智能机器人的发展与应用前景

关键技术：
• • • •
多功能感知 智能Agent 语音识别 信息融合
无人机
人机交互
无人驾驶汽车
11
智能制造发展方向：装备智能化
12
智能制造发展方向：车间智能化
13
智能制造发展方向：工厂智能化
中央控制室 智能化加工设备 现场Andon 现场监视装置
高级计划排程
智能化生产控制中心
智能化机械手
智能加工中 心与生产线
仪表台总成
座椅 轮胎
大灯总成
动力总成
悬架总成
底盘
15
智能制造发展方向：智能制造模式
16
智能制造关键技术：数字化制造
产品开发
• 数字化建模
数字控制
• 智能控制技术 • 高速高精度驱动
生产管理
• 控制传感技术
企业协作
• 高速通讯网络协议 • 资料共享技术 • 信息安全技术
• 虚拟设计
• 创新设计 • 数字样机设计 • 面向制造DFM
智能化工厂
智能化生产执 行过程管控
执行过程调度
智能化仓储/运输与物流
DNC 数字化物流管控
智能刀具管理
自动化立体仓库
AGV智能小车
公共资源定位系统
数字化质量检测
14
智能制造发展方向：供应链智能化
主机厂与供应商：物理距离 与 信息距离
– 以江淮汽车为例：
• 零部件供应巢建设项目现已有澳大利亚和台湾、香港等7省区在内的260家企业签约入驻 • 目前江淮已实施了物料拉动平台 主要方向：以主机厂为核心的全产业链质量控制
• 实时信息管理技术 • 信息集成技术
• 嵌入式数字制造
• 远程诊断 • 智能维护
• 数字化车间技术
• 制造系统建模 • 决策控制
17
智能制造关键技术：机器人
全球年增长率9%
中国年增长率17%
焊接、装配、喷漆、码垛、搬运
2012年中国工业机器人销量为2.7万台；我国达到世界水平时 将有380亿工业机器人本体市场空间，1140亿工业机器人系统 集成市场空间
2 缩短生产周期
• • • 更短的创新周期 更为复杂的产品 更大的数据量
3
• • •
提高柔性
个性化大规模生产 快速变化的市场 更高的生产效率
制造业变化的速度比以往更快
5
中国制造业挑战与机遇
低附加值 高附加值
哥本哈根中国减排目标
产业升级压力 劳动力成本上升 能耗排放压力
中国制造业机遇：发展先进制造技术，实现产业升级
搬运 信息处理
包装
流通加 工
配送
定位跟踪
现代信息化企业功 能需求
视频监控 环境监控
有线/无线 接入
即时通信 移动办公
信息共享
流程管理
现代物流技术要求
自动识别技术 互联网应用技术
GIS地理信息系统技术 移动网络应用技术
传感技术
GPS定位导航技术
我国制造业核心竞争力国际差距与发展机遇
我国制造业规模连续五年居世界第一，但仍“大而不强”，核心 竞争力与美、德等发达国家存在较大差距； 数字化智能化制造为我国制造业实施创新驱动发展战略，迈向制 造强国提供了历史性机遇和挑战。
7
智能制造：研究范围
如同人 脑
自动工艺决 策与NC编程
工艺知识与 智能控制
如同人 四肢
智能化功 能部件 智能人机 交互 装备
图形化建 模与仿真
数字化智 能化制造
系统
如同人 感官
工况感知 与识别
智能制造：发展阶段
智能化 产品设计、制造过程中具 有感知、分析、决策、执 行功能 网络化 利用自组织网络，动态配 置资源，实现研究、设计、 生产和销售各种资源重组 数字化 CAD/CAE/CAPP/CAM/PD M/ERP/RE/RP
2020
2015
2011
智能制造核心特征
10
智能制造发展方向：产品智能化
关键技术：
• • • • • • 环境感知 路径规划 智能识别 自主决策
回收 信息 销售 信息 物流 信息 制造 信息 设计 信息
原材料 信息
自主决策
关键技术：
工况识别感知 控制算法及策略
产品全生命周期个性化定制与服务
自适应工况
智能机器人的发展与应用前景
1
CONTENTS
智能机器人智能机器人概述
目录
2 3
智能机器人智慧制造规划
智能机器人未来展望
中国制造业三十余年的变迁
企业信息化的各要素中包含着丰富的功能应用需求，各种物联网技术的广泛应用，行业功能的不断完善使传统物流行 业逐步走向全新的现代物流
企业物流活动七 要素
运输
仓储
18
世界工业机器人安装总量
智能制造关键技术：智能传感
19
智能制造应用：机器人技术应用
人 工
搬运 喷涂 焊接 机加工
机 器 人 特 点
负载大 无严格 精度要求
工作环境 恶劣 精度要求 较低
要求快速 平稳移动 定位精度 要求较高 (亚微米级 ) 20
负载大 环境恶劣 精度要求高 (微米级)
中国政府积极推进智能机器人
逆向互联网化的传导机制：C-B-M 生产商柔性化
以规模效应和资金为主的竞争逐步
中间商服务化
信息透明使原来依靠信息不对称赚取
消费者主导市场
移动互联网，社交网络，“无时无刻
让位于信息利用和灵活的协同。互联网为
中小制造企业（品牌商）赋能： （1）聚焦用户 （2）多工厂协同
差价的传统中间商逐步让位于拥有更强信
息能力的服务商。另一方面，互联网上容 易产生信息冗余，创造信息增值的服务商 也涌现而出： （1）O2O服务 （2）信息平台服务
6
中国制造2025：我国实现“制造强国”战略的必然选择
世界工厂：中国 中国制造 中国智造
2009年，中科院在“中国至2050年先进制造科技发展路线图”提出了“基于泛在信息的 智能制造系统”； 2010年中国机械工程学会启动“中国机械工程技术路线图”编制工作，其中“智能制造技 术路线图”是六大专题之一； 2011年国家发改委、财政部、工信部组织设立了“智能制造装备发展专项”； 2015年国务院公布并推进实施“中国制造2025”规划，是实现制造业升级和“制造强国” 战略的必然选择。
全员劳动生产率
增加值率 创新能力
美国 德国 中国
源自文库同步发展战略 工业2.0：规模化 工业3.0：数字化 工业4.0：智能化
创新驱动发展 产品设计创新 制造技术创新 产业模式创新
关键技术自给率 资源能源消耗（利用率）
制造业核心竞争力正在发生深刻变化
提升竞争力
1
•
提升效率
能源和资源利用效率 是竞争力的决定性因素
互联网+时代下中国制造企业的变化
经济下行 招工难 B2B B2C O2O 机器人 智能机器人
社交化
营销转型
组织轻盈
合伙人
部落
精益
表象与实际的差别…… 其实质仍然是高质量、 精益管理、激活团队、管理及业务的创新！
互联网+，催生C2B/C2M/C2S商业模式
物流/金融 原材料 生产 品牌商 分销 零售 消费者