工業(yè)機(jī)器人作為最典型的機(jī)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(jìn)制造業(yè)的支撐技術(shù)和信息化社會(huì)的新興產(chǎn)業(yè),將對(duì)未來生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展起著越來越重要的作用。隨著企業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高,機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線的市場(chǎng)肯定會(huì)越來越大,將逐漸成為自動(dòng)化生產(chǎn)線的主要形式。
自從20世紀(jì)60年代初人類制造了第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人以后,機(jī)器人就顯示出了極強(qiáng)的生命力。日本政府對(duì)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用實(shí)施了積極的扶植政策,率先從美國引進(jìn)了機(jī)器人技術(shù),僅用十幾年的時(shí)間,在日本就實(shí)現(xiàn)了工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用。現(xiàn)在,在工業(yè)發(fā)達(dá)國家中,工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車及汽車零部件制造業(yè)、機(jī)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(jìn)制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段,工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家制造水平和科技水平的重要標(biāo)志。
在國外,工業(yè)機(jī)器人技術(shù)日趨成熟,已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備被工業(yè)界廣泛應(yīng)用。從而,相繼形成了一批具有影響力的、著名的工業(yè)機(jī)器人公司,其中包括:瑞典的ABB,日本的FANUC、YASKAWA、MOTOMAN,德國的KUKA,美國的AdeptTechnology,意大利COMAU,這些公司已經(jīng)成為其所在國家的支柱企業(yè)。
我國的工業(yè)機(jī)器人研究開始于20世紀(jì)70年代,由于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)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(dá)國家開始大量應(yīng)用和普及工業(yè)機(jī)器人,我國在“七·五”科技攻關(guān)計(jì)劃中將工業(yè)機(jī)器人列入了發(fā)展計(jì)劃,由當(dāng)時(shí)的機(jī)械工業(yè)部牽頭組織了點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、搬運(yùn)等型號(hào)的工業(yè)機(jī)器人攻關(guān),其他部委也積極立項(xiàng)支持,形成了中國工業(yè)機(jī)器人第一次高潮。
進(jìn)入20世紀(jì)90年代后,為了實(shí)現(xiàn)高技術(shù)發(fā)展與國家經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)的密切銜接,863計(jì)劃確定了特種機(jī)器人與工業(yè)機(jī)器人及其應(yīng)用工程并重、以應(yīng)用帶動(dòng)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(jī)器人系列產(chǎn)品,102種特種機(jī)器人,實(shí)施了100余項(xiàng)機(jī)器人應(yīng)用工程。
在20世紀(jì)90年代末期,我國建立了9個(gè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地和7個(gè)科研基地,包括沈陽自動(dòng)化研究所的新松機(jī)器人公司、哈爾濱工業(yè)大學(xué)的博實(shí)自動(dòng)化設(shè)備有限公司、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所機(jī)器人開發(fā)中心、海爾機(jī)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(jī)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(jìn)水平的平面關(guān)節(jié)型裝配機(jī)器人、直角坐標(biāo)機(jī)器人、弧焊機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人、搬運(yùn)碼垛機(jī)器人和AGV自動(dòng)導(dǎo)引車等一系列產(chǎn)品,其中一些品種實(shí)現(xiàn)了小批量生產(chǎn)。一批企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)的需求,自主研制或與科研院所合作,進(jìn)行機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。如奇瑞汽車與哈工大合作進(jìn)行點(diǎn)焊機(jī)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(jìn)行機(jī)床上下料搬運(yùn)機(jī)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(jī)器人、廣州數(shù)控開發(fā)焊接機(jī)器人、鹽城宏達(dá)開發(fā)弧焊機(jī)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(jī)器人制造廠,工業(yè)機(jī)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(jī)器人的需求量在快速增長。
工業(yè)機(jī)器人作為最典型的機(jī)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(jìn)制造業(yè)的支撐技術(shù)和信息化社會(huì)的新興產(chǎn)業(yè),將對(duì)未來生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展起著越來越重要的作用。國外專家預(yù)測(cè),機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是繼汽車、計(jì)算機(jī)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(dòng)化水平的不斷提高,工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)也會(huì)越來越大,這就給工業(yè)機(jī)器人的研究、開發(fā)、生產(chǎn)商帶來巨大商機(jī)。然而機(jī)遇也意味著挑戰(zhàn),目前全球各大工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商都已大力開拓中國市場(chǎng),因此中國必須大力發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè),通過發(fā)揮中國生產(chǎn)制造優(yōu)勢(shì),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(lì)一大批民族的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)成長壯大。
工業(yè)機(jī)器人的需求與前景
我國目前正從勞動(dòng)密集型向現(xiàn)代化制造業(yè)方向發(fā)展,振興制造業(yè)、實(shí)現(xiàn)工業(yè)化是我國經(jīng)濟(jì)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(jī)械化、自動(dòng)化、智能化、信息化的變革。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步和勞動(dòng)力成本的不斷上升,如何進(jìn)一步提高生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件已經(jīng)成為不少企業(yè)不得不考慮的問題。作為先進(jìn)制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段,工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用和普及自然成為企業(yè)較理想的選擇。機(jī)器人工作站,特別是機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線的不斷出現(xiàn),不僅大大增強(qiáng)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(dòng)化水平的不斷提高,機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線的市場(chǎng)肯定會(huì)越來越大,將逐漸成為自動(dòng)化生產(chǎn)線的主要形式。
目前,世界工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)總量已達(dá)到一百多萬臺(tái),主要分布在日本、美國、德國等技術(shù)發(fā)達(dá)國家的制造業(yè)中。在中國現(xiàn)在已有3萬多臺(tái)工業(yè)機(jī)器人在運(yùn)行使用,但與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍然有很大的差距。汽車業(yè)是工業(yè)機(jī)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(jī)器人的數(shù)量來看,日本1710臺(tái)、意大利1600臺(tái),法國1120臺(tái),西班牙950臺(tái),美國770臺(tái),英國610臺(tái),瑞典630臺(tái),而我國還不到90臺(tái)(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(huì)2008年11月數(shù)據(jù))。由此可見,我國汽車工業(yè)的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)遠(yuǎn)未飽和。僅我國汽車工業(yè)就存在一個(gè)龐大的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng),如果考慮到我國整個(gè)制造業(yè)的需要,工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)則更加龐大。
長期以來,由于我國人口眾多、勞動(dòng)力價(jià)格低廉、生產(chǎn)技術(shù)水平又相對(duì)落后,工業(yè)機(jī)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(jī)器人應(yīng)用情況發(fā)生了相當(dāng)大的變化。據(jù)統(tǒng)計(jì),“九·五”期間,我國工業(yè)機(jī)器人的需求量以每年30%以上的速度快速增長。至2000年時(shí),我國工業(yè)機(jī)器人的擁有量已達(dá)3500臺(tái)左右,主要包括點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、注塑、裝配、搬運(yùn)、沖壓等各類機(jī)器人;至2005年擁有量達(dá)到7000臺(tái)。近幾年來,隨著經(jīng)濟(jì)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(jī)器人臺(tái)數(shù)以及總擁有量都在快速增長。廣泛采用工業(yè)機(jī)器人,不僅可以有效提高產(chǎn)品質(zhì)量,而且對(duì)保障人身安全、改善勞動(dòng)環(huán)境、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)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。