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企業機器人是自動化技術發展的高度產物，它綜合了計算機、控制論、機構學、信息和傳感技術、人工智能、仿生學等多學科，由操作機、控制器、伺服驅動系統和檢測傳感裝置構成，是先進制造技術領域不可缺少的自動化設備，它的應用是一個國家工業自動化水平的重要標志。 在人口紅利拐點來臨和產業升級的背景下，工業機器人逐步走進公眾的視野。我國經濟結構轉型的“推力”、人口結構變化造成勞動力短缺與制造業用人成本趨勢性上升的“拉力”和產業政策扶持的“催化力”正觸發著國內工業機器人市場的蓬勃發展。工業機器人的發展也成為了自動化企業新的戰略增長點。 ABB機器人業務中國區總裁李剛表示，在支持中國汽車工業發展的同時，工業機器人也開始涉足汽車以外的行業，典型的行業包括鑄造、金屬加工等。在這里，機器人替代人力從事危險、單調、重復的勞動。隨著中國經濟的騰飛，工業機器人開始服務于更多的行業，如電子加工、食品飲料、塑料橡膠、醫藥、化工、建筑、交通等。在這些領域，機器人可以有效地幫助客戶提高生產柔性、生產效率和產品質量。 “目前主要用于汽車焊裝、軌道客車焊接和液晶玻璃基板搬運三大領域。未來比較看好的新領域是機加工、家電、食品、醫療行業。對液晶玻璃基板的市場依舊看好，這些領域對機器人的需求量將持續上漲。”韓國現代重工工業機器人華北區銷售經理孫曉默在接受中國工控網的訪談時說。 深圳市眾為興市場部經理劉勇認為，未來機器人將會越來越多地應用在勞動密集型及對認識安全要求高的行業，如電子行業、五金加工。從功能上來說，噴涂、點膠、焊接、搬運、裝配、五金監測、沖床上下料以及配合視覺系統的外觀監測等領域，將對機器人應用需求越來越多。 李剛表示，從機器人行業來看，未來技術發展的關鍵在于機器人與其他自動化系統的無縫集成和控制，以及機器人與人共同工作的安全保障。因此，總而言之，無論是驅動系統還是運動控制，創造小、輕、快、安全和更智能更柔性的機器人，將是未來主流技術發展趨勢。 劉勇指出，驅動產品未來發展的方向是穩定性，機器人需要頻繁啟停，這對機器人的穩定性提出了更高的要求，隨著國內用戶的特殊化需求越來越多，驅動系統也將被用戶要求定制化。“我認為運動控制的發展趨勢將是操作越來越簡便，不要求操作人員進行軟件編程，操作人員可以通過簡單的界面，類似于我們的智能手機，通過按鍵操作的方式來控制機器人。” “從發展基礎上看，中國工業機器人產業起步相對較晚，在裝機數量和機器人密度方面與成熟市場還有較大差距。根據國際機器人聯合會數據，2011年，中國工業機器人裝機數量為74867臺，機器人密度為每1萬名產業工人21臺，都遠遠低于成熟市場水平。”李剛表示，目前，中國工業機器人的應用仍較集中于汽車行業，根據國際機器人聯合會2012年報告，在全球范圍內汽車行業應用約占工業機器人應用總量的40%，而在中國這一數字要更高一些。此外，即便是在汽車行業，中國市場的工業機器人應用也仍然集中于關鍵工藝，中國每萬名汽車產業工人中所擁有的機器人臺數為141臺，而日本為1584臺，意大利為1215臺，德國為1176，這和世界發達水平相比還有很大差距。 劉勇也認為，目前，國外機器人品牌占據國內90%的市場，國內這么多企業占有不到10%的市場份額。國外機器人綜合能力很強，比如材料的關鍵部分連接、裝配工藝、軟件算法等。比如，機器人中很重要的零部件諧波減速器，由國產材料做出來的壽命只能一至兩年，1年后磨損就非常嚴重，而諧波減速器的材料直接影響著機器人的速度和精度。機器人的核心算法，國內機器人在軌跡平滑算法上都不夠領先，因此打磨、焊接等機器人還是以國外品牌居多。“在機器人應用上，目前跟機器人配套的很多傳感器等相關的控制元器件大多采用國外品牌，這些品牌質量相對穩定，使用壽命長，同時對復雜現場環境實用性也較強。從這些傳感器及元器件的角度來說，國內廠家也是有差距的。” 孫曉默認為，在控制系統開發方面，國外機器人更勝一籌。從性能上來說，國外機器人較之國內機器人顯現出精度高、速度快、運行穩定的優點。目前國內機器人雖然在實驗階段也完成了點焊、弧焊、搬運、碼垛等多領域的應用，但從實際長期應用來看，并未得到實踐。在上下料搬運方面，已經開始能看到國內機器人的身影，但焊接等高難度的控制領域，還鮮有國內機器人的身影，這需要一個漫長發展過程。 過去半個多世紀里，制造企業已經在通過使用工業機器人實現自動化，來提高生產效率，并且它們工作得很出色。雖然機器人一直被用作執行特定的重復性操作(例如為生產線上的每輛汽車焊接一組特定的接口)，但是人類已經對生產線進行了精心的安排和設置，來充分利用機器人強大的力量和高度的精確性。 這種模式在生產汽車這類大批量制造的產品時很有效。然而，隨著個性化或定制生產需求的增加，制造企業要越來越多的根據用戶需求制造小批量產品，而用于設定制造工序(例如焊接或加工)所需的時間就成了一個主要瓶頸。準備機器人從事特定工作需要的時間太長，有時得好幾個月。其間人們必須安排焊接順序，重新組裝部件，為機器人編寫程序，準備庫存材料，以及優化焊接參數。 傳統的工業機器人只聽命于“程序”，而無法與人類“合作”。傳統工業機器人根據其“本性”不達目的不罷休，無論是否有人類擋在前面。如果有障礙物阻擋了它的移動，工業機器人就會進入錯誤狀態并自動關機。這種情況雖然比碾過什么人要好些，但卻大大降低了生產效率。如果人類和這些“同事”們只是在彼此互相過于接近時暫停一下，就可以少耽誤多少工作？ |
