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我國工業機器人的發展現狀與趨勢

時間:2010-06-08

來源:網絡轉載

導語:中國作為亞洲第三大的工業機器人需求國,市場發展穩定,汽車及其零部件制造仍然是工業機器人的主要應用領域

      中國作為亞洲第三大的工業機器人需求國,市場發展穩定,汽車及其零部件制造仍然是工業機器人的主要應用領域,隨著我國產業結構調整升級不斷深入和國際制造業中心向中國的轉移,我國的機器人市場會進一步加大,市場擴展的速度也會進一步提高。

      對于國外的先發、領先優勢,我國的機器人產業的研發遠遠落后于美、日兩國,甚至比起韓國也落后一步,尤其是在青少年中遠未開展機器人的組裝、制作的科學活動,這將關系到二、三十年后我國的產業發展。

      近年來,我們在研究文化創造性產業時,發現國外正在興起一個與文化產業、科學技術有緊密關系的未來產業——機器人的研究、開發及制造,參與者除了傳統從事學術研究的科技工作者、大學研究梯隊、企業產品的專門研究人員之外,更有一大批的青少年積極加入此一新興的科學技術新潮流之中。以下是我們對國外此一產業的發展狀況的考察及思考。
現狀

      我國從上世紀80年代開始在高校和科研單位全面開展工業機器人的研究,近20年來取得不少的科研成果。但是由于沒有和企業有機地進行聯合,至今仍未形成具有影響力的產品和有規模的產業。目前國內除了一家以組裝為主的中日合資的機器人公司外,具有自主知識產權的工業機器人尚停留在高校或科研單位組織的零星生產,未能形成氣候。近10年來,進口機器人的價格大幅度降低,對我國工業機器人的發展造成了一定的影響,特別是我國自行制造的普通工業機器人在價格上根本無法與之競爭。特別是我國在研制機器人的初期,沒有同步發展相應的零部件產業,使得國內企業在生產的機器人過程中,只能依賴配套進口的零部件,更削弱了我國企業的價格競爭力。

      工業機器人發展長期以來受限于成本較高與國內勞動力價格低廉的狀況,隨著中國經濟持續快速的發展,近幾年的國民生產總值年平均增長率更是保持在9%左右,人民生活水平不斷地提高,勞動力供應格局已經逐步從“買方”市場轉為“賣方”市場、由供遠大于求轉向供求平衡。作為制造業主力的農民工也從早期的僅解決溫飽問題到現在對薪資和工作條件提出了更高的要求。這些情況使得許多勞動密集型企業為了提高勞動生產率所采用的增加工人數量、延長工人勞動時間的方法變得成本高昂,同時也受到法律的限制和政策的阻礙。無論是企業還是社會都認識到必須采取從改善機器設備入手,提高技術和資金的密集度來減少用工量以應對這種改變。總之,勞動力過剩程度降低、單個工人成本上升、對產品質量更高的要求、國家對裝備制造業的重視等變化改善了機器人的使用環境,工業機器人及技術在中國已逐步得到了政府和企業的重視。隨著機器人知識的廣泛普及,人們對于各種機器人的了解與認識逐步深化,利用機器人技術提升我國工業發展水平、從制造業大國向強國轉變,提高人民生活質量成為全社會的共識。

     

      市場特征

      1.以汽車制造業為主的制造業發展促進了工業機器人的發展。汽車制造業屬于技術、資金密集型產業,也是工業機器人應用最廣泛的行業。在我國,工業機器人的最初應用是在汽車和工程機械行業,主要用于汽車及工程機械的噴涂及焊接。2000年開始,受國家宏觀政策調控及居民消費水平提高的影響,我國汽車工業進入了一個高速增長期。面對這種局面,國際汽車巨頭紛紛進入中國市場并與我國企業合資設廠或擴大原有生產規模,國內企業也紛紛轉型或加大對汽車行業的投資,整個行業增產擴能增加了對工業機器人需求。據不完全統計,最近幾年國內廠家所生產的工業機器人有超過一半是提供給汽車行業的,海關進出口增長數據與汽車行業增長數據具有較高的相關度。可知,汽車工業的發展是近幾年我國工業機器人增長的原動力之一。

      2.沿海經濟發達地區是工業機器人的主要市場。我國工業機器人的使用集中在廣東、江蘇、上海、北京等地,工業機器人的擁有量占全國的一半以上,這種分布態勢和增長趨勢符合我國現階段經濟發展狀況。我國經濟最具活力的地區已經從珠江三角洲地區擴展到長江三角洲地區,而且長江三角洲地區在制造業中所占的比重越來越大。

      3.外商獨資企業、中外合資企業和國有企業是工業機器人的主要客戶。工業機器人屬于技術含量高,價格相對昂貴的制造裝備,采用工業機器人較多的企業,一般對產品的質量要求較高,企業在市場上具有更高的影響力。現階段,工業機器人使用量最多的仍是外商獨資或中外合資企業。國有企業也在加大對工業機器人的采購用于技術改造,如汽車行業中的一汽、二汽、上汽等,它們的產品在市場上已經具有了相當強的競爭力,它們對工業機器人有著較大的需求,同時采購上它們能夠得到國家和政府的支持,因此制造業中的大中型國有企業的工業機器人使用量一直很大,而且在未來相當長的時間內仍將保持這種增長勢頭。另外,我國的民營企業正逐漸認識到工業機器人的優勢,對工業機器人的采用量也在逐步增加,雖然裝備的數量上與以上企業仍存在較大差距,但是增長的速度驚人,將很快成為工業機器人市場的重要客戶。

      4.國內進口工業機器人的國家和地區分布。2001~2004年我國進口的工業機器人主要來自日本與臺灣,2004年日本對華出口金額占我國進口工業機器人金額的一半。

      目前,國際制造業中心正向中國轉移,用信息化帶動工業化、用高新技術改造傳統產業已成為我國工業發展的必由之路。作為先進制造裝備之典型代表的工業機器人必將有一個大的產業發展空間,市場前景廣闊;但我們也應注意到國外機器人巨頭已經全部涌入中國,市場競爭日益加劇,所以中國未來機器人產業的發展不會一帆風順。國家應借鑒日本機器人產業發展的成功做法,制定機器人產業發展戰略和相關政策,這是我國機器人產業發展成敗之關鍵。


      趨勢

      從近幾年世界機器人推出的產品來看,工業機器人技術正在向智能化、模塊化和系統化的方向發展,其發展趨勢主要為:結構的模塊化和可重構化;控制技術的開放化、PC化和網絡化;伺服驅動技術的數字化和分散化;多傳感器融合技術的實用化;工作環境設計的優化和作業的柔性化以及系統的網絡化和智能化等方面。

      機器人是先進制造技術和自動化裝備的典型代表,是人造機器的“終極”形式。它涉及到機械、電子、自動控制、計算機、人工智能、傳感器、通訊與網絡等多個學科和領域,是多種高新技術發展成果的綜合集成,因此它的發展與眾多學科發展密切相關。當今工業機器人的發展趨勢主要有:

      1工業機器人性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修),而單機價格不斷下降。

      2機械結構向模塊化可重構化發展。例如關節模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統三位一體化;有關節模塊、連桿模塊用重組方式構造機器人。

      3工業機器人控制系統向基于PC機的開放型控制器方向發展,便于標準化,網絡化;器件集成度提高,控制柜日漸小巧,采用模塊化結構,大大提高了系統的可靠性、易操作性和可維修性。

      4機器人中的傳感器作用日益重要,除采用傳統的位置、速度、加速度等傳感器外,視覺、力覺、聲覺、觸覺等多傳感器的融合技術在產品化系統中已有成熟應用。

      5機器人化機械開始興起。從94年美國開發出“虛擬軸機床”以來這種新型裝置已成為國際研究的熱點之一,紛紛探索開拓其實際應用的領域。

      總體趨勢是,從狹義的機器人概念向廣義的機器人技術概念轉移,從工業機器人產業向解決方案業務的機器人技術產業發展。機器人技術的內涵已變為靈活應用機器人技術的、具有實際動作功能的智能化系統。機器人結構越來越靈巧,控制系統愈來愈小,其智能也越來越高,并正朝著一體化方向發展。

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