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华经纵横:未来工业机器人会取代人工?

中国产业竞争情报网  2014-07-25  浏览:


  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,技术附加值很高,应用范围很广,作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业,将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。国外专家预测,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。


  广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与数量,而且对保障人身安全,改善劳动环境,减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本,对促进我国制造业的崛起,都有着十分重要的意义。随着我国老龄化加剧,适龄劳动力比例逐步下降,制造业人均工资呈逐年上升状态。低端劳动力供给不足已成为企业招工面临的一大困扰。目前80后和90后已经成为劳动力市场的主力,相比60后和70后,他们个人对未来的诉求较多,一个显著变化就是,越来越少的年轻人愿意从事工资低、单调重复繁重、环境差的工作,导致低端劳动力供给不足,每到岁末年初这种“民工荒”现象在沿海地区表现尤为明显,用人单位越来越倾向于用机器人替代人工,从事此类工作。未来工业机器人替代人工已成为产业升级的必由之路。


  目前国内外工业机器人的发展现状


  在国外:在发达国家中,工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线,以保证产品质量,提高生产效率,同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明,工业机器人的普及是实现自动化生产,提高社会生产效率,推动企业和社会生产力发展的有效手段。


  机器人技术是具有前瞻性、战略性的高技术领域。国际电气电子工程师协会IEEE的科学家在对未来科技发展方向进行预测中提出了4个重点发展方向,机器人技术就是其中之一。


  在国内:我国工业机器人起步于上世纪1970年初期,经过20多年的发展,大致经历了3个阶段:70年代的萌芽期,80年代的开发期和90年代的适用化期。虽然中国的工业机器人产业在不断的进步中,但和国际同行相比,差距依旧明显。从市场占有率来说,更无法相提并论。工业机器人很多核心技术,当前我们尚未掌握,这是影响我国机器人产业发展的一个重要瓶颈。


  随着人口红利的逐渐下降,企业用工成本不断上涨,工业机器人正逐步走进公众的视野,机器人产业将迎来了重大的发展机遇;在国家政策支持下,产业有望迎来爆发期。


  我国工业机器人发展面临的主要问题


  我国工业机器人虽然经过“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,但是在某些关键技术上,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。虽然有些先进企业领军国内行业,但是我国与世界的差距依然明显,在工艺和加工方面表现鸡肋问题。


  1、创新能力薄弱,核心技术和核心关键部件受制于人,整机面临空壳化。


  我国基础零部件制造能力差,随着我国在相关零部件有了一定基础,但是无论从质量产品系列方面还是批量化供给方面,与国外存在较大差距。特别在高性能交流伺服电机和高精密减速器方面的差距尤其明显,影响产业机器人发展。


  2、产业规模小,市场满足率低,相关基础设施服务体系建设明显滞后。


  中国工业机器人企业还没有形成自己品牌,虽然有一批企业从事机器人开发,但是没有形成较大规模。缺乏市场品牌的认知度,在机器人的市场方面一直面临国外品牌的竞争压力。


  3、行业归口,产业规划需要进一步明确。


  目前工业机器人还没有建立起自己行业体系,行业管理缺失,导致这个行业产业规划行业政策研究标准体系建设等行业重点工作还存在着缺位。相关制造企业科研院所高校无法发挥集中力量办大事优势和特点。


  4、需要开展关键技术研究。


  工业机器人技术尽管发展得相对成熟,但是工业机器人技术也在不断的发展,需满足不同产品需求的新的机器人构型,如具有力觉、机器视觉及多种传感器的机器人运动控制技术等。


  5、国家在鼓励工业机器人产品研发方面的政策很少。


  日本政府为了鼓励企业生产和使用机器人制定了相关的扶植和激励政策,极大地促进了工业机器人产业的发展和工业机器人推广应用;但我国目前出台推动工业机器人发展的政策不多。


  推动我国工业机器人进一步发展的主要措施


  中国正从制造大国迈向制造强国,在实现装备业产业机构升级过程当中,工业机器人发展可以在当中发挥重要作用。而目前我国工业机器人发展也正处于关键转折点,需要社会各界大家一起齐心协力共同推动我国机器人产业发展跨向新台阶,进入快速发展阶段。


  我们需要做好以下几个步骤:


  1、为我国工业机器人发展创造良好政策环境


  作为装备制造业行业主管部门,实现我国工业机器人贸易各项政策协调胡同,全方位系统促进我国工业机器人技术创新工作。


  2、积极推进工业机器人行业组织建立,推动行业形成合力。


  提出符合我国市场和技术发展特点产业规划,建立运行检测及信息发布与分析评价体系,建立完善行业技术标准体系。我们将充分发挥市场配置资源基础性作用,抓住几个重点产品集中突破,集中主要技术力量和资金,重点推进两到三种工业机器人产业化开发,实现规模应用和总体技术突破,形成以国际品牌工业机器人局部竞争能力,为工业机器人产业发展打好基础。优先鼓励由用户企业制造企业组成产业联盟参与工程招投标,共同开发工业机器人。鼓励金融机构开展多种形式首抬套保险业务,积极引入风险投资机制,全力落实好政策。


  3、立足长远夯实基础。


  工业机器人以关键技术发展为主攻方面,加强基础技术研究,着力推进产品质量可靠性和寿命升级。加大先进技术推广和应用和产业化力度,营造有利于技术制造产业向高端发展环境。把长期形成的以整机带动零部件发展思路,转变到优先发展基础技术和零部件上,提升工业机器人基础技术和零部件产业整体水平和国际竞争力。


  4、进一步加强国际交流合作,多层次多渠道多形式推进国际交流。


  鼓励境外企业和科研机构进一步加强与国内的企业和科研机构研发合作,支持企业积极参与技术标准完善出口信贷保险政策,促进工业机器人制造技术装备及工程服务出口。


  我国工业机器人的未来发展趋势


  1、示教再现型工业机器人产业化技术研究。


  这些研究主要包括:关节式、侧喷式、顶喷式、龙门式喷涂机器人产品的标准化、通用化、模块化、系列化设计;柔性仿形喷涂机器人开发;焊接机器人产品的标准化、通用化、模块化、系列化设计;弧焊机器人用激光视觉焊缝跟踪装置的开发;焊接机器人的离线示教编程及工作站系统动态仿真;电子行业用装配机器人产品标准化、通用化、模块化、系列化设计;批量生产机器人所需的专用制造、装配、测试设备和工具的研究开发。


  2、智能工业机器人的开发与研究。


  这些研究主要包括:遥控加局部自主系统构成和控制策略研究;智能移动机器人的导航和定位技术研究;面向遥控机器人的虚拟现实系统;人机交互环境建模系统;基于计算机屏幕的多机器人遥控技术。


  4、机器人化机械研究开发。


  这些研究开发主要包括:并联机构机床(VMT)与机器人化加工中心(RMC)开发研究;机器人化无人值守和具有自适应能力的多机遥控操作的大型散料输送设备。


  5、以机器人为基础的重组装配系统。


  这些系统主要包括:开放式模块化装配机器人;面向机器人装配的设计技术;机器人柔性装配系统设计技术;可重构机器人柔性装配系统设计技术;装配力觉、视觉技术;智能装配策略及其控制技术。


  6、多传感器信息融合与配置技术。


  该技术主要包括:机器人的传感器配置和融合技术在水泥生产过程控制和污水处理自动控制系统中的应用;机电一体化智能传感器的设计应用。


  笔者认为,中国要做世界强国就必须用最少的资源做更多的事;企业要做强就必须尽可能地采用高新技术来更高效率的生产。以高竞争力取胜,这就需要很多的机器人,人是没有机器人那样的精确率,准确率和高效率的。未来可能会有人失业,但创造的就业机会更多,社会所得的利益会更多。或许在不久将来,机器人产业会如同汽车一样成为国家的经济支柱产业。


  总之,未来中国或成为全球最大的机器人市场。在中国廉价劳动力优势逐渐消失的背景下,“机器换人”已是大势所趋,未来的5至10年或将成为中国市场的爆发期,业界也普遍对此持乐观态度。

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