市場發(fā)展迅猛
記者:從2001年開始,工業(yè)機器人在中國呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢。作為生產(chǎn)廠家,您認(rèn)為是哪些原因促進了工業(yè)機器人在中國的快速發(fā)展?
曾孔庚先生:首先我國的汽車工業(yè)高速發(fā)展,對汽車制造裝備提出了大量的需求。工業(yè)機器人是汽車生產(chǎn)中的一種主要的自動化設(shè)備,在整車及零部件生產(chǎn)的弧焊、點焊、噴涂、搬運、涂膠等工藝中有大量應(yīng)用。
其次,我國的國民經(jīng)濟整體實力持續(xù)發(fā)展,很多企業(yè)已有經(jīng)濟實力采用高水平的生產(chǎn)裝備。
最后,我國的機器人應(yīng)用工程的設(shè)計、生產(chǎn)水平提高,可以提供除整車線之外的機器人各種工作單元。
朱進滿先生:帶來這些變化主要是以下兩個原因:
1、勞動力構(gòu)成和成本的變化。隨著我國經(jīng)濟持續(xù)的增強,勞動力供應(yīng)格局到現(xiàn)在已經(jīng)開始發(fā)生變化。勞動力由供遠(yuǎn)大于求開始向供求平衡的方向發(fā)展,工人對薪資和工作條件提出了更高的要求。這種從企業(yè)微觀層面到整個社會宏觀層面的改變對于中國企業(yè)影響巨大,它促使企業(yè)認(rèn)識到必須采取從改善機器設(shè)備入手,提高技術(shù)和資金的密集度以盡量減少用工量來應(yīng)對這種改變。
2、提高產(chǎn)品質(zhì)量的需求。持續(xù)三十年的經(jīng)濟強勁發(fā)展,尤其是對外出口以及國內(nèi)外資企業(yè)對質(zhì)量的嚴(yán)格要求,逼迫產(chǎn)業(yè)界開始重視工業(yè)機器人在降低勞動成本、減少勞動風(fēng)險、提高產(chǎn)品質(zhì)量中所起的巨大作用。正因為如此,最近幾年國內(nèi)越來越多的企業(yè)在生產(chǎn)中采用了工業(yè)機器人。不少企業(yè)通過采用工業(yè)機器人及技術(shù)滿足了自己的要求,從而提高企業(yè)的競爭力。
吳越明先生:在像中國這樣的一個勞動力成本非常低廉的發(fā)展中國家,工業(yè)機器人主要還是應(yīng)用于重復(fù)性勞動及對人體傷害比較大的行業(yè),及一些精密加工行業(yè),如汽車和噴涂。
汽車行業(yè)中,主要使用工業(yè)機器人來作車身加工中的焊接工作及一些精密零部件的裝配工作。如Bosch使用Staubli SCARA系列機器人,用來裝配汽車用的ABS剎車系統(tǒng),滿足了高精度的需要。
噴涂行業(yè)中,F(xiàn)oxconn集團使用了大量的Staubli RXpaint機器人應(yīng)用在電子產(chǎn)品外殼的噴涂上,比如Dell,Apple等筆記本的外殼。
鄒濤先生:
1.以汽車制造業(yè)為主的制造業(yè)在中國的高速發(fā)展促進了工業(yè)機器人的發(fā)展。2000年開始,受國家宏觀政策調(diào)控及居民消費水平提高的影響,我國汽車工業(yè)的發(fā)展進入了一個歷史性的高速增長期。針對這種局面,國際汽車巨頭紛紛進入中國市場并不斷擴大原有生產(chǎn)規(guī)模,國內(nèi)汽車自主品牌生產(chǎn)廠家也紛紛加大研發(fā)和投資力度,整個行業(yè)的增產(chǎn)擴能增加了對工業(yè)機器人需求。
2.國家政策的大力扶持。為了保證產(chǎn)品在市場上有較強的競爭力,制造業(yè)中的大中型國有企業(yè)近年來一直在不斷加大對工業(yè)機器人的采購用于技術(shù)改造,這種采購在政策上得到了國家和政府的大力支持,比如機器人零關(guān)稅政策,技術(shù)改造的免稅政策等。這些政策的實施使得機器人的應(yīng)用在未來相當(dāng)長的時間內(nèi)仍將保持快速的增長勢頭。
3.近年來,我國民營企業(yè)的高速發(fā)展以及在海外市場的不斷拓展與合作,使得相當(dāng)一部分企業(yè)也逐漸認(rèn)識到利用工業(yè)機器人技術(shù)來幫助生產(chǎn)價格合理的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的優(yōu)勢所在,對工業(yè)機器人的采用量也在逐步增加,雖然裝備的數(shù)量上與國有大中型企業(yè)仍然存在較大的差距,但是增長的速度驚人,必將成為工業(yè)機器人市場的重要客戶。
4.其他制造業(yè)在中國的迅猛發(fā)展。當(dāng)前中國制造業(yè)的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了明顯的重制造業(yè)加速發(fā)展與電子信息產(chǎn)業(yè)等技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的雙重特征。處在工業(yè)化中期階段的中國,制造業(yè)是拉動經(jīng)濟增長的主要力量,也是外商投資的主要領(lǐng)域。制造業(yè)對工業(yè)機器人的需求量,也將繼續(xù)保持快速增長。
柯馬上海機器人事業(yè)部:中國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展提升了對生產(chǎn)效率和質(zhì)量要求。其次,隨著工業(yè)機器人技術(shù)的成熟使得其應(yīng)用功的不斷增加而成本不斷降低,與此同時中國勞動力成本呈現(xiàn)逐步提高的趨勢,使得采用工業(yè)機器人對于企業(yè)來說變得越來越經(jīng)濟。汽車行業(yè)仍一枝獨秀
在中國,汽車行業(yè)仍然是工業(yè)機器人最主要的市場,您認(rèn)為在未來幾年,汽車行業(yè)對工業(yè)機器人的需求將呈現(xiàn)什么樣的趨勢?
曾孔庚先生:未來幾年,我國的汽車生產(chǎn)量將持續(xù)增加,各種新車型也會大量出現(xiàn),汽車工業(yè)對工業(yè)機器人等自動化汽車生產(chǎn)裝備的需求也將不斷增加,但競爭也會更加激烈。目前,已有越來越多的國外機器人公司在我國建立了機器人公司或者開設(shè)了辦事處,這對于我國的汽車裝備業(yè)來說,是一個好事。
朱進滿先生:隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展和對自動化水平要求的不斷提高,將為焊接機器人市場的快速增長提供一個良好的機會。預(yù)計國內(nèi)企業(yè)對焊接機器人的需求量將以30%以上的速度增長。汽車工業(yè)對機器人的需求短期內(nèi)呈現(xiàn)以下四點趨勢:1、減輕汽車重量的研發(fā),促進焊接工藝的新發(fā)展2、點焊過程中的質(zhì)量監(jiān)控與管理3、激光焊接技術(shù)的應(yīng)用與推廣4、伺服技術(shù)在汽車裝焊工藝中的應(yīng)用。長期的發(fā)展趨勢是工業(yè)機器人不斷向智能化方向發(fā)展,完全實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)中機器人的群體協(xié)調(diào)和集成控制,從而達(dá)到更高的可靠性和安全性。而采用工業(yè)機器人的汽車生產(chǎn)企業(yè)在高技術(shù)、高質(zhì)量、低成本條件下必將獲得高速發(fā)展,也必將為汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來新的生機。相信,在不久的將來,通過我們的共同努力,國內(nèi)汽車行業(yè)的工業(yè)機器人技術(shù)會逐步縮短與國外先進技術(shù)水平的差距,迎接WTO帶給汽車工業(yè)的機遇和挑戰(zhàn)。
吳越明先生:在國外的汽車制造業(yè)中,已經(jīng)大量地應(yīng)用了基于機器人的自動化技術(shù),以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。而在國內(nèi),由于勞動力成本的因素,這方面的應(yīng)用還是比較少,但是也有一些這樣的應(yīng)用例子。像北京奔馳-戴姆勒·克萊斯勒汽車工廠,在生產(chǎn)國產(chǎn)克萊斯勒300C中,就應(yīng)用了大量的機器人技術(shù)。如使用了焊接機器人、夾具自動抓拾機器人、組合機器人、工件搬運機器人等6種不同功能機器人,自動化率達(dá)到70%。
在我們看來,隨著中國對汽車需求的大量增加,以及對汽車本身品質(zhì)要求的提高,像北京奔馳的例子會越來越多。
鄒濤先生:汽車制造業(yè)是一個技術(shù)和資金高度密集型的產(chǎn)業(yè),也是工業(yè)機器人應(yīng)用最廣泛的行業(yè),幾乎占到整個機器人應(yīng)用的一半以上。在中國,工業(yè)機器人的最初應(yīng)用也主要是集中在汽車和工程機械行業(yè),用于汽車及工程機械的點焊、弧焊、噴漆、裝配、搬運、沖壓等。據(jù)預(yù)測,我國正在進入汽車擁有率迅速上升時期,在未來幾年內(nèi),汽車消費需求量仍將以每年15%左右的速度增長。在今后10到15年,中國將逐漸成為最大的汽車消費國。汽車工業(yè)的產(chǎn)值也將保持大概10%的增長。為獲取更大的市場和利潤空間,汽車整車和汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)勢必不斷加大競爭力度,而這些競爭實際上就是生產(chǎn)能力、技術(shù)力量和裝備水平的競爭,這無疑為面向中國汽車工業(yè)的裝備供應(yīng)商提供了更好的商機。工業(yè)機器人作為汽車制造業(yè)中最具競爭力的裝備之一,其需求也將保持一個很高的增長趨勢。
柯馬上海機器人事業(yè)部:未來幾年中國汽車行業(yè)對工業(yè)機器人的需求將會呈現(xiàn)出高速增長的趨勢,年增幅為50%左右,很多工業(yè)機器人新應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒌靡钥焖贁U展。
其他行業(yè)百花齊放
除了汽車行業(yè),哪個行業(yè)對工業(yè)機器人的需求量最大?在這些行業(yè)里,工業(yè)機器人的需求將呈現(xiàn)什么樣的趨勢?
曾孔庚先生:除了汽車行業(yè),在IT和信息家電方面對機器人的需求比較大,目前,上海廣電-NEC、北京京東方等,都使用了上百臺MOTOMAN的機器人,用于大尺寸液晶玻璃的無塵搬運。
朱進滿先生:除了汽車行業(yè),對工業(yè)機器人需求較大的主要有以下幾個行業(yè):塑料澆鑄、材料處理、機械制造。
由于這些行業(yè)明顯地與汽車行業(yè)的工藝存在差別,所以對工業(yè)機器人的需求有著自身獨到的特點。大多要求工業(yè)機器人能夠承受惡劣的工作環(huán)境,耐腐蝕、耐高溫,適應(yīng)高速運行,以提高產(chǎn)量。近年來,整體的趨勢是呈快速上升的趨勢。
吳越明先生:在亞洲地區(qū),除了汽車行業(yè),對機器人的需要大大提高的是電子行業(yè)。2005年,亞洲新安裝工業(yè)機器人72,600臺,與2004年相比,增長了40%。而應(yīng)用在電子行業(yè)的工業(yè)機器人,占了總數(shù)的31%。
在歐洲地區(qū),食品行業(yè),非金屬加工行業(yè),日用消費品行業(yè)和木材家具加工行業(yè)等,對工業(yè)機器人的需要將會大量的增加。與2004年相比,食品行業(yè)在歐洲的應(yīng)用增長了17%,非金屬加工行業(yè)的應(yīng)用增長了20%,日用消費行業(yè)增長了32%,木材家具加工行業(yè)增長了18%。
而在美洲大陸,工業(yè)機器人的應(yīng)用主要還是在汽車行業(yè),與2004年相比,增長了60%,金屬加工行業(yè)增長了33%,橡塑行業(yè)增長了37%。
鄒濤先生:在新一輪全球經(jīng)濟轉(zhuǎn)移浪潮中,制造業(yè)產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移的態(tài)勢日趨明顯,中國正在逐漸成為全球的制造業(yè)中心。機械和電子制造在今后的幾年里還將保持一個相當(dāng)高的增長速度。對工業(yè)機器人的需求也將不斷增加。
針對這樣的發(fā)展局勢,KUKA機器人也在不斷創(chuàng)新、調(diào)整和豐富其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。在機械制造領(lǐng)域,KUKA推出了基于數(shù)控操作模式的CAMRob,把數(shù)控加工的概念引入到機器人應(yīng)用中。另外一系列的BendTech(用于金屬板件折彎),MillTech(用于材料加工打磨)等機械制造工藝軟件包也隨需而生。在電子制造領(lǐng)域,KUKA推出了運用于無塵電子加工和裝配車間的CleanRoom機器人以及適用于電子制造的高速度、高精度、高可靠的小型Scara機器人。
柯馬上海機器人事業(yè)部:電子器件制造、煙草、鑄造、玻璃制造等行業(yè)對工業(yè)機器人的需求量相對較大。對工業(yè)機器人的需求也越來越多,呈逐年遞增的趨勢。技術(shù)融合是未來發(fā)展的主趨勢
在未來幾年里,哪些新技術(shù)將被用于工業(yè)機器人,這些新技術(shù)將會給工業(yè)機器人的使用帶來什么樣的進步?
曾孔庚先生:機器人的新技術(shù),主要是視覺等各種傳感器的更加廣泛使用,增加機器人的智能性和適應(yīng)能力,網(wǎng)絡(luò)及遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù),也將得到更加廣泛的應(yīng)用。此外,特種工業(yè)機器人,比如潔凈機器人也會更多的應(yīng)用。從系統(tǒng)技術(shù)來說,國內(nèi)的機器人系統(tǒng)公司將逐步建立起大型機器人生產(chǎn)線的設(shè)計能力,并在公司的運營、管理等方面更加規(guī)范化,技術(shù)設(shè)計更加標(biāo)準(zhǔn)化。
朱進滿先生:機器人涉及到機械、電子、控制、計算機、人工智能、傳感器、通訊與網(wǎng)絡(luò)等多個學(xué)科和領(lǐng)域,是多種高新技術(shù)發(fā)展成果的綜合集成。因此它的發(fā)展與上述學(xué)科發(fā)展密切相關(guān)。機器人在制造業(yè)的應(yīng)用范圍越來越廣闊,標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的程度也越來越高,功能越來越強,并向著成套技術(shù)和裝備的方向發(fā)展。機器人應(yīng)用從傳統(tǒng)制造業(yè)向非制造業(yè)轉(zhuǎn)變,向以人為中心的個人化和微小型方向發(fā)展,并將服務(wù)于人類活動的各個領(lǐng)域??傏厔菔菑莫M義的機器人概念向廣義的機器人技術(shù)(RT)概念轉(zhuǎn)移;從工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)向解決工程應(yīng)用方案業(yè)務(wù)的機器人技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。機器人技術(shù)(RT)的內(nèi)涵已變?yōu)?ldquo;靈活應(yīng)用機器人技術(shù)的、具有實在動作功能的智能化系統(tǒng)。”目前,工業(yè)機器人技術(shù)正在向智能機器和智能系統(tǒng)的方向發(fā)展,其發(fā)展趨勢主要為:結(jié)構(gòu)的模塊化和可重構(gòu)化;控制技術(shù)的開放化、PC化和網(wǎng)絡(luò)化;伺服驅(qū)動技術(shù)的數(shù)字化和分散化;多傳感器融合技術(shù)的實用化;工作環(huán)境設(shè)計的優(yōu)化和作業(yè)的柔性化以及系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和智能化等方面。
吳越明先生:下頁的這張圖片應(yīng)該很多人已經(jīng)看到過了,HIT/DLR靈巧手與史陶比爾RX60機器人組合而成的鋼琴手,可以彈出與理查德·克來德曼同樣美妙的樂曲。這樣的組合,就有了類似人手指的功能,可以完成一些非常精巧的工作。
例如,史陶比爾新的JCM系統(tǒng)就是一種了整合馬達(dá)的關(guān)節(jié),JCM馬達(dá)減速系統(tǒng)與JCS有著相同的特性,零間隙和免維護,同時還具有集成的直接馬達(dá)驅(qū)動,絕對數(shù)字編碼器。并且JCM特有的直接驅(qū)動的創(chuàng)新技術(shù)減少了手臂的空間尺寸,并且加強了解剛性。這些創(chuàng)新技術(shù)將不斷的促進機器人的技術(shù)發(fā)展。
鄒濤先生:控制技術(shù)的開放化發(fā)展、PC化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。把機器人的應(yīng)用拓展到更加廣闊的領(lǐng)域。KUKA也一直是該應(yīng)用的倡導(dǎo)者,早在八年前,KUKA就開發(fā)出了基于PC技術(shù)和Window操作環(huán)境的機器人控制系統(tǒng),并隨著PC和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展不斷創(chuàng)新。
1)伺服驅(qū)動的數(shù)字化和高度集成化、智能化技術(shù)。全數(shù)字化的實現(xiàn),將原有的硬件伺服控制變成了軟件伺服控制,從而使在伺服系統(tǒng)中應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的先進算法(如:最優(yōu)控制、人工智能、模糊控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等)成為可能。智能化的伺服系統(tǒng)具有參數(shù)自整定的功能自動將系統(tǒng)的參數(shù)整定出來,并自動實現(xiàn)其最優(yōu)化。
2)多傳感器融合技術(shù),通過融合多個傳感器提供的冗余、互補或更實時的信息,可以獲得系統(tǒng)所需的更準(zhǔn)確和更精確的信息。
多傳感器融合技術(shù)的發(fā)展大力推動了移動機器人和遙操作機器人技術(shù),這些機器人工作在動態(tài)、不確定的非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中,這些高度不確定的環(huán)境要求機器人具有高度的自治能力和對環(huán)境的感知能力,而多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)正是提高機器人系統(tǒng)感知能力的有效方法。
3)視覺系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)、人工智能、模式識別以及仿生技術(shù)等新技術(shù)的發(fā)展都將推動機器人技術(shù)的革新,使得工業(yè)機器人技術(shù)正在向智能機器和智能系統(tǒng)的方向發(fā)展。
據(jù)預(yù)測,今后機器人將在醫(yī)療、保健、生物技術(shù)和產(chǎn)業(yè)、教育、救災(zāi)、海洋開發(fā)、機器維修、交通運輸及農(nóng)林水產(chǎn)等各個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
柯馬上海機器人事業(yè)部:未來幾年,激光技術(shù),傳感技術(shù),工控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將會被廣泛應(yīng)用在工業(yè)機器人工作領(lǐng)域,這些技術(shù)會使得工業(yè)機器人的應(yīng)用更為高效,高質(zhì),運行成本更低。