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中国机器人产业发展将步入战略机遇期

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供稿:中国工控网 2016/3/7 13:57:59

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近年来,随着人口红利消失,人力成本的不断攀升,导致了制造业等劳动密集型行业的用工短缺和制造成本提升等各方面的问题。由于工业机器人可以在很大程度上取代传统人工劳作并且降低企业的综合成本,因此工业机器人代替传统人工作业成为了趋势。

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来,机器人技术及其产品发展很快,已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。

众所周知,机器人不是简单代替人工劳动,而是一种能够结合人的优势(分析判断、快速响应变化等能力)和机器优势(高精度、高稳定性、长时间运行和环境耐受能力强等)的自动化设备。同时,伴随着技术进步,机器人应用也从使其重复简单的劳动逐渐过渡到人机搭配,人机协调生产等。工业机器人在许多生产领域的使用实践证明,它在提高生产自动化水平,提高劳动生产率和产品质量以及经济效益,改善工人劳动条件等方面,有着令世人瞩目的作用,引起了世界各国和社会各层人士的广泛关注。在新的世纪,机器人工业必将得到更加快速的发展和更加广泛的应用。中国将如何参与到这一发展潮流中?让我们进行一一分析。

中国市场蛋糕诱人

中国现在是全球最大的工业机器人市场。2014年全球工业机器人销量增长约27%,中国工业机器人销量增长率达到54%,数量为5.6万台。最新统计数据显示,受益于相关政策的扶持和传统产业转型升级的拉动,2015年国产工业机器人市场实现了稳定的增长,2015年上半年共销售工业机器人11275台,销量同比增长76.8%。按可比口径销量增长27%,是去年全年销售量的66.5%。预计2015年国产工业机器人销售总量将超过22000台,同比增长30%左右。

究其原因:劳动力价格上涨,产品质量提升,制造业企业迫切需要“机器换人”;政府扶持机器人产业,持续出台政策推进我国机器人产业发展(机器人是“中国制造2025”十大重点领域之一);伴随着核心零部件的技术突破,国产机器人成本有望大幅下降等因素都驱动着我国工业机器人产业的发展。据预测到2017年,中国工业机器人年销售量将达到10万台。

应用领域日渐广泛

经过四十多年的发展,工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。在下游应用方面,发达国家工业机器人生产线成套设备已成为自动化装备的主流:汽车、电子电气、塑料橡胶和金属制品等行业已经大量使用工业机器人,有效节约了劳动力成本,提升了生产率和产品质量。

在制造业中,尤其是在汽车产业中,工业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,世界工业界装机最多的工业机器人是SCARA型四轴机器人。第二位的是串联关节型垂直6轴机器人。而那智不二越(上海)贸易有限公司NACHI作为工业用多轴机器人的先驱,在世界上处于领先的地位,其产品适用于各种行业如,汽车白车身焊接、各种工件搬运、超大型重物搬运、涂胶、零件组装、去毛刺等多种用途的机器人。

NACHI新开发的MZ04机器人,拥有世界最快的动作速度并备有丰富的选购件,除了对应一般搬运用途的标准仕样外,通过追加视觉传感器、力传感器、追加轴等选配件,可对应分拣、搬运、去毛刺、打磨、组装、涂胶等各类用途。

MZ04机器人的本体有高速型和低输出电机搭载型两种选择。高速型能够更好的提高生产性,低输出电机搭载型MZ04E则无需设置安全围栏。MZ04可对应各种设置条件,使布局更自由,实现更为高效的设备构成。手腕部分采取了中空构造,在中空手腕内抓手用的配线�配管可有序的收纳,避免对周边装置的干扰,也可以进入到狭窄的作业空间。

工业机器人应用最为成熟的就是汽车领域,国外工业机器人巨头占据了绝对优势,中国汽车行业的工业机器人,48%来自外资品牌。因此,对中国厂商来说,汽车行业已经被外资牢牢占据,想要追赶难度较大。

应用市场不断扩大

除了在汽车行业的广泛应用外,工业机器人在电子、食品加工、非金属加工、日用消费品和木材家具加工等行业对工业机器人的需求增长较快。

目前,工业机器人在电子行业领域的企业随之增多,市场竞争更为激烈。富士康、abb、fanuc、库卡、史陶比尔、那智不二越、安川电机、爱普生、斯图加特、车乐美等知名企业在国内工业机器人市场有较高的知名度,并占据较高的市场份额。作为机器人行业中的知名企业,爱普生重点市场就是与电子相关的、汽车零部件、3C、4品(食品、化妆品、药品、日常用品),同时瞄准了家用电器(家电)市场。

随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高,机器人的应用范周还在不断地扩大,已从汽车制造业推广到其他制造业,进而推广到诸如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统维护维修机器人等各种非制造行业。此外,在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域机器人的应用也越来越多,如无人侦察机(飞行器)、警备机器人、医疗机器人、家政服务机器人等均有应用实例。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。

近年来,受国际宏观政策的刺激以及居民消费水平提高的影响,我国电子行业进入了飞速发展。整个行业增产扩能,增加了对工业机器人行业的需求。电子行业需求在全球工业机器人销量中占比约30%,为汽车及汽车零部件之后的工业机器人应用第二大行业,在电子类的IC、贴片元器件领域工业机器人的应用均较普遍。

从中国工业机器人在电子行业的发展情况来看,主要应用在手机、电脑、零部件等领域,应用于手机生产领域的视觉机器人:分拣装箱、撕膜系统、激光塑料焊接、高速四轴码垛机器人等适用于触摸屏检测、擦洗、贴膜等一系列流程的自动化系统的应用。

产品类型变化

目前,国内工业机器人比较受青睐的就是机械手。机械手为各类新型电子部品的组装、器具制造加工技术。机器人细分到如:自动焊锡机器人、移动印刷机器人、自动打螺丝机器人、自动切割机器人、自动涂油机器人、自动点胶机器人等。如优傲机器人手臂技术先进,适合各种水平的生产员工使用,可应用于视觉组装、PCB焊接、装配、检测、打螺丝、点胶涂胶、撕膜贴膜、喷涂、贴标、取放、包装码垛等工位,目前已在世界知名企业纬创资通、华为、中兴通讯、富士康、伟创力等全面应用,进一步帮助客户提高生产效率,减少伤害。

Universal Robots 优傲机器人是一家引领合作型机器人全新细分市场的先驱企业,该公司关注机器人的用户可操作性和灵活度。自2008年推出首款UR机器人以来,公司发展迅猛,如今UR机器人已遍布全球50个国家,其产量每年翻倍增长。UR机器人目前正广泛应用于国内家电、汽车零部件、消费品、喷漆、机床、电镀、微电机、医疗、教育、视觉和自动导航等众多行业中。

2015年,工业机器人在产品类型发展赚足了眼球,随着人机协作趋势的发展,小型机器人几乎成为各家企业发展的核心产品,工业机器人巨头纷纷发布新型工业机器人,以协作机器人为主,市场基本都瞄准3C电子制造业。上海发那科机器人有限公司(2016慕尼黑上海电子生产设备展,展位号:E1.1100)针对小型物品搬运,高速抓取和装配,推出一款超轻量、紧凑的6轴结构FANUC ROBOT M-1iA,并设计有平行连杆结构的智能拳头机器人,可以实现各种方向的安装,并配有适应复杂装配作业的三轴手腕。

另一小型FANUC万能迷你机器人LRMate200iD,其大小与人的手臂相近,即使被安装在狭小的空间,也可以把机器人与周围设备发生碰撞的可能性控制在最低限度。通过采用高刚性手臂和最尖端的伺服控制技术,高速动作也不会产生晃动,实现了高速而且平滑的动作性能,能够容易地把它安装在加工机内部或者进行吊顶安装。

此为,国内生产商根据电子生产行业需求特制专区内机器人,小型化、简单化的特性实现了电子组装高精度、高效的生产,满足了电子组装加工设备日益精细化的需求,而自动化加工更是大大提升生产效益。对此,国产机器人本体企业也纷纷推出新型的机器人,小六轴关节机器人、scara机器人成为企业的新卖点和市场增长点。

夯实基础,把握未来

近年来,在传统制造业市场疲软、企业转型升级需求增加的背景下,机器人产业保持了良好的发展势头,企业产业化能力和行业配套能力实现不同程度的提升。展望未来,中国3C产业链比较齐全,加工企业众多,3C领域将成为工业机器人厂商竞相角逐的市场;家电行业工业机器人已经有成长苗头,也将成为工业机器人发展最快的市场;随着互联网的影响,智能可穿戴设备成为发展新趋势。

结合实际,中国工业机器人行业的发展机会在于:系统集成应用从中低端市场做起;机器人单体从需求旺盛且结构相对简单的产品门类做起;加速机器人核心零部件国产化步伐,只有实现零部件国产化才能真正降低成本,从而在未来黄金市场3C、白色家电、智能可穿戴设备领域迎来国产工业机器人的蓬勃发展!


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新闻来源: 电子工程世界

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