工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
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工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動(dòng)化裝備。自從1962年美國(guó)研制出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人以來(lái)，機(jī)器人技術(shù)及其產(chǎn)品發(fā)展很快，已成為柔性制造系統(tǒng)(FMS)、自動(dòng)化工廠(FA)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)的自動(dòng)化工具。
經(jīng)過(guò)四十多年的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人已在越來(lái)越多的領(lǐng)域得到了應(yīng)用。在制造業(yè)中，尤其是在汽車產(chǎn)業(yè)中，工業(yè)機(jī)器人得到了廣泛的應(yīng)用。如在毛坯制造(沖壓、壓鑄、鍛造等)、機(jī)械加工、焊接、熱處理、表面涂覆、上下料、裝配、檢測(cè)及倉(cāng)庫(kù)堆垛等作業(yè)中，機(jī)器人都已逐步取代了人工作業(yè)。 隨著工業(yè)機(jī)器人向更深更廣方向的發(fā)展以及機(jī)器人智能化水平的提高，機(jī)器人的應(yīng)用范周還在不斷地?cái)U(kuò)大，已從汽車制造業(yè)推廣到其他制造業(yè)，進(jìn)而推廣到諸如采礦機(jī)器人、建筑業(yè)機(jī)器人以及水電系統(tǒng)維護(hù)維修機(jī)器人等各種非制造行業(yè)。此外，在國(guó)防軍事、醫(yī)療衛(wèi)生、生活服務(wù)等領(lǐng)域機(jī)器人的應(yīng)用也越來(lái)越多，如無(wú)人偵察機(jī)(飛行器)、警備機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、家政服務(wù)機(jī)器人等均有應(yīng)用實(shí)例。機(jī)器人正在為提高人類的生活質(zhì)量發(fā)揮著重要的作用。 三、國(guó)內(nèi)外主要的工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)廠商 在國(guó)外，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)日趨成熟，已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備被工業(yè)界廣泛應(yīng)用。從而，相繼形成了一批具有影響力的、著名的工業(yè)機(jī)器人公司，它們包括：瑞典的ABB Robotics，日本的FANUC、Yaskawa，德國(guó)的KUKA Roboter，美國(guó)的Adept Technology、American Robot、Emerson Industrial Automation、S-T Robotics，意大利COMAU，英國(guó)的AutoTech Robotics，加拿大的Jcd International Robotics，以色列的Robogroup Tek公司，這些公司已經(jīng)成為其所在地區(qū)的支柱性產(chǎn)業(yè)。在國(guó)內(nèi)，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)剛剛起步，但增長(zhǎng)的勢(shì)頭非常強(qiáng)勁。如中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化所投資組建的新松機(jī)器人公司，年利潤(rùn)增長(zhǎng)在40%左右。 四、工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì) 工業(yè)機(jī)器人在許多生產(chǎn)領(lǐng)域的使用實(shí)踐證明，它在提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益，改善工人勞動(dòng)條件等方面，有著令世人矚目的作用，引起了世界各國(guó)和社會(huì)各層人士的廣泛關(guān)注。在新的世紀(jì)，機(jī)器人工業(yè)必將得到更加快速的發(fā)展和更加廣泛的應(yīng)用。 1、工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 從近幾年世界機(jī)器人推出的產(chǎn)品來(lái)看，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)正在向智能化、模塊化和系統(tǒng)化的方向發(fā)展，其發(fā)展趨勢(shì)主要為：結(jié)構(gòu)的模塊化和可重構(gòu)化；控制技術(shù)的開(kāi)放化、PC化和網(wǎng)絡(luò)化；伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的數(shù)字化和分散化；多傳感器融合技術(shù)的實(shí)用化；工作環(huán)境設(shè)計(jì)的優(yōu)化和作業(yè)的柔性化以及系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和智能化等方面。 2、工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì) 據(jù)UNECE/IFR預(yù)測(cè)，至2007年，全球新安裝裝機(jī)器人的數(shù)量將從2003年的81800套增至2007年的106000套，年平均增長(zhǎng)7%。其中，日本2003-2007年工業(yè)機(jī)器人的銷售將從2003年的31600增長(zhǎng)至2007年的41000套；歐洲2003-2007年工業(yè)機(jī)器人將從2003年的27100套增長(zhǎng)至2007年的34000套；北美2003-2007年工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)每年平均增長(zhǎng)5.8%，至2007年將增長(zhǎng)到16000套。 五、工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式的探討 縱觀世界各國(guó)在發(fā)展工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)過(guò)程，可歸納為三種不同的發(fā)展模式，即日本模式、歐洲模式和美國(guó)模式： 1、日本模式 此種模式的特點(diǎn)是：各司其職，分層面完成交鑰匙工程。即機(jī)器人制造廠商以開(kāi)發(fā)新型機(jī)器人和批量生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品為主要目標(biāo)，并由其子公司或社會(huì)上的工程公司來(lái)設(shè)計(jì)制造各行業(yè)所需要的機(jī)器人成套系統(tǒng)，并完成交鑰匙工程； 2、歐洲模式 此種模式的特點(diǎn)是：一攬子交鑰匙工程。即機(jī)器人的生產(chǎn)和用戶所需要的系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造，全部由機(jī)器人制造廠商自己完成； 3、美國(guó)模式 此種模式的特點(diǎn)是：采購(gòu)與成套設(shè)計(jì)相結(jié)合。美國(guó)國(guó)內(nèi)基本上不生產(chǎn)普通的工業(yè)機(jī)器人，企業(yè)需要時(shí)機(jī)器人通常由工程公司進(jìn)口，再自行設(shè)計(jì)、制造配套的外圍設(shè)備，完成交鑰匙工程。 我國(guó)從上世紀(jì)80年代開(kāi)始在高校和科研單位全面開(kāi)展工業(yè)機(jī)器人的研究，近20年來(lái)取得不少的科研成果。但是由于沒(méi)有和企業(yè)有機(jī)地進(jìn)行聯(lián)合，至今仍未形成具有影響力的產(chǎn)品和有規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。目前國(guó)內(nèi)除了一家以組裝為主的中日合資的機(jī)器人公司外，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)機(jī)器人尚停留在高?；蚩蒲袉挝唤M織的零星生產(chǎn)，未能形成氣候。近10年來(lái)，進(jìn)口機(jī)器人的價(jià)格大幅度降低，對(duì)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展造成了一定的影響，特別是我國(guó)自行制造的普通工業(yè)機(jī)器人在價(jià)格上根本無(wú)法與之競(jìng)爭(zhēng)。特別是我國(guó)在研制機(jī)器人的初期，沒(méi)有同步發(fā)展相應(yīng)的零部件產(chǎn)業(yè)，使得國(guó)內(nèi)企業(yè)在生產(chǎn)的機(jī)器人過(guò)程中，只能依賴配套進(jìn)口的零部件，更削弱了我國(guó)企業(yè)的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。 中國(guó)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)應(yīng)走什么道路，如何建立自己的發(fā)展模式，確實(shí)值得探討。中國(guó)工程院在2003年12月完成并公開(kāi)的《我國(guó)制造業(yè)焊接生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略研究總結(jié)報(bào)告》中認(rèn)為，我國(guó)應(yīng)從“美國(guó)模式”著手，在條件成熟后逐步向“日本模式”靠近。 參考文獻(xiàn) 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(wǎng)站 http://www.abb.com 4、安川電機(jī)網(wǎng)站 http://www.yaskawa.co.jp 5、FANUC公司網(wǎng)站 http://www.fanuc.co.jp 6、KUKA公司網(wǎng)站 http://www.kuka.com 7、COMAU公司網(wǎng)站 http://www.comau.com 8、杜志俊 工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì) 機(jī)械工程師.2002(5).-8-10 9、張效祖 工業(yè)機(jī)器人的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng).2004(5).-33-36 10、朱浩翔 工業(yè)機(jī)器人及其應(yīng)用 裝備機(jī)械.2003(4).-11-12 11、楊化書 曲新峰 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).2004,16(4).-42-43 12、我國(guó)制造業(yè)焊接生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略研究總結(jié)報(bào)告http://www.china-weldnet.com/hanhfzdc/hangyefazhan.htm |
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