自從20世紀60年代初人類制造了第一臺工業(yè)機器人以后,機器人就顯示出了極強的生命力。日本政府對工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用實施了積極的扶植政策,率先從美國引進了機器人技術(shù),僅用十幾年的時間,在日本就實現(xiàn)了工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用?,F(xiàn)在,在工業(yè)發(fā)達國家中,工業(yè)機器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車及汽車零部件制造業(yè)、機械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)、物流等諸多領(lǐng)域中。作為先進制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段,工業(yè)機器人已經(jīng)成為衡量一個國家制造水平和科技水平的重要標志。
我國的工業(yè)機器人研究開始于20世紀70年代,由于當(dāng)時經(jīng)濟體制等因素的制約,發(fā)展比較緩慢,研究和應(yīng)用水平也比較低。1985年,隨著工業(yè)發(fā)達國家開始大量應(yīng)用和普及工業(yè)機器人,我國在“七·五”科技攻關(guān)計劃中將工業(yè)機器人列入了發(fā)展計劃,由當(dāng)時的機械工業(yè)部牽頭組織了點焊、弧焊、噴漆、搬運等型號的工業(yè)機器人攻關(guān),其他部委也積極立項支持,形成了中國工業(yè)機器人第一次高潮。
進入20世紀90年代后,為了實現(xiàn)高技術(shù)發(fā)展與國家經(jīng)濟主戰(zhàn)場的密切銜接,863計劃確定了特種機器人與工業(yè)機器人及其應(yīng)用工程并重、以應(yīng)用帶動關(guān)鍵技術(shù)和基礎(chǔ)研究的發(fā)展方針。經(jīng)過廣大科技工作者的辛勤努力,開發(fā)了7種工業(yè)機器人系列產(chǎn)品,102種特種機器人,實施了100余項機器人應(yīng)用工程。
在20世紀90年代末期,我國建立了9個機器人產(chǎn)業(yè)化基地和7個科研基地,包括沈陽自動化研究所的新松機器人公司、哈爾濱工業(yè)大學(xué)的博實自動化設(shè)備有限公司、北京機械工業(yè)自動化研究所機器人開發(fā)中心、海爾機器人公司等。產(chǎn)業(yè)化基地的建設(shè)帶來了產(chǎn)業(yè)化的希望,為發(fā)展我國機器人產(chǎn)業(yè)奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)過廣大科技人員的不懈努力,我國目前已經(jīng)能夠生產(chǎn)具有國際先進水平的平面關(guān)節(jié)型裝配機器人、直角坐標機器人、弧焊機器人、點焊機器人、搬運碼垛機器人和AGV自動導(dǎo)引車等一系列產(chǎn)品,其中一些品種實現(xiàn)了小批量生產(chǎn)。一批企業(yè)根據(jù)市場的需求,自主研制或與科研院所合作,進行機器人產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。如奇瑞汽車與哈工大合作進行點焊機器人的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)、西安北村精密數(shù)控與哈工大合作進行機床上下料搬運機器人的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)、昆山華恒與東南大學(xué)等合作開發(fā)弧焊機器人、廣州數(shù)控開發(fā)焊接機器人、鹽城宏達開發(fā)弧焊機器人。
但是,我國目前還沒有像日本的fanuc和德國的kuka那樣的形成規(guī)模的工業(yè)機器人制造廠,工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)目前在我國還僅僅處于萌芽階段。隨著我國現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展,我國工業(yè)機器人的需求量在快速增長。
工業(yè)機器人作為最典型的機電一體化數(shù)字化裝備,技術(shù)附加值很高,應(yīng)用范圍很廣,作為先進制造業(yè)的支撐技術(shù)和信息化社會的新興產(chǎn)業(yè),將對未來生產(chǎn)和社會發(fā)展起著越來越重要的作用。國外專家預(yù)測,機器人產(chǎn)業(yè)是繼汽車、計算機之后出現(xiàn)的一種新的大型高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。隨著我國工業(yè)企業(yè)自動化水平的不斷提高,工業(yè)機器人市場也會越來越大,這就給工業(yè)機器人的研究、開發(fā)、生產(chǎn)商帶來巨大商機。然而機遇也意味著挑戰(zhàn),目前全球各大工業(yè)機器人供應(yīng)商都已大力開拓中國市場,因此中國必須大力發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè),通過發(fā)揮中國生產(chǎn)制造優(yōu)勢,提高自主創(chuàng)新能力,尋求有特色的發(fā)展道路,在國家相關(guān)政策的支持下扶持和鼓勵一大批民族的機器人產(chǎn)業(yè)成長壯大。
工業(yè)機器人的需求與前景
我國目前正從勞動密集型向現(xiàn)代化制造業(yè)方向發(fā)展,振興制造業(yè)、實現(xiàn)工業(yè)化是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要任務(wù)。從制造業(yè)的發(fā)展歷程看,生產(chǎn)手段必然要經(jīng)歷機械化、自動化、智能化、信息化的變革。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展以及生產(chǎn)技術(shù)的不斷進步和勞動力成本的不斷上升,如何進一步提高生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低勞動強度、改善勞動條件已經(jīng)成為不少企業(yè)不得不考慮的問題。作為先進制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段,工業(yè)機器人的應(yīng)用和普及自然成為企業(yè)較理想的選擇。機器人工作站,特別是機器人自動化生產(chǎn)線的不斷出現(xiàn),不僅大大增強了企業(yè)競爭力,也給用戶帶來了顯著效益,隨著企業(yè)自動化水平的不斷提高,機器人自動化生產(chǎn)線的市場肯定會越來越大,將逐漸成為自動化生產(chǎn)線的主要形式。
目前,世界工業(yè)機器人裝機總量已達到一百多萬臺,主要分布在日本、美國、德國等技術(shù)發(fā)達國家的制造業(yè)中。在中國現(xiàn)在已有3萬多臺工業(yè)機器人在運行使用,但與工業(yè)發(fā)達國家相比仍然有很大的差距。汽車業(yè)是工業(yè)機器人應(yīng)用大戶,從汽車制造業(yè)每萬名生產(chǎn)工人占有機器人的數(shù)量來看,日本1710臺、意大利1600臺,法國1120臺,西班牙950臺,美國770臺,英國610臺,瑞典630臺,而我國還不到90臺(汽車產(chǎn)業(yè)職工人數(shù)約為356萬,參見汽車工業(yè)協(xié)會2008年11月數(shù)據(jù))。由此可見,我國汽車工業(yè)的工業(yè)機器人市場遠未飽和。僅我國汽車工業(yè)就存在一個龐大的工業(yè)機器人市場,如果考慮到我國整個制造業(yè)的需要,工業(yè)機器人市場則更加龐大。
長期以來,由于我國人口眾多、勞動力價格低廉、生產(chǎn)技術(shù)水平又相對落后,工業(yè)機器人的應(yīng)用受到了很大限制。改革開放后,隨著大量外資、合資企業(yè)的出現(xiàn)以及國內(nèi)企業(yè)技術(shù)水平的不斷提高,特別是汽車業(yè)的快速發(fā)展,我國工業(yè)機器人應(yīng)用情況發(fā)生了相當(dāng)大的變化。據(jù)統(tǒng)計,“九·五”期間,我國工業(yè)機器人的需求量以每年30%以上的速度快速增長。至2000年時,我國工業(yè)機器人的擁有量已達3500臺左右,主要包括點焊、弧焊、噴漆、注塑、裝配、搬運、沖壓等各類機器人;至2005年擁有量達到7000臺。近幾年來,隨著經(jīng)濟的快速境長,特別是汽車業(yè)的高速發(fā)展,我國每年新增的工業(yè)機器人臺數(shù)以及總擁有量都在快速增長。廣泛采用工業(yè)機器人,不僅可以有效提高產(chǎn)品質(zhì)量,而且對保障人身安全、改善勞動環(huán)境、減輕勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約材料消耗以及降低生產(chǎn)成本都具有十分重要的意義。
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