)機(jī)器人從理論定義上分析,其是一種多自由度的機(jī)械裝備,與自動化技術(shù)相互關(guān)聯(lián),能夠依靠自身的動力控制動作及方向,同時(shí)也可以受人指揮,可進(jìn)行程序編排,屬于能夠自動執(zhí)行工作的機(jī)器裝備。
1.2工業(yè)機(jī)器人分類
工業(yè)機(jī)器人的分類眾多,基本可以分為按應(yīng)用領(lǐng)域(焊接工業(yè)機(jī)器人、裝配工業(yè)機(jī)器人、噴漆工業(yè)機(jī)器人等);按運(yùn)動的坐標(biāo)形式(關(guān)節(jié)式、圓柱式、直角坐標(biāo)式三大類);按驅(qū)動的方式分為(液壓、氣動和電動);按照輸入的程序及信息可分為(示教輸入和編程輸入)。
1.3工業(yè)機(jī)器人發(fā)展階段
目前看,工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展階段可分為四個(gè),從上世紀(jì)的四十到五十年代,一直到本世紀(jì)現(xiàn)階段。整個(gè)的經(jīng)歷過程分析如下:(1)工業(yè)機(jī)器人萌芽階段:主要由美國,在1954年生產(chǎn)的第一臺可編程的機(jī)器人為開端,其研發(fā)的機(jī)器人開始有了雛形。(2)工業(yè)機(jī)器人初級發(fā)展階段:主要在20世紀(jì)60-70年代,由于世界的工業(yè)基礎(chǔ)不好,使得以日本和德國為代表的工業(yè)大國,勞動力資源不足,出現(xiàn)了重復(fù)性作業(yè)的需求。(3)快速發(fā)展階段:主要以計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)為主,將兩項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到機(jī)器人技術(shù)中,讓機(jī)器人有了感知,感應(yīng)能力更強(qiáng)。(4)智能化發(fā)展階段。此發(fā)展階段主要是依據(jù)制造業(yè)和工業(yè)自動化技術(shù)的升級,人的工作由機(jī)器人代替,使得機(jī)器人具備了邏輯思維能力。
2工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1從全球角度看
2.1.1從全球機(jī)器人結(jié)構(gòu)看
2017年,全球機(jī)器人市場的規(guī)模已經(jīng)達(dá)到234.3億美元,并且在2013-2018年,逐步上升,且平均增長率達(dá)到15.1%。其中,工業(yè)機(jī)器人在其中占據(jù)的比例過半,從中可以看出,全球機(jī)器人發(fā)展中,工業(yè)機(jī)器人的需求最多。
2.1.2從全球工業(yè)機(jī)器人的布局看
由相關(guān)數(shù)據(jù)資料統(tǒng)計(jì)顯示,2017年,全球的工業(yè)機(jī)器人銷售額突破100億元大關(guān),達(dá)到154億美元,其中,亞洲的銷售量明顯多于歐洲和北美地區(qū),其中中國、韓國、日本、美國和德國等地的銷售額占據(jù)全球銷售額的3/4,而亞洲也成為世界上工業(yè)機(jī)器人市場份額最大的區(qū)域。此外,從工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域來看,在汽車、電子信息、金屬、機(jī)械及食品行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛,其使用量占比達(dá)到80%,而在汽車和電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的占比最大。
2.2我國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀
首先,從我國現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)器人支持政策上看,從國家層面,相繼出臺了《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020)》、《工業(yè)機(jī)器人行業(yè)規(guī)范管理實(shí)施辦法》等相關(guān)條例,明確了未來幾年,工業(yè)機(jī)器人在我國的發(fā)展趨勢及其應(yīng)用市場相關(guān)規(guī)范。以京津冀、長三角和珠三角等地區(qū)為主要的工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)和銷售功能區(qū),實(shí)現(xiàn)特色發(fā)展,放眼世界,助力地區(qū)經(jīng)濟(jì)。例如,在京津冀地區(qū),主要以北京、天津和河北地區(qū)為首,分別在2017年8月-2018年4月,制定了一系列有關(guān)當(dāng)?shù)貐^(qū)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的規(guī)劃或者實(shí)施方案,例如《北京市機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展路線圖》、《河北省加快智能制造發(fā)展行動方案》等,為工業(yè)機(jī)器人在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的應(yīng)用規(guī)劃,奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。在長三角和珠三角地區(qū)也都相繼出臺了有關(guān)促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)和市場拓展及應(yīng)用的相關(guān)政策法規(guī),具有一定的政策導(dǎo)向。從國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人整體市場布局分析。2017年至今,工業(yè)機(jī)器人在服務(wù)、特種領(lǐng)域市場中分別占據(jù)較大的使用份額,由于市場的開放性、包容性發(fā)展,使得未來幾年的工業(yè)機(jī)器人的需求會持續(xù)上升。從我國的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)銷量上分析,2017年至今,工業(yè)機(jī)器人在我國的產(chǎn)銷量也持續(xù)上升,由2017年的13萬套,增值2018年的14.6萬套,相比增長36%,并保持持續(xù)增長的態(tài)勢。在工業(yè)機(jī)器人的核心零部件的研發(fā)技術(shù)水平上看,針對控制器、伺服電機(jī)等主要的工業(yè)機(jī)器人零部件的研發(fā)技術(shù),目前我國對此部件的研發(fā)控制主要集中在本體和集成端,其研發(fā)和生產(chǎn)成本占據(jù)工業(yè)機(jī)器人整體的60%以上,從實(shí)際的研發(fā)現(xiàn)狀看,主要的零部件還是依靠進(jìn)口。由于核心零部件的研發(fā)技術(shù)水平不夠,因此也使得工業(yè)機(jī)器人整體的成本升高,加上與國際領(lǐng)先水平有一定的差距,因此導(dǎo)致工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)效率及使用功能仍受到一定技術(shù)制約。從我國工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)布局看,主要以京津冀、長三角和珠三角為主,此外在東北地區(qū)、西部地區(qū)也分布了較多的機(jī)器人生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)集群,形成了各地區(qū)協(xié)同合作,穩(wěn)步推進(jìn)的產(chǎn)業(yè)布局。例如,香河機(jī)器人小鎮(zhèn)。其位于京津冀地區(qū)“一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈”的黃金節(jié)點(diǎn)位置,成立于2014年,重點(diǎn)開展的是機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)和零部件的生產(chǎn)工作,形成了“保姆式”的服務(wù)體系,為完善工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)效率,搭建工業(yè)自動化的生產(chǎn)平臺提供了保障作用。
3我國工業(yè)機(jī)器人未來發(fā)展趨勢
3.1工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)及使用性價(jià)比成為重要發(fā)展方向
隨著工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的領(lǐng)域逐漸增多,加上產(chǎn)業(yè)布局及競爭力的加強(qiáng),使得工業(yè)機(jī)器人的使用性能逐步增加,但是生產(chǎn)與銷售、使用之間的性價(jià)比持續(xù)下降,已經(jīng)成為影響工業(yè)機(jī)器人市場競爭的關(guān)鍵部分。現(xiàn)階段,隨著單體工業(yè)機(jī)器人的大量生產(chǎn)及使用功能的持續(xù)上升,使得機(jī)器人的產(chǎn)品轉(zhuǎn)型效率及使用功能逐步上升,云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)領(lǐng)域的融合,為工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。例如湯臣倍健使用的機(jī)器人裝禮盒、裝箱、碼跺成品,AGV輸送,機(jī)器人分檢成品等工作;大大的減輕的人工的勞動強(qiáng)度。
3.2零部件市場需求拓寬
當(dāng)前,我國在工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)的零部件中難以達(dá)到自產(chǎn)自銷的階段,尤其是在其核心組件的研發(fā)技術(shù)上,難以實(shí)現(xiàn)突破,因此,為降低工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)成本,提高工業(yè)機(jī)器人的使用功能,應(yīng)逐步的將研發(fā)技術(shù)面向RV減速器、高精度伺服技術(shù)等,逐步的降低控制器等核心組建在領(lǐng)域生產(chǎn)中的分散局面,進(jìn)一步的推進(jìn)核心零部件的創(chuàng)新研發(fā)與應(yīng)用。
3.3工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用市場更加廣泛
在國家相關(guān)政策的引導(dǎo)下,新興產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之間的升級成為工業(yè)機(jī)器人未來發(fā)展的主要方向,如新能源鋰電池和制藥、保健品行業(yè)等,但是在汽車行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展中,由于其自動化技術(shù)的滲透,汽車行業(yè)將成為工業(yè)機(jī)器人最大的市場開發(fā)需求。
3.4工業(yè)機(jī)器人的使用及專業(yè)維修人才需求增加
工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)如今的熱爆,我們遇到的瓶頸并不是技術(shù)的短缺,而是工業(yè)機(jī)器技術(shù)人才的嚴(yán)重缺失,如果人才短缺問題不能有效解決,工業(yè)機(jī)器現(xiàn)有的發(fā)展成果和未來的發(fā)展?jié)摿Γ欢紝⒃馐苤卮笸{。到2020年,我國工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用人數(shù)量將會達(dá)到100萬臺左右,與此同時(shí),相應(yīng)工業(yè)機(jī)器人操作工程師、維護(hù)工程師、系統(tǒng)集成工程師等工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用人才缺口將會嚴(yán)重拖慢我國智能制造發(fā)展進(jìn)程;只有系統(tǒng)進(jìn)行培養(yǎng)機(jī)器人專業(yè)人才,才能更好的護(hù)助智能制造發(fā)展。
4結(jié)束語
綜上所述,工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展應(yīng)適應(yīng)時(shí)代進(jìn)步的需求,同時(shí)應(yīng)結(jié)合我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀,逐步與國際的高精端技術(shù)相互借鑒,不斷進(jìn)行創(chuàng)新,滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。本文以國內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀為重點(diǎn),分析了當(dāng)前我國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的整體水平,并對其中的缺陷進(jìn)行了分析,提出未來發(fā)展的方向,供相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員參考。
參考文獻(xiàn)
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作者:楊粵東 單位:湯臣倍健股份有限公司