互联网的快速发展使原先不可能的设想成为现实,由操作人员与工业机器人共同构成的工业生产网络,得益于互联网络中快速传播的信息与集约化控制管理,正为我国第二产业的飞速发展贡献力量。在发达国家提出工业回流及发展中国家劳动力上涨背景下,“机器换人”的理念在全球范围内掀起新发展浪潮,工业机器人得到空前的关注,发展势不可挡,成为工业互联网及网络传播等多领域学者的研究对象。
2010-2017年全球工业机器人销量变化情况及其预测
作为我国制造业重镇的佛山,传统工业业亟须转型。以华数机器人有限公司为代表的新兴技术企业通过对工业机器人的研发为佛山高端装备制造业发展注入新力量,实现省人、降本、增效的目标。以“小熊电器”为例,华数工业机器人网络通过打造全新切碎机自动化生产线「该生产线全长46米,由多系列共13台华数机器人构成」将投产后生产所需人数由原手工生产的25人减少到智能化生产的8人,由人工23秒节拍提升到智能化生产12秒。
这样的事例在现今工业生产中广泛存在,那么工业机器人究竟是什么呢?一起来探索一下吧!01、什么是工业机器人?工业机器人,即依靠工业互联网技术,独立执行人类预先导入的指令及编程的高度自动化机器装置,具有重复编程和自动控制的能力。通过完成高重复性或人类无法胜任的高精密度、高危险性工作来协助现代工业生产,是工业互联网快速发展的代表产物及缩影。作为现今工业互联网产业主攻的专题之一,相关企业也希望通过提升工业机器人技术来开辟新兴市场,拓展全球合作。传统的工业机器人主要用于电力、化工、机械、物流等工业领域,从事码垛、焊接、装配、检测工作。
2015年工业机器人分领域供应量占比图
随着人工智能等技术的突破,加之我国政府提出“中国制造2025”计划,将智能制造放在优先发展的位置,以智能制造为核心产业变革正悄然发生。在这一发展背景下,智能化的工业机器人突破了部分传统机器人生产、操作的限制,在应用范围、工艺细分、作业精度、智能操纵与管理等方面都有了显著的进步。 工业机器人的发展与应用对制造业的成功转型升级起着至关重要的作用。“中国制造2025”计划剖析
通过指标概念化,大家对工业机器人是否有了初步的了解呢?下面将对工业机器人的特点及发展状况进行简要介绍,一起往下看吧!02、指标研究特点可编程性在生产自动化实现的基础上,工业生产者对工业机器人提出了更高要求,即柔性自动化,简而言之就是可以根据快速变化的生产需求、环境条件,通过对编程内容的修改以满足多样化的市场需求,与现今个性化生产特点有较高匹配度。拟人化最初的工业机器人是能够完成工业制造流程中部分操作任务的机电一体化自动机械系统。随着研发技术的进步,其机械结构上对人类肌体进行了模仿,例如机械臂的应用,也可以像人类一样完成旋转、移动、转移物件、绕行等动作,而具有控制功能的电脑是类似于大脑一样的存在,连结各个工业机器人的互联网可以看作是神经系统抑或是血液系统。智能化对工业机器人的提升体现在“生物传感器”的配置应用,例如力传感器、负载传感器、视觉、声觉传感器、语言功能等,这大大增强了工业机器人对周围环境的自我感知和适应。工业机器人“生物传感器示意图”
通用性为了降低工业机器人的生产、使用成本,适应多变的市场需求,大部分工业机器人在执行各异的作业任务时显现出较高的通用性。企业通过对工业机器人末端零件的微调、重组来完成不同的物件的产出。机电一体化机电一体化的特征在定义中也有所体现,归根结底是由机械学和微电子学技术结合而成的。微电子技术赋予了智能化工业机器人除机械自动化生产及自主控制以外,获取信息、记忆、语言理解、图像识别、推理判断等能力,这也是工业互联网快速发展的重要表现之一。发展概况01 工业机器人现今发展方向布局细分场景细分布局及市场对于精准满足需求有不可忽视的作用,为了进一步提高工业机器人的专业性和市场占有率,工业互联网相关企业积极开辟新兴市场并针对特定市场进行创新。2020工业机器人行业细分情况
提升产品指标不断实现工业机器人产品技术指标提升,多维度突破传统性能限制及困难,解决特定行业问题,提高企业竞争力及门槛,附之以优惠的部署成本、优质的售后服务,抢占市场。拓展高端客户凭借安全、易用、部署灵活、柔性高等优势展开国际多维度、高质量合作,致力于搭建工业机器人应用生态圈。利用集聚效应,为客户提供利益最大化合作方案,奠定细分领域地位,抢占高端市场。工业机器人应用生态圈
02 工业机器人产业发展趋势工业机器人产业发展趋势主要为人机协作、自主化、智能化、信息化、网络化,而这五大趋势得益于工业互联网的高速发展。自主化与人机协作看似矛盾,实则相辅相成,工业机器人的自主化学习及控制使作业人员不再需要过多的编程器、遥控,它们会在遵守基本原则的基础上,根据生产任务、条件等的改变自行修改应用程序、设定和优化轨迹路径以达到所需效果,这就大大降低了对操作者的专业要求,也增强了安全性保证,为人机交互协作创造更大可能。
机械智能化是不可逆的科技发展趋势,随着智能技术的不断发展,例如识别、传感、分析、整合技术,智能工业机器人逐步能够将外界获取到的海量内容进行信息化、数据化并进行自我储存、整合、分析与应用。
工业机器人使用的普及使集中的网络化管理更为高效,工业机器人从独立个体作业向相互连结、协同合作方向发展,共建工业机器人互联网络。
03 、工业机器人发展现存问题工业机器人相关产业区域和应用领域过于集中,且市场使用率低目前工业机器人的使用还是有较高的经济及科研要求,这导致了应用区域主要集中在长三角、珠三角、环渤海湾以及成渝地区。且考虑到市场成本因素,投入与受益反馈失衡问题,目前仅有部分大型企业能够负担并存在产业垄断问题。我国国产工业机器人使用情况
核心技术创新能力不足、创新人才缺乏我国工业机器人研发能力不足,对核心技术的掌握能力及创意能力匮乏,使得相关产业对进口核心零件依赖性极强,无法应对市场或政策突变,同时也严重限制了本土产业的发展及市场占比。中国工业机器人进出口金额对比
产业链不完整,协同创新机制尚未形成工业机器人相关产业体系并没有健全完善,在发展大环境和政策上也没有为工业互联网产业提供足够的发展前提及优势。空缺或割裂的产业链没有办法满足零件的供应需求,小批量的生产是成本成倍增加,市场竞争力大为降低。工业机器人产业链构成
现今我国相关产业创新核心力量来源于高校或专业院校学生,但封闭、缺少交流协作的研究往往会限制新想法的产生和思想的碰撞,事倍功半,协同创新机制的形成至关重要。 产业支持力度有限,政策环境有待完善工业机器人发展确实得到政府的高度关注,但目前出台的产业支持政策大都从宏观发展角度去考虑,缺少具体的改善、激励、项目机制、人才培养、核心技术突破等相关扶持政策,对产业支持力度受到较大限制。04、工业机器人发展问题应对措施 加快完善机器人协同创新体系积极建立与国外相关科研机构的合作关系,通过创新服务体系促进高技术人才引进,共同推进工业机器人的发展进程。建立机器人行业共用技术研发基地,根据国内实际发展状况完善各地工业机器人发展方向与规划,建立产学研用协同创新体系,实现创新资源的优化整合。“两院一园”协同创新生态系统架构
鼓励工业机器人的融资租赁模式创新CNNIC报告中也有提出投融资对我国工业互联网发展起到的重要支撑作用,而租赁交易模式也一定程度上降低了使用工业机器人的企业的资金门槛,提高了工业机器人的利用效率及普及度,有效缓解上文工业机器人相关产业区域和应用领域过于集中,且市场使用率低问题。2020年投融资事件机器人类型分布
搭建“互联网+机器人”的创新服务平台“互联网+”通过共享经济的模式,将闲置资源整合利用。以价格高昂的工业机器人作为共享对象,结合工业机器人融资租赁市场,打造全新的工业机器人利用模式,搭建“互联网+机器人”的创新服务平台,改善资源闲置、信息不对称问题。建立适用于工业机器人的风险保障及实时更新机制基于工业机器人前期价格投入及风险较高,国家应实时推动并建立完备的风险监测预警机制,保证工业机器人交易过程的安全性,使客户的购买没有后顾之忧。与此同时,工业机器人不论是本体还是应用系统都有快速更新换代的特征,实时更新机制对工业机器人的长期使用至关重要,也降低了闲置、废弃导致资源浪费的可能性。