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磨抛机器人 工业4.0 一场机器人的战争?

发布日期:2017-10-30 作者: 点击:

“今年过年回家,我做乡镇企业的朋友都准备上工业机器人了。”这一趋势变化让全国政协委员、中国工程院院士、空军装备研究院总工程师甘晓华颇为吃惊。

    3月5日下午,北京会议中心科技29组小组讨论会上,全国政协委员、中国汽车工业工程公司副总经理柳崇禧、全国政协委员、中国电子学会秘书长徐晓兰等纷纷就工业机器人促进中国制造业转型升级建言献策。

    工业机器人引领未来

    全国政协委员、中国汽车工业工程公司副总经理柳崇禧在两会上表示,今年全国两会上制造业最热的话题当属“工业4.0”。 “工业4.0”的核心是自动化和智能化。向“工业4.0”迈进的过程中,首先要解决自动化的问题,而在这个过程中,智能机器人就显得非常重要。

    “目前,不论是汽车业还是其它制造业,工厂中都应用了智能机器人,冲压机器人磨抛机器人。但这些机器人都是外国品牌,核心技术我国没有。”柳崇禧委员判断,未来几年,在我国的制造业中,智能机器人的需求量会猛增,如果不能取得突破,不能掌握核心技术,我们的“工业4.0”计划、中国制造2025将难以实现。希望政府有关部门能够意识到智能机器人在制造业中的重要性,尽快整合行业资源,系统性开发智能机器人。

    全国政协委员王小兰也在提案中也表示,近几年,随着信息技术与物理硬件融合加速,工业机器人发展迅猛,据国际机器人联合会数据显示,2014年全球工业机器人销售将超过20万台,未来3年内预计以12%的速度增长。当前,中国已成为工业机器人最重要市场,数据显示,2014年中国工业机器人销量达到4.55万台,同比增长35%。我国作为制造业大国,根据国家“十二五”规划的发展目标,很多产业领域升级产生的需求将进一步推动工业机器人的应用。

    “工业机器人与国外先进技术差20年,服务机器人与国外差5~10年,特种机器人有竞争优势。” 全国政协委员、中国电子学会秘书长徐晓兰表示,我们的工业机器人与国际先进水平在减震、轴承、材料和控制系统上有差距,核心技术都受制于人。

    “我国对智能机器人的研发,20多年前就有人在做,但现今能够达到国际先进水平的几乎没有。机器人看似不难,却涵盖了材料、计算机、硬件、软件等多项制造业的核心技术,希望在有关部门的引导下,能够让研发形成合力,尽早攻克这个难关。” 柳崇禧委员说。

    48个国家在行动

    2014年6月9日,习近平总书记在两院院士大会的报告中指出,“机器人是‘制造业皇冠顶端的明珠’”,其研发、制造、应用是衡量一个国家一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志”。“我们不仅要把我国机器人水平提高上去,而且要尽可能多地占领市场/我们要审时度势、全盘考虑、抓紧谋划、扎实推进”。

    据徐晓兰委员介绍,目前,世界上至少有48个国家正在发展机器人,美国、德国、日本、韩国等发达国家更是将发展机器人技术和产业上升为国家战略。我国作为世界第二大经济体和制造业大国,拥有巨大的市场潜力和广泛的产业空间,发展机器人技术和产业具有特殊重要的战略意义,机不可失,时不我待。

    在徐晓兰委员看来,我国机器人技术较世界先进水平总体相差较大,但部分特种机器人领域实现并跑。在工业机器人领域,由于材料、工艺发展水平滞后导致核心零部件产品化与产业化技术落后国外水平,系统应用解决方案、作业与操作工具等领域也相对薄弱。在服务机器人领域,清洁机器人、医疗康复机器人等领域已形成系列产品,但尚无大规模应用,基础性技术研究落后国外先进水平5年左右,原创性基础研究与技术开发严重不足。在特种机器人领域,水下机器人、空间机器人、无人机等领域处于世界同步水平,救灾救援机器人、医疗手术机器人已有实用化产品,但整体技术与应用同世界先进水平仍存在差距。

    我国市场基本被外国企业瓜分,国内品牌尚在培育之中。据国际机器人联合会(IFR)统计,2013年我国市场销售的约3.7万台工业机器人中,外资企业销售近2.7万台,拥有近4分之三的市场份额。国内企业与国际先进水平仍存在较大差距,尚未形成大规模正面竞争态势,跨国企业在高端领域占据绝对优势。

    我国机器人产业发展机遇期已然来临。目前,我国机器人产业正处于重点跨越、整体带动的发展机遇期,应以发展工业机器人为突破口,同时以“政府引导、市场主导”的方式发展服务机器人,以支持重大工程的方式发展特种机器人。

    问题不少难度不小

    徐晓兰委员历时两个月的调研发现,目前,我国机器人领域的技术瓶颈主要体现在以下三个方面:一是减速器、伺服电机与驱动器等核心零部件,由于受材料耐磨性和强度、设计、加工和装配工艺等的限制,产品在转速和承载能力、可靠性上无法与国外竞争。二是灵巧操作、感知与智能核心单元中,传感器、仿人脑芯片、实用化智能软件与国外技术差距显著。三是系统集成设计应用方面,由于设计理念落后,与行业紧密配合的仿真环境试验数据积累不够,缺乏共性技术数据平台,应用工艺与集成设计、作业与操作工具、系统集成设计软件等,仍是机器人应用和产业发展的瓶颈。

    而产生这些技术瓶颈的原因,既有我国工业基础薄弱的历史因素,也有我国当前体制机制的制约因素,主要包括:一是基础工业水平落后,直接影响到产品综合性能的提高;二是受科技成果转化滞后期的影响,国内机器人技术与应用市场的发展存在时间差,技术与产品衔接不畅;三是市场发育程度不够,行业共性技术数据积累不足;四是顶层设计、前瞻性战略研究、行业引导不够,产业链未能形成协同发展态势,碎片化现象明显。

    为此,徐晓兰委员建议:加强顶层设计,实施非对称的发展战略。加快制定我国机器人技术和产业发展规划,定期发布我国机器人产业发展技术路线图,把机器人技术对相关领域科学研究、技术开发、产业发展特别是基础工业水平的渗透、辐射、带动作用充分发挥出来。

    坚持需求导向,走中国特色的差异化机器人发展道路。工业机器人既受制于国内基础工业水平整体落后、短期内难以实现重大技术突破和高端产能扩张,又受到巨大市场需求的强劲刺激,应在政府主导和产业投资双轮驱动下走集成创新道路,一方面通过国家战略开展工业机器人整机、核心零部件、系统集成应用技术的联合攻关,另一方面通过设立产业发展基金,帮助企业通过收购国外机器人专利,并购国外拥有核心技术的企业,实现工业机器人从低端到高端的快速发展。

    破解成果转化难题,打通从科技强到产业强的通道。鼓励科研机构面向市场开展技术攻关,对近市场和远市场的科技开发活动采取不同的扶持方式。依托骨干企业或科技院所建设学科交叉、综合集成、机制创新的机器人系统仿真测试平台和基于市场发育积累的数据中心,搭建机器人行业共性技术研发平台和公共服务平台,面向社会提供原理验证、原型机测试、数据查询等技术服务,缩短科技成果产业化周期。

    王小兰委员则建议在重点产业领域先行试点产需合作。如在重点机器人领域,通过整合机器人本体、控制器、焊接、上下料等供应方,联合汽车、电子设备、大数据等应用方,促进产业链中各类要素互动与合作,形成示范效果和推广速度。


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