第一篇:2013年将成为日本工业机器人转战中国生产的“元年”
2013年将成为日本工业机器人转战中国生产的“元年”不知大家是否知道,2013年将成为日本工业机器人转战中国生产的元年。年初,日
本机械厂商不二越公司在江苏省张家港市开始生产机器人,6月下旬,在该领域数一数二的日本安川电机公司也将在常州市启动机器人新工厂。据称德国KUKA Roboter公司也将于年内在中国正式投产,原先仅有瑞士ABB公司的当地生产企业在迅速增加。
第二篇:中国工业机器人发展现状
3中国工业机器人发展现状
我国工业机器人从二十世纪 80 年代“七五”科技攻关开始起步,在国家的支持下,863 机器人技术主题对机器人技术发展作了重要战略调整,从单纯的研发机器人技术向机器人技术与自动化工艺装备扩展,将中心任务定义为“研究和开发面向先进制造的机器人制造单元及系统,自动化装备、特种机器人,促进传统机器的智能化和机器人产业的发展,提高我国自动化技术的整体水平”。
(王田苗.国家863计划先进制造与自动化技术领域机器人技术主题发展战略的若干思考[J].机器人技术与应用, 2002,(3): 2-7.)
通过“七五”、“八五”科技攻关,目前已基本掌握了机器人操作机的优化设计制造技术,解决了工业机器人控制、驱动系统的设计技术,机器人软件的设计和编程等关键技术,还掌握了弧焊、点焊及大型机器人自动生产线(工作站)与周边配套设备的开发和制造技术,掌握了运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人。其中有 130 多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30 条自动喷漆生产线上获得规模应用,弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。
“十五”期间,根据“有所为,有所不为”,“重创新、抓应用、建环境、促发展、见效益”的指导思想,显现了有以机器人技术为主向基础装备和成套装备研发方向的转移。
(原魁.工业机器人发展现状与趋势[J].机器人技术与应用, 2007,(1):34-38.)
总体来看,我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离,如:可靠性低于国外产品;机器人应用工程起步较晚,应用领域窄,生产线系统技术与国外有差距;在应用规模上,我国已安装的国产工业机器人,约占全球已安装台数的 0.5%。
以上原因主要是没有形成机器人产业,当前我国的机器人生产都是应用户的要求,“一客户,一次重新设计”,品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低,而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术问题,对产品进行全面规划,搞好标准化、系列化、通用化、模块化设计,积极推进产业化进程。
纵观目前经济发展现状,我国机器人市场增长非常迅猛,从销售量上更是充分说明了这个不争的事实。在中国市场上占有 35% 的市场份额的ABB 公司 2004年在中国卖出了 600 台机器人。而该公司在过去 9 年中一共才在中国大陆市场销售2000 台机器人。专家预测,中国机器人到2010 年拥有量将达到 17300 台,到 2015 年,市场容量将达到十几万台(套)。汽车制造、工程机械及电机、电子等行业的企业是中国今后对机器人需求最大的产业,其中所需机器人的品种以点焊、弧焊、喷漆、装配、搬运、冲压等为主。
我国的智能机器人和特种机器人在“863”计划的支持下,也取得了不少成果。其中最为突出的是水下机器人,6000米水下无缆机器人的成果居世界领先水平,还开发出直接遥控机器人、双臂协调控制机器人、爬壁机器人、管道机器人等机种;在机器人视觉、力觉、触觉、声觉等基础技术的开发应用上开展了不少工作,有了一定的发展基础,但是在多传感器信息融合控制技术、遥控加局部自主系统遥控机器人、智能装配机器人、机器人化机械等的开发应用方面则刚刚起步,与国外先进水平差距较大,需要在原有成绩的基础上,有重点地系统攻关,才能形成系统配套可供实用的技术和产品。(刘进长.抓住机遇促成飞跃一我国机器入产业发展的若干思考[J].机器人技术与应用, 2007,(3):7-9.)
第三篇:机器人代替劳动力或将成为趋势
原创:机器人替代劳动力,或将成趋势
2016-01-14 13:14:16
据浙江卫视报道,2013年12月22日,浙江民营企业联合发展会和中国机器人产业联盟签署了《机器人产业应用合作协议》,计划在5年内实施“机器换人555推进计划”,力争到2017年全省万元工业增加值从业人员数比2013年下降50%,相当于减少劳动用工20万人以上。
“机器换人555推进计划”是指:未来五年每年年均实施“机器换人”项目5000项、完成技术改造投入5000亿元。这是今年11月,浙江省经济与信息化委员会向外界抛出的重磅炸弹。
其实,关于“机器换人”早已在多个行业多家企业实施,比如浙江比较典型的“机器换人”企业:浙江众成包装材料股份有限公司、富鼎电子科技(嘉善)有限公司、中国重汽集团杭州发动机有限公司„再比如,中国OEM巨头富士康,据Theverge网站报道,富士康CEO郭台铭2012年6月宣布,富士康计划在整个工厂的组装线部署100万台机器人。
“机器换人”的主要原因
1、劳动力的短缺
每到岁末年初,长三角、珠三角等沿海地区都会出现比较严重的“民工荒”现象。低端劳动力供给不足,已成了当前对我国劳动力市场发展影响的主要因素之一。
我们通过对劳动力市场的研究和观察可以看出,目前,在劳动力市场上,80后和90后已成为劳动力市场的主力。而这些群体相对60后和70后,一个显著的变化就是:越来越少的人愿意从事单调重复、枯燥乏味、环境较差且工资又低的工作,直接导致了低端劳动力的供给不足。
当然,除此之外,导致长三角、珠三角等沿海地区出现“民工荒”的原因还有诸如:国家大力支持三农、中西部开发战略等等一系列的因素。
总之,劳动力短缺现象,是企业当前和未来长期面临的问题,这也是企业引进机器人替代劳动力的主要原因之一。
2、用工成本上升
随着近年来全国各地最低工资标准的逐步提高,劳动立法的健全完善,国民教育素质的大幅提升,CPI的逐年上涨,及国家以提高劳动者报酬为目标的收入分配改革方案的即将出台,企业想按10年前那样支付低薪去招募员工,几乎无法招聘到劳动者的。也就是说,人口红利正在消失,用工成本上升是企业必须面对的一个无法回避的问题。再者,当用工成本上升到足以采购(甚至超过采购)机器人的成本时,企业难道还会考虑更多地使用人工吗?
用工成本上升和“招工难”,倒逼着企业青睐机器。浙江省经济和信息化委员会有关人士说,用机器人取代劳动力是解决日前和未来劳动力短缺和劳动力成本上升的最有效的方法。
3、劳动生产率低
在劳动密集型的企业中,有大量简单、重复的作业工序,需要大量的作业人员,纯手工作业相对机器人的作业效率,肯定要低很多,甚至只有几分之一的效率。
当用工成本必然上升,而作为原本利润空间就非常狭小的大多数目前中国制造企业,若加上劳动生产率低下,其生产经营难以维继是可以想象的。因此,提高作业效率,将是大多数劳动密集型企业的必由之路,即:从纯手工作业过渡到到半机械化作业,最后到机械化作业。(当然,这样路径的选择要看企业的产品特征、企业经济实力等等综合因素。)
4、满足客户需要
作为苹果等供应商的富士康,实施“机器换人”或许也是为了满足苹果等代工客户的需要。“如果代工厂不能自己设计出一套设备,去实现苹果等客户的要求,苹果就会指定它认可的、匹配的品牌机器人,甚至整个生产系统进入富士康的车间。”譬如iPhone5手机后盖的制造,要通过精细到头发丝那样的激光工艺,把微小的零件焊接到后盖上,这可以让技术工人操纵激光焊接机来完成,或者干脆让机器人操作激光焊接机。再如,iPhone5里面已出现了只有1.5毫米大小的螺母,肉眼和人手无法处理向其打进螺丝的工作。
“机器换人”的正面效应
人口红利的消失,对我国劳动要素成本和各行业的发展将产生重要影响,机器人对劳动力的替代作用将更加明显。
1、有效缓解劳动力短缺
先来看看宁波震裕模具有限公司,该公司通过投入1700万元进行了设备更新和技术改造,原先需要上百人的生产车间,如今十余人操作电脑即可轻松驾驭。
浙江省经济和信息化委员会的一项调查显示,作为工厂使用更多的机器人,调查企业劳动力短缺的问题从80%下降到了去年的56.4%的比例。
2、大大节约企业用工成本
从成本上讲,机器人先期一次性投入大,但是比工人几年下来发工资福利要低很多。
“如果这一策略是由全省大型企业采用,劳动力的短缺将有70万个工人减少,一年节约人力成本290亿元”,浙江省经济和信息化委员会说。
3、大幅提升劳动生产率
机器人能通过电脑程序控制,用机械臂组装零部件、焊接和喷漆等,机器人动作单调、标准化,可以24小时不间断工作,将大幅提升企业劳动生产率。
浙江省经济和信息化委员会进行的调查中,超过60%的受访企业减少生产线的员工至少10%,而16%的公司已经削减了生产工作超过30%。同时,机器人帮助这些工厂的工人提高生产率超过10%。
担忧与卸忧
由于机械自动化或机器人的大量上线,使得企业对劳动力的需求大幅减少,从而不利于劳动者就业,这或许是人们最担忧的问题。
其实,我们也不必对此过度担忧,因为:
1、大规模机器人的出现也会催生更多新的人力需求岗位,包括机器人的研发、操控、维护和保养等专业技术人才需求会随之增加。只要劳动者不断加强知识技能培训,提升自身专业技术水平,则可迎接新时代下新技术、新工艺、新设备所带来的新挑战。
2、机器人不能绝对地替代人,机器人只能从事简单、重复、机械的工作,有很多创造性的工作是需要有意识、有思维、有情感的人去完成的。
3、我国未来将从宏观上实现经济转型,促进产业结构调整和升级。在产业结构的调整中,新的产业将出现,如:装备制造业、IT行业等新兴产业,都需吸纳新的就业人员。随着现代服务业的进一步发展,服务业也将成为就业需求量最大的领域。
“机器换人”或成趋势
除了生产制造企业正实施“机器换人”策略,一些服务业也早在尝试着由机器人来提供基本的服务:
1、世界第一家机器人餐厅最早在2010年济南出现,由山东某科技有限公司斥资5000万元建成;
2、在香港首家以机器人为主题的餐厅于2012年7月开业,在餐厅内行走的机器人服务员不仅可以与顾客打招呼,而且可以为顾客点菜;
3、中国哈尔滨的一家餐馆因为使用机器人烹饪及递餐,自2012年6月开业以来,在国内外已颇具名气。
4、还有沈阳、西安机器人刀削面„„
总之,不管你接受或不接受,未来中国会有越来越多的行业和企业采取“机器换人”策略,机器人替代劳动力或将成趋势。
【作者简介】
本文作者:冯智明,中国实战派人力资源高级导师;国家一级人力资源管理师金牌导师;3D人力资源管控体系建设专家;《中国讲师大典Ⅱ》公益代言人;人社部认证-国家高级人力资源管理师。曾发表过《民营企业HR管理现存问题与对策浅析》、《HR管理信息系统的设计》等多篇专业论文。并荣获2014、2015中国百强讲师及中国HR讲师十强,2015中国好讲师、最佳培训课程奖等称号。刚来三茅,欢迎互动!
第四篇:中国工业机器人市场及发展趋势
编者语:未来工业机器人技术发展的重点有:第一,危险、恶劣环境作业机器人:主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人;第二,医用机器人:主要有脑外科手术辅助机器人,遥控操作辅助正骨等;第三,仿生机器人:主要有移动机器人,网络遥控操作机器人等。其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。工业机器人市场竞争越来越激烈,中国制造业面临着与国际接轨、参与国际分工的巨大挑战,加快工业机器人技术的研究开发与生产是我们抓住这个历史机遇的主要途径。
工业机器人诞生于20世纪60年代,在20世纪90年代得到迅速发展,是最先产业化的机器人技术。它是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域。它的出现是为了适应制造业规模化生产,解决单调、重复的体力劳动和提高。
生产质量而代替人工作业。在我国,工业机器人的真正使用到现在已经接近20多年了,已经基本实现了试验、引进到自主开发的转变,促进了我国制造业、勘探业等行业的发展。随着我国门户的逐渐开放,国内的工业机器人产业将面对越来越大的竞争与冲击,因此,掌握国内工业机器人市场的实际情况,把握我国工业机器人研究的相关进展,显得十分重要。
工业机器人带来的效益
发达国家的使用经验表明:使用工业机器人可以降低废品率和产品成本,提高了机床的利用率,降低了工人误操作带来的残次零件风险等,其带来的一系列效益也是十分明显的,例如减少人工用量、减少机床损耗、加快技术创新速度、提高企业竞争力等。机器人具有执行各种任务特别是高危任务的能力,平均故障间隔期达60000小时以上,比传统的自动化工艺更加先进。采用工业机器人还有如下优点:第一,改善劳动条件,逐步提高生产效率;第二,更强与可控的生产能力,加快产品更新换代;第三,提高零件的处理能力与产品质量;第四,消除枯燥无味的工作,节约劳动力;第五,提供更安全的工作环境,降低工人的劳动强度,减少劳动风险;第六,提高机床;第七,减少工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存;第八,提高企业竞争力。
在面临全球性竞争的形势下,制造商们正在利用工业机器人技术来帮助生产价格合理的优质产品。一个公司想要获得一个或多个竞争优势,实现机器人自动化生产将是推动业务发展的有效手段。
国内工业机器人市场
(一)国内工业机器人的需求情况
工业机器人发展长期以来受限于成本较高与国内劳动力价格低廉的状况,随着中国经济持续快速的发展,近几年的国民生产总值年平均增长率更是保持在9%左右,人民生活水平不断地提高,劳动力供应格局已经逐步从“买方”市场转为“卖方”市场、由供远大于求转向供求平衡。作为制造业主力的农民工也从早期的仅解决温饱问题到现在对薪资和工作条件提出了更高的要求。这些情况使得许多劳动密集型企业为了提高劳动生产率所采用的增加工人数量、延长工人劳动时间的方法变得成本高昂,同时也受到法律的限制和政策的阻碍。无论是企业还是社会都认识到必须采取从改善机器设备入手,提高技术和资金的密集度来减少用
工量以应对这种改变。总之,劳动力过剩程度降低、单个工人成本上升、对产品质量更高的要求、国家对装备制造业的重视等变化改善了机器人的使用环境,工业机器人及技术在中国已逐步得到了政府和企业的重视。随着机器人知识的广泛普及,人们对于各种机器人的了解与认识逐步深化,利用机器人技术提升我国工业发展水平、从制造业大国向强国转变,提高人民生活质量成为全社会的共识。
(二)国内工业机器人的销售情况
国家863机器人技术主题自成立以来一直重视机器人技术在产业中的推广和应用,长期以来推进机器人技术以提升传统产业,利用机器人技术发展高新产业。
目前,政府正在使用各种办法加大中国装备制造业在市场中占据的份额,并提供优惠措施鼓励更多企业使用机器人及技术以提升技术水平。国内越来越多的企业在生产中采用了工业机器人,各种机器人生产厂家的销售量都有大幅度的提高。根据我国海关统计,最近4年来许多企业在华的销售量甚至是前面十几年销售量的几倍,年平均增长率超过40%。2001年我国工业机器人海关进出口数量不过是3774台,国内生产数量约700台左右。2004年市场规模已经增长到万台左右,数量和金额相对于2001年都增长了两倍。2004年国产工业机器人数量突破了1400台,产值突破8亿元人民币。进口机器人数量超过9000台,其中多功能机器人约1700台,简易机器人7500台,进口额约25亿美元。德国CLOOS公司在华焊接机器人销售量2000年以前为47台,2000年以后已经突破121台,销售量翻了近3倍。可以预见,中国的工业机器人产业不久后将会作为一种在国民经济中占据重要地位的产业而存在。
(三)国内工业机器人的市场特征
1.以汽车制造业为主的制造业发展促进了工业机器人的发展。汽车制造业属于技术、资金密集型产业,也是工业机器人应用最广泛的行业。在我国,工业机器人的最初应用是在汽车和工程机械行业,主要用于汽车及工程机械的喷涂及焊接。2000年开始,受国家宏观政策调控及居民消费水平提高的影响,我国汽车工业进入了一个高速增长期。面对这种局面,国际汽车巨头纷纷进入中国市场并与我国企业合资设厂或扩大原有生产规模,国内企业也纷纷转型或加大对汽车行业的投资,整个行业增产扩能增加了对工业机器人需求。据不完全统计,最近几年国内厂家所生产的工业机器人有超过一半是提供给汽车行业的,海关进出口增长数据与汽车行业增长数据具有较高的相关度。可知,汽车工业的发展是近几年我国工业机器人增长的原动力之一。
2.沿海经济发达地区是工业机器人的主要市场。我国工业机器人的使用集中在广东、江苏、上海、北京等地,工业机器人的拥有量占全国的一半以上,这种分布态势和增长趋势符合我国现阶段经济发展状况。我国经济最具活力的地区已经从珠江三角洲地区扩展到长江三角洲地区,而且长江三角洲地区在制造业中所占的比重越来越大。
3.外商独资企业、中外合资企业和国有企业是工业机器人的主要客户。工业机器人属于技术含量高,价格相对昂贵的制造装备,采用工业机器人较多的企业,一般对产品的质量要求较高,企业在市场上具有更高的影响力。现阶段,工业机器人使用量最多的仍是外商独资或中外合资企业。国有企业也在加大对工业机器人的采购用于技术改造,如汽车行业中的一汽、二汽、上汽等,它们的产品在市场上已经具有了相当强的竞争力,它们对工业机器人有着较大的需求,同时采购上它们能够得到国家和政府的支持,因此制造业中的大中型国有企业的工业机器人使用量一直很大,而且在未来相当长的时间内仍将保持这种增长势头。另外,我国的民营企业正逐渐认识到工业机器人的优势,对工业机器人的采用量也在逐步增加,虽然装备的数量上与以上企业仍存在较大差距,但是增长的速度惊人,将很快成为工业机器人市场的重要客户。4.国内进口工业机器人的国家和地区分布。2001~2004年我国进口的工业机器人主要来自日本与台湾,2004年日本对华出口金额占我国进口工业机器人金额的一半。
我国机器人技术应用研究进展及发展趋势
中国工业机器人经过“七五”攻关计划、“九五”攻关计划和863计划的支持已经取得了较大进展,工业机器人市场也已经成熟,应用上已经遍及各行各业,但进口机器人占了绝大多数。
我国在某些关键技术上有所突破,但还缺乏整体核心技术的突破,具有中国知识产权的工业机器人则很少。目前我国机器人技术相当于国外发达国家20世纪80年代初的水平,特别是在制造工艺与装备方面,不能生产高精密、高速与高效的关键部件。我国目前取得较大进展的机器人技术有:数控机床关键技术与装备、隧道掘进机器人相关技术、工程机械智能化机器人相关技术、装配自动化机器人相关技术。现已开发出金属焊接、喷涂、浇铸装配、搬运、包装、激光加工、检验、真空、自动导引车等的工业机器人产品,主要应用于汽车、摩托车、工程机械、家电等行业。
我国机器人技术主题发展的战略目标是:根据2l世纪初我国国民经济对先进制造及自动化技术的需求,瞄准国际前沿高技术发展方向创新性地研究和开发工业机器人技术领域的基础技术、产品技术和系统技术。未来工业机器人技术发展的重点有:第一,危险、恶劣环境作业机器人:主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人;第二,医用机器人:主要有脑外科手术辅助机器人,遥控操作辅助正骨等;第三,仿生机器人:主要有移动机器人,网络遥控操作机器人等。其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。
点评
工业机器人市场竞争越来越激烈,中国制造业面临着与国际接轨、参与国际分工的巨大挑战,加快工业机器人技术的研究开发与生产是我们抓住这个历史机遇的主要途径。因此我国工业机器人行业要认识到以下几点情况:第一,工业机器人技术是我国由制造大国向制造强国转变的主要手段和途径,政府要对国产工业机器人有更多的政策与经济支持,参考国外先进经验,加大技术投入与改造;第二,在国家的科技发展计划中,应该继续对智能机器人研究开发与应用给予大力支持,形成产品和自动化制造装备同步协调的新局面;第三,部分国产工业机器人已经与国外相当,企业采购工业机器人时不要盲目进口,应该综合评估,立足国产。
第五篇:国内外主要的工业机器人生产厂商情况介绍
第一节 国内外主要的工业机器人生产厂商情况介绍
1、瑞典ABB Robotics公司
ABB公司是世界上最大的机器人制造公司。1974年,ABB公司研发了全球第一台全电控式工业机器人-IRB6,主要应用于工件的取放和物料的搬运。1975年,生产出第一台焊接机器人。到1980年兼并Trallfa喷漆机器人公司后,机器人产品趋于完备。至2002年,ABB公司销售的工业机器人已经突破10万台,是世界上第一个突破10万台的厂家。ABB公司制造的工业机器人广泛应用在焊接、装配、铸造、密封涂胶、材料处理、包装、喷漆、水切割等领域。
公司网址:http://www.xiexiebang.com
2、中国新松机器自动化股份有限公司
沈阳新松机器人自动化股份有限公司由中国科学院沈阳自动化所为主发起人投资组建的高技术公司。是“机器人国家工程研究中心”、“国家八六三计划智能机器人主题产业化基地”、“国家高技术研究发展计划成果产业化基地”、“国家高技术研究发展计划成果产业化基地”。该公司在国内率先通过ISO9001国际质量保证体系认证的机器人企业,并在《福布斯》2005年最新发布的“中国潜力100榜”上名列第48位。其产品包括:rh6弧焊机器人、rd120点焊机器人及水切割、激光加工、排险、浇注等特种机器人。
公司网址:http://www.xiexiebang.com/
3、航天赛能机器人事业部
航天赛能机器人事业部下属于中国航天科技集团公司第九研究院第十六研究所,专业从事机器人的研发、生产、销售、售后和咨询等业务。始建于1966年,该部门实力雄厚,科研经验丰富,设计制造的机器人应用范围很广。应用材料处理、机床装料、装配、包装、堆垛、焊接、表面修整等领域。
第二节 现阶段国内外机器人产业发展现状
机器人与智能装备产业是高度集成微电子、通信、计算机、人工智能、控制和图像处理等学科最新科研和产业成果的前沿高新技术产业,是拟建的江苏省(常州)工业技术研究院的服务的产业核心和研发的产业立足点。直接影响生活最优化和智能化的机器人技术是机器人与智能装备产业的技术核心,推进着未来机器人与智能装备领域的科技创新力和产业竞争力。
机器人技术是一种是以自动化技术和计算机技术为主体、有机融合各种现代信息技术的系统集成和应用。经过半个多世纪的发展,机器人技术在工业生产领域得到了广泛的应用,极大地提升了生产品质并成功解放了劳动力资源。作为高技术领域中重要的前沿技术之一,机器人技术具有前瞻性、先导性的特点,对学术研究、产业升级、培养创新意识、保障国家安全、引领未来经济社会的发展有着十分重要的作用。
目前,相关领域的技术突破,从根本上为提升机器人技术的学术研究提供了必要的支持,为机器人的应用范围拓宽了道路,已涵盖国防、航空航天、工业生产、服务、老人康复、教育甚至普通家庭生活,一场新的机器人技术研究高潮和发展契机业已到来。
机器人技术毫无疑问是未来的战略性高技术,充满机遇和挑战。
目前,国际上机器人市场大概有80亿至100亿,其中工业机器人占的比重最大。2025年,整个机器人市场将达到500亿,服务机器人从原来的300多万台增加到1200多万台,特种机器人(如:排爆机器人、医疗机器人等)的呼声也越来越高。另外,微软等IT企业,丰田、奔驰等汽车公司,甚至还有家具、卫生洁具企业都纷纷参与机器人的研制。
美国和日本多年来引领国际机器人的发展方向,代表着国际上机器人领域的最高科技水平。目前,日本除了比较关注特种机器人和服务机器人以外,还注重中间件的研制。然而,近年来日本基本上在做模仿性的工作,突破性技术比较少。而美国在机器人领域的技术开发方面,一直保持着世界领先地位。再有,美国主要做高附加值的产业,比如军用机器人,目前世界销售的9000台军用机器人之中,有60%来自美国。比如:美国最近研制成功的BigDog军用机器人,能负重100公斤,行进速度跟人相当,每小时达到五公里,还能适应各种地形,即使是在侧面受到冲击时也能保持很好的系统稳定性。
在各种机器人中,工业机器人应用较早,发展最为成熟。同时,技术的不断进步一直在牵引着机器人学科的发展,使机器人的应用领域从工业机器人扩展到特种机器人和服务机器人等。机器人技术也正越来越深刻地影响着我们的生活。机器人不但将在工厂、实验室与人一起工作,还将在车站、机场、码头、交通路口为人们指引路径、回答问题、帮助行人。机器人还将步入千家万户,为老人端茶送水,护理伤病人等等。未来机器人将会越来越广泛地进入人类社会,人类对机器人的依赖会如同现时对待计算机一样,即使是短时间的离开都可能会造成很大不便。
机器人化是先进制造领域的重要标志和关键技术,针对先进制造业生产效率提高的诸多瓶颈问题,尤其是在汽车产业中,机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造(冲压、压铸、锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中,机器人都已逐步取代了人工作业。目前汽车制造业是所有行业中人均拥有机器人密度最高的行业,如2004年德国制造业中每1万名工人中拥有机器人的数量为162台,而在汽车制造业中每1万名工人中拥有机器人的数量则为1140台;意大利的这一数值更能说明问题,2004年意大利制造业中每1万名工人中拥有辅助操作的机器人数量为123台,而在汽车制造业中每1万名工人中机器人的拥有数量则高达1600台。
在国外,应用于制造业的机器人取得了较显著进展,已成为一种标准设备而得到工业界广泛应用,从而也形成了一批在国际上较有影响力的、知名机器人公司。如德国的KUKA、瑞典的ABB、日本的安川等。据专家预测,机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人联合会(IFR)的统计,2002年至2004年,世界机器人市场年增长率平均在10%左右,2005年达到创纪录的30%,2007年全球机器人实际安装量达到650万台,机器人安装量比2006年增加3%,达到了114365台。据统计,近年来全球机器人行业发展迅速,2008年全球机器人行业总销售量比2006年增长25%。而无论在使用、生产还是出口方面,日本一直是全球领先者,目前日本已经有130余家专业的机器人制造商。
第三节 焊接机器人的应用
国际上80年代是焊接机器人在生产中应用发展最快的10年。我国工厂从90年代开始,应用焊接机器人的步伐也显著加快。应该明确,焊接机器人必须配备相应的外围设备组成一个焊接机器人系统才有意义。国内外应用较多的焊接机器人系统有如下几种形式:
1.焊接机器人工作站(单元)
如果工件在整个焊接过程中无需变位,就可以用夹具把工件定位在工作台面上,这种系统既是最简单不过的了。但在实际生产中,更多的工件在焊接时需要变位,使焊缝处在较好的位置(姿态)下焊接。对于这种情况,变位机与机器人可以是分别运动,即变位机变位后机器人再焊接;也可以是同时运动,即变位机一边变位,机器人一边焊接,也就是常说的变位机与机器人协调运动。这时变位机的运动及机器人的运动复合,使焊枪相对于工件的运动既能满足焊缝轨迹又能满足焊接速度及焊枪姿态的要求。实际上这时变位机的轴已成为机器人的组成部分,这种焊接机器人系统可以多达7-20个轴,或更多。最新的机器人控制柜可以是两台机器人的组合作12个轴协调运动。其中一台是焊接机器人、另一台是搬运机器人作变位机用。
2.焊接机器人生产线
焊接机器人生产线比较简单的是把多台工作站(单元)用工件输送线连接起来组成一条生产线。这种生产线仍然保持单站的特点,即每个站只能用选定的工件夹具及焊接机器人的程序来焊接预定的工件,在更改夹具及程序之前的一段时间内,这条线是不能焊其他工件的。
另一种是焊接柔性生产线(FMS-W)。柔性线也是由多个站组成,不同的是被焊工件都装卡在统一形式的托盘上,而托盘可以与线上任何一个站的变位机相配合并被自动卡紧。焊接机器人系统首先对托盘的编号或工件进行识别,自动调出焊接这种工件的程序进行焊接。这样每一个站无需作任何调整就可以焊接不同的工件。焊接柔性线一般有一个轨道子母车,子母车可以自动将点固好的工件从存放工位取出,再送到有空位的焊接机器人工作站的变位机上。也可以从工作站上把焊好的工件取下,送到成品件流出位置。整个柔性焊接生产线由一台调度计算机控制。因此,只要白天装配好足够多的工件,并放到存放工位上,夜间就可以实现无人或少人生产了。
工厂选用哪种自动化焊接生产形式,必须根据工厂的实际情况及素要而定。焊接专机适合批量大,改型慢的产品,而且工件的焊缝数量较少、较长,形状规矩(直线、圆形)的情况;焊接机器人系统一般适合中、小批量生产,被焊工件的焊缝可以短而多,形状较复杂。柔性焊接线特别适合产品品种多,每批数量又很少的情况,目前国外企业正在大力推广无(少)库存,按订单生产(JIT)的管理方式,在这种情况下采用柔性焊接线是比较合适的。