我國正從勞動密集型向現代化制造業方向發展,振興制造業,推進工業自動化成為我國經濟發展的一個重要任務。作為先進制造業中不可替代的重要裝備和手段,工業機器人的應用和普及成為企業較理想的選擇。
機器人市場空間巨大
我國工業自動化市場仍有較大增長空間。在過去的十年中,中國工業自動化市場發展迅速,規模逐年擴增,2012年自動化設備市場規模已接近千億元。目前全球制造業機器人密度為55,而中國工業機器人的使用密度僅為21,遠低于日、韓、德、美等機器人發達國家。我國仍是世界上工業自動化相對比較落后的國家,隨著工業自動化進程的推進,未來工業機器人市場還有很大的增長空間。
未來我國機器人市場規模將達到千億級。2012年末,我國制造業有4262萬職工人數,假設我國制造業工業機器人密度與全球55的平均水平相當,則需要工業機器人23.4萬臺,目前我國已有10.2萬機器人存量,那么將新增工業機器人13.2萬臺。現在全球工業機器人均價30多萬,我們判斷國內工業機器人價格呈下行趨勢,假設未來均價25萬元,那么我國制造業對應的工業機器人本體市場規模接近330億元,算上系統的話,對應的工業機器人市場規模將達到990億元(按照系統規模是本體3倍測算)。
工業機器人成產業轉型重要方向
“任何產品的國產替代進口都是必然趨勢,工業機器人已經成為產業轉型的重要方向。”羅百輝認為,國內機器人廠家要形成自主品牌、增強客戶信任度,這三項技術是必須要突破的,3-5年內會有較大突破。
根據國際機器人聯合會的統計數據,2014年全球工業機器人總銷量為25萬臺,同比增長27%,汽車、電子、金屬等應用領域仍然為機器人最大的市場占有領域。中國市場方面,2014年總銷量達到5.6萬臺,穩居全球第一大市場的位置。其中進口機器人銷量為4萬臺,同比增長47%;國產機器人銷量為1.6萬臺,同比增長77%。
從以上數據可以看出,盡管目前市場絕對占有率依然落后于進口機器人,但國產機器人的市場增長幅度顯然超過進口產品。相比去年,今年國內機器人行業在精度掌握、軟硬件協調等技術指標方面,與國際水平進一步接軌,預計5年內,國產工業機器人將完成對進口產品的替代。
業內的觀察家羅百輝認為亞洲的機器人市場,如中國、韓國和其他東南亞國家等,能夠保持高速發展的態勢。隨著機器人應用的迅速普及,全球市場對機器人的需求不斷增加,而這一趨勢在中國體現得尤為明顯。隨著國產技術不斷突破,未來5-8年內國產機器人將完成對進口機器人的替代。
工業機器人與數控機床融合發展的途徑
1.加工制造方面
機器人參與機床結構件加工制造以實現自動化,專用機床服務于機器人專用減速機的精密加工,提升加工工藝質量及批量生產效率等等,具有很大的融合發展空間。借助雙方企業的戰略合作,機器人企業可借助機床廠家的制造與工藝技術能力實現以下目標:
(1)面向機器人的本體鑄件、減速機結構件,共同研究形成批量精密制造技術,提高機器人批量化生產能力和工藝水平,攻克可靠性、一致性技術,實現高效、穩定、精密的節拍生產。
(2)面向機器人工裝、夾具,機加生產線的集成能力,借助各大機床廠的廣大終端客戶渠道資源,委托推廣應用機器人。
(3)研發面向機床單機及生產線上下料和零部件搬運、鏟刮、倒角、拋磨、焊接、噴涂(粉)等自動化、柔性化生產急需的工業機器人,機床企業與工業機器人企業共同研制,實現整機零部件的自動加工,推動機床生產制造技術水平提升。
(4)工業機器人機械本體的關鍵零部件,如轉盤、大臂、箱體、支撐套、小臂、腕體等,尺寸精度和形位公差均要求較高,對機械加工設備、工裝夾具、量檢具等都有很高的要求;機器人減速器的擺線齒殼、行星針輪、偏心軸及行星架等關鍵零件的結構優化和加工,目前國內的加工設備、裝配工藝、精度檢測等還難以達到。但立足使用國產數控機床及工具設備完成相關加工,則有助于提高我國高端精密機械零部件設計及加工水平,促進國產數控裝置與國產數控機床的應用和發展。
2.在集成應用方面
機床上下料機器人實現機加柔性生產線將是便捷有效的推廣方式。國內數控機床保有量約200萬臺,機器人企業首推應用機床上下料柔性機加生產線,將會有很大的市場需求,并且也有利于助推機床制造、機器人等機械零部件走向自動化、數字化、網絡化的生產方式,可實現過程智能控制、信息化管理,能提高生產效率與產品質量,提高工藝管理水平,直至推動裝備制造業的整體水平提升。例如,廣州數控與大連機床、寶雞機床等機床廠家形成戰略合作關系,共同研發機器人專用加工機床、加工工藝技術應用、機器人機加自動柔性生產應用等項目,促進了雙方互相融入各自產業應用。
國產機器人和機床工具行業與國際先進水平存在差距,尤其作為新興產業的工業機器人,起步晚于國內機床產業,無論制造工藝水平、控制系統,還是集成應用經驗;無論技術標準成熟度,還是專業人才擁有程度,都制約當前的發展速度,尚需在摸索中尋求進步。但我們相信,兩者的深度融合,對于提高中國裝備制造業的綜合競爭力具有重大意義。
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