工业机器人在中国的应用和发展
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工业机器人在中国的应用和发展
姓名:xx 班级:xxxx级机械x班学号:xxxxxxxx 【摘要】随着计算机技术的不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,工业机器人已成为一种高新技术产业,为工业自动化发挥了巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。
【关键字】应用、发展、产业化市场
一、工业机器人中国发展史
我国工业机器人起步于70年代初期,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。
70年代是世界科技发展的一个里程碑:人类登上了月球,实现了金星、火星的软着陆。我国也发射了人造卫星。世界上工业机器人应用掀起一个高潮,尤其在日本发展更为迅猛,它补充了日益短缺的劳动力。在这种背景下,我国于1972年开始研制自己的工业机器人。
进入80年代后,在高技术浪潮的冲击下,随着改革开放的不断深入,我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。“七五”期间,国家投入资金,对工业机器人及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发,研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。1986年国家高技术研究发展计划(863计划)开始实施,智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿,经过几年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。
从90年代初期起,我国的国民经济进入实现两个根本转变时期,掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮,我国的工业机器人又在实践中迈进一大步,先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人,并实施了一批机器人应用工程,形成了一批机器人产业化基地,为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。
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。
前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》数据显示,2013年中国市场共销售工业机器人近3.7万台,约占全球销量的1/5,总销量超过日本,位居全球第一。而且我国市场销售机器
人的数量,年化增长率高达34%。成为全球增长速度最快的工业机器人市场。预计到2018年工业机器人年供应量超过91000台。
二、工业机器人在中国的应用
工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业,或是危险、恶劣环境下的作业,例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上,以及在原子能工业等部门中,完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。
20世纪50年代末,美国在机械手和操作机的基础上,采用伺服机构和自动控制等技术,研制出有通用性的独立的工业用自动操作装置,并将其称为工业机器人;60年代初,美国研制成功两种工业机器人,并很快地在工业生产中得到应用;1969年,美国通用汽车公司用21台工业机器人组成了焊接轿车车身的自动生产线。此后,各工业发达国家都很重视研制和应用工业机器人。
由于工业机器人具有一定的通用性和适应性,能适应多品种中、小批量的生产,70年代起,常与数字控制机床结合在一起,成为柔性制造单元或柔性制造系统的组成部分。
三、发展前景:产业化市场空间巨大
首先,我国在机器人领域的部分技术已达到或接近国际先进水平。机器人涉及的技术较多,大体可分为器件技术、系统技术和智能技术。我国在通用零部件、信息网络等部分器件和系统技术领域与发达国家的差距在10年左右,而对智能化程度要求不高的焊接、搬运、清洁、码垛、包装机器人的国产化率较高。近年来,我国在人工智能方面的研发也有所突破,中国科学院和多所著名高校都培育出专门从事人工智能研究的团队,机器人学习、仿生识别、数据挖掘以及模式、语言和图像识别技术比较成熟。
其次,我国企业具有很强的系统集成能力,这种能力在电子信息等高度模块化产业和高铁等复杂产品产业都得到体现。系统集成的意义在于根据具体用户的需求,将模块组成可应用的生产系统,这可能成为我国机器人产业打破国外垄断的突破口。
第三,我国机器人产业的市场空间巨大。目前,我国机器人使用密度较低,制造业万人机器人累计安装量不及国际平均水平的一半,服务和家庭用机器人市场尚处于培育阶段,机器人应用市场增长空间巨大;二代机器人仍然是主流,机器人向第三代智能机器人升级换代空间巨大;机器人主要应用于汽车产业,机器人向其他领域扩展空间巨大。
当然,我们也要清醒地看到我国工业机器人产业发展面临的巨大挑战。首先,机器人的顶层架构设计和基础技术被发达国家控制,在机器人成本结构中比重较大的减速机、伺服电机、控制器、数控系统都严重依赖进口,国产机器人并不具备显著成本优势。其次,存在低端锁定的风险。一方面,发达国家不会轻易向中国转移或授权机器人核心技术、专利,我国机器人企业通过参与国际标准制定、技术合作研发进入中高端市场的阻碍很多;另一方面,地方政府对产业的盲目投资可能形成过剩产能,导致重复建设和低价竞争。再次,机器人研发、制造与应用之间缺乏有效衔接。机器人相关技术研发领先的高校和院所并不具备市场开拓能力,而企业在基础研发上的投入还非常低,国内产学研结合又存在诸多体制机制障碍,导致研发与制造环节脱节。
四、结束语
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。广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与产量,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,有着十分重要的意义。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。和计算机、网络技术一样,工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。鉴于此,工业机器人可以说是节约劳动生产力,提高产量的尤物,是人类机械化提高的一个重要标志,工业机器人的未来发展是十分乐观的。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。
五、参考文献
【1】《机器人技术》张玫等编著机械工业出版社2012年1月
【2】《人民日报》作者:黄群慧黄阳华邓洲 2014年06月30日。
【3】我国工业机器人发展研究作者:孙英飞,罗爱华..[J].科学技术与工程。