工业机械人技巧是先辈制作技巧的代表,是国度工业竞争力的集中表现,今朝,中国已然成了工业机械人最年夜的市场。然则整体上看,中国的工业机械人症结技巧活着界上还比拟落伍,许多症结部件还须要依附出口。若何在新时代成长我国的工业机械人,减少与其他国度间的差距乃至完成技巧超出?李传授将为我们剖析国际外工业机械人的成长近况,找到我国与他国的差距地点,并在剖析将来工业机械人的成长趋向的基本上,为我国将来工业机械人成长指明偏向。
1世界工业机械人成长近况
工业机械人家当组成分为下游、中游、下流。下游包含一些症结的焦点部件,中游重要是指本体和集成技巧,下流包含二次开辟和周边装备的开辟。
威望申报!中国工业机械人四年夜瓶颈与冲破点
如今的工业机械人技巧可以说根本集中在了日本和欧洲。在日本,它的症结性部件——加速器是遥遥抢先的,而且曾经构成了很强的技巧壁垒;德国的工业机械人原资料、本体零部件具有很年夜的优势;在中国,我们如今的机械人家当是处在家当链的下流,重要是体系集成、二次开辟、定制性部件和售后办事。也就是说,我们的技巧还处在低端。
因为蓬勃国度的休息力涌现地比拟早,情况的身分也促使他们很早就开端成长工业机械人,从而构成了先发的优势。好比美国,从上世纪50年月曾经提出了“工业机械人”的概念;而日本在70年月就曾经构成了工业机械人家当化的成长。他们有深挚的技巧积聚,包含一些症结部件的焦点技巧。从如今的产能和保有量来看,日本的产能到达66%,它的保有量年夜概每万人300多台;而中国的保有量照样比拟低的,可正由于低,所以在中国有更年夜的市场。
最近几年来,从全球工业机械人的发卖数据来看,中国事年年递增,2016年到达29万台,到2019年能够将会冲破40万台。工业机械人的社会需求照样异常兴旺的,而且它坚持了比拟高的增加速度,将来十年,全球工业机械人的销量均匀增加将会坚持在12%阁下。
如今的工业机械人的运用也异常集中,集中在如许五个国度:中国、韩国、日本、美国、德国。这些国度工业机械人的销量占到了75%。而从2013年今后,中国就成了全球最年夜的工业机械人市场。
在运用行业下去说,最年夜的运用行业在汽车制作范畴,它占了38.7%,其其实国际这个数目还要年夜的多,接近50%都是用在汽车制作范畴。电力/电子行业这几年的运用量增加异常快,如今曾经到达了21%阁下,而且这个比例还会进一步进步。特别是在我们国度,我们国度的电子产物的临盆才能占全球的年夜概百分之六七十。在中国,电力/电子行业,工业机械人的运用将会有更年夜的市场。
从品牌来说,如今的工业机械人市场份额被四年夜品牌所占领:kuka20%,fanuc15%,YASKAWA15%,abb10%,他们加起来跨越了60%。
四年夜品牌根本上可以分为两系:欧系和日系。ABB、库卡是欧系的代表,他们的重要运用范畴是汽车制作,在3C、汽车加工等方面也有一些新的运用;对日系来讲,它的重要运用范畴也是汽车工业,并且日系在电子行业傍边的运用技巧做得也比拟好。这两年的用量增长地也异常快,由于他们的工业机械人和视觉体系相联合,构成比拟周详的设备。
2我国工业机械人成长近况
从2013年以来,我国的工业机械人的技巧成长也异常快,重要得益于国度政策保证、微观经济增进、社会情况推进、技巧成长支持这四个方面。
休息力的本钱增长以后,也迫令人们用机械人来取代人停止临盆。同时,我们的一些症结性的焦点部件逐步国产化,关于低真个机械人曾经完成了焦点部件的国产化,然则高端还不可;跟着新技巧的涌现,将会增进机械人技巧的进一步成长。
我国工业机械人的发卖量这几年逐年晋升,2013年是3.7万台阁下,到2016年接近9万台。
从技巧条理度下去说,从2015年曾经开端进入了市场的启动期,我们如今正处在一个技巧的疾速成长期。年夜概在2025年阁下,工业机械人技巧将会在我们国际完成年夜成长。
截止2016年全国已建和在建的工业机械人家当园区近50家;有影响力的机械人公司估计有800多家;上市公司触及机械人营业的公司跨越50家;中国际地机械人企业2015年增加了30%。如今,年夜家都充足熟悉到了机械人的主要性,各地都在积极成长机械人。
具有代表性的我国工业机械人企业包含新松机械人主动化无限公司、哈尔滨博实主动化股分无限公司、南京埃斯顿主动化无限公司。
我们国度异常看重加速器、伺服器、掌握器这三项症结零部件研发,这三年夜症结零部件占工业机械人本钱比重跨越70%。这些在曩昔根本依附国外技巧,我们如今也逐步有了本身的产物。
周详加速机,如今国际代表性企业有南通振康、姑苏绿的。
RV加速器企业:南通振康、秦川成长、山东帅克,他们也都有了本身的产物,并且产物的机能与日本的比拟也差不了若干。
如今加速器机能好的可以很好,然则在许多时刻我们的原资料还达不到请求,在这方面还须要进一步尽力。
谐波加速机来讲,姑苏绿的做得比拟好,他们霸占了焦点技巧,有别于其他国度的产物,它的机能目标也根本上到达了国外的机能目标,然则产物的分歧性和量化方面还有待于晋升。
伺服体系分为欧美系和日系,欧系有西门子、Lust、博世力士乐、倍福等;日系重要有安川、松下、三菱等。
掌握器:国外的四年夜家族都有本身的掌握器,而我们国际的固高驱控普通用在低端产物上。
他们在症结部件上的研发为工业机械人的国产化作出了伟大进献。
3我国工业机械人成长瓶颈
成长瓶颈1:国际厂商先发优势,国产机械人市场份额低。
要停止市场份额的冲破,就得占据高端市场,我们如今根本上是走低端市场,我们要想方法走高端市场。
成长瓶颈2:加速器、伺服机等焦点零部件机能有待进步。
好比周详加速机在额外扭矩和传动效力等方面须要进一步晋升。
伺服体系的机电静态呼应、过载才能、效力等方面存在差距;工业机械人须要15个系列,而我们如今还达不到如许一个程度。
掌握器硬件方面差距较小;软件完成的构建、掌握算法、二次开辟方面存在差距;动力学机能有待完美;工艺软件包、工艺运用上另有差距。
工业机械人体系:焦点技巧缺掉、家当空心化,国产机械人家当面对机能与本钱的两重压力;产物低端化、低程度反复,国产机械人家当需求与现有产物机能之间的抵触凸起;前沿技巧研讨零碎,体系性支撑缺掉,占据机械人技巧及家当国际制高点情势严格。
成长瓶颈3:原资料缺掉,招致企业临盆本钱上升。
往后的工业机械人会应用碳纤维、尼龙等复合资料。
成长瓶颈4:缺乏高端技巧人才网job.vhao.net,与国际蓬勃国度存在必定差距。
如今国度曾经认识到了这个成绩,今朝全球一共有28家高校树立了机械人工程的专业,有一些黉舍像湖南年夜学、西北年夜学、西南年夜学乃至都成立了机械人学院来造就机械人的专业人才网job.vhao.net。
4工业机械人将来成长趋向
工业机械手、工业机械臂,它所做的任务是请求有速度、精度、重载的,然则灵巧性还不敷。
人类任务分工比例:胳膊为主20%,双手为主80%。富士康有百万台工业机械人的运用筹划,但最初并没有到达它的目的,由于它的许多任务须要手部的操作,而不是臂的成绩。
如今的工业机械人可以讲照样残疾的机械人,还须要进一步完美。
关于现有的工业机械人要扩大它的功效、进步它的机能,使它酿成一个智能装备。新型机械人研发上,我们愿望研发灵活性的机械人,包含双臂机械人、柔性机械人、灵活手、智能传感机械人等。
之前的机械人只是一个“机械”人,能做的都是一些简略的、初级的义务,绝对来讲对情况顺应才能比拟差。我们愿望经由过程技巧的提高,晋升机械人的机能,真正让“机械”酿成人,使它可以或许完成庞杂、高等的义务,顺应情况的变更。
机械人如今正在停止着由“机械”向人退化的进程中。
如今的机械人只是一个传统的特别装备,它在一些症结性的环节长进行运用,与人之间是互补的关系,但可以知足市场对证量和效力的请求。新一代机械人才网job.vhao.net可以叫“机械人”,它的运用加倍广泛,可以完成与人的替换关系,可以知足市场对新制作形式的需求,减人力、降本钱、进步产物竞争力。
除此以外,还须要斟酌机械人的运用场景,我们不要只是盯着高端运用,也要留意低端运用。好比卫浴五金(打磨抛光),看似简略的任务,假如要让机械人来做,它要有一些力的感知等请求,它的运用请求乃至要比用在汽车临盆线上的还要高,好比它要防水、防尘、防爆;力掌握、离线编程、曲面计划、打磨工艺。这个行业对价钱也异常敏感,若何做低本钱的体系,这是年夜家要斟酌的。
关于工业机械人来说,必定要和传感相联合,特别是与视觉相联合,来扩大工业机械人新的运用,同时也使得工业机械人加倍顺应于情况的变更、义务的变更。
工业机械人往后也不再只是做一些单位性的机械人单位,要走向“数字化工场”。
这是现有的机械人,我们愿望做到下一代工业机械人,包含柔性臂、双臂人机协同,要具有平安性、交互性。
要做到这一点必需挑衅四个义务:情况挑衅、义务挑衅、行动方法挑衅、天然交互挑衅。
针对下面的这几个挑衅,我们要重点研讨的成绩包含:
(1)情况懂得成绩:研讨机械人在天然、弗成预知、静态情况中的感知。
(2)行动方法及平安成绩:研讨机械人和人在慎密接触、亲密合营行动进程中确保人-机-物平安的技巧。
(3)交互成绩:研讨机械人作为“人类助手”、甚至进入通俗人生涯相顺应的友爱、智能、天然的人机交互技巧。
曩昔都是以机械为中间,人推进摇控器、手把手教机械人怎样干活;往后应当以工资中间。机械人来顺应人,好比人打个手势,机械人就晓得干甚么;人说一句话,机械人就可以懂得这句话从而做出行为;这是一个基本的转变。
(4)进修与退化成绩:研讨基于反应思惟的在线进修办法,经由过程赓续的在线进修和接收别人的不雅点,进步本身才能,完成退化,使其可以或许顺应外界赓续变更情况和庞杂多变的功课义务。在这个成绩中,要研讨自立进修、协同退化、机械思想、生长发育等外容。
这是新一代机械人的典范代表,包含库卡、ABB。它们愿望机械人能和人在统一个空间傍边停止功课,而不至于毁伤人或许毁伤本身。
我们愿望应用新一代机械人结构“聪明的工场”,这就是工业4.0提出来的成长偏向。
以下去源于山东年夜学李贻斌传授在机械人年夜课堂三晋行中的讲座内容精选。