机器人领域现状与发展

机器人领域现状与发展

随着德国“工业4.0”的不断推进,机器人产业如雨后春笋在全球范围内遍地开花,生产自动化成为了时代潮流,“机器换人”概念渐成现实,建设智能工厂成为大势所趋。为了进一步贯彻落实《中国制造2025》,打破中国制造业“大而不强”的局面,让“中国制造”走向“中国智造”,中国政企也紧跟潮流。2016年4月,工业和信息化部、国家发展改革委、财政部等三部委联合印发了《机器人产业发展规划(2016-2020年)》,为“十三五”期间我国机器人产业发展描绘了清晰的蓝图。

当前,“机器人革命”有望成为“第三次工业革命”的一个重要切入点和增长点,将会影响全球制造业格局,其市场前景是可期的。机器人作为“制造业皇冠顶端的明珠”,其研发、生产、制造、应用的全过程是衡量一个国家科技创新和高端制造水平的重要标志。

国际机器人发展现状

1、工业机器人和服务机器人的市场规模持续扩大

根据国际机器人联合会IFR的统计,过去十多年,全球工业机器人热度较高,2015年,全球工业机器人总销售量达到248000台,同比增长15%,2002-2008年,全球工业机器人年复合增长率为8.6%,2009-2015年全球工业机器人年复合增长率为23.5%,是过去6年的2.7倍,近几年全球工业机器人增速明显加快。中国、韩国、日本、美国和德国的总销量占全球销量的3/4。中国、美国、韩国、日本、德国、以色列等国是近年工业机器人技术、标准及市场发展较活跃的地区。

全球工业机器人销量及同比增速

数据来源:国际机器人联合会IFR

2、工业机器人发展高度集中

工业机器人的主要产销国集中在日本、韩国和德国,这三国的机器人保有量和年度新增量位居全球前列。日本、韩国和德国的机器人密度和保有量处于全球领先水平。据IFR统计,2014年日本每万名工人拥有323台工业机器人,韩国为437台,德国为282台;2013年日本的机器人保有量为30.4万台,韩国为15.6万台,德国为16.8万台。

2014年,日本、韩国、德国三国的机器人市场新增量占全球的30.9%,市场规模分别为2.9万台、2.1万台、2万台。受全球制造业转型升级的影响,2014年三国工业机器人市场份额占全球市场总额的30.9%,同比减少6.6%。日本机器人市场成熟,其制造商国际竞争力强,发那科、那智不二越、川崎等品牌在微电子技术、功率电子技术领域持续领先。韩国的半导体、传感器、自动化生产等高端技术为机器人快速发展奠定了基础。德国工业机器人在人机交互、机器视觉、机器互联等领域处于领先水平,德国本土的库卡公司是世界工业机器人四大制造商之一,年产量超过1.8万台。

3、服务机器人市场处于起步阶段

服务机器人主要包括专业服务机器人和个人/家庭服务机器人。全球服务机器人市场化程度仍然处于起步阶段,受到劳动力不足、人口老龄化等刚性需求的驱动,与人均可支配收入提升和物联网、大数据、计算机、人机交互等先进技术快速迭代的影响,服务机器人行业发展空间巨大。2017年服务机器人市场年复合增长率将达到17.4%,市场规模预计将在2017年达到461.8亿美元。

2015年工业机器人各国年供货量比重

(1)日本机器人产业介绍

日本机器人以工业机器人为主。根据国际机器人联合会的统计,2014年日本工业机器人的全球市场份额排名第一,工业机器人生产和安装总量为12.7万台,销售量约2.8万台,销售额超过500亿日元。2014年,日本的工业机器人产品按应用领域划分为四类,分别是喷涂机器人、原材料运输机器人、装配机器人、清洁机器人。按照工业分支应用的比例为:自动化零部件工业占35.1%;电机械制造工业占27.3%;塑料制品工业占9.7%。数据显示工业机器人在汽车和电子领域的应用比例高达62.4%,这两类产业是推动日本国内机器人产业增速的引擎。

(2)美国机器人产业介绍

美国在机器人软件领域处于领先地位。在语音识别技术上,美国科技公司苹果、谷歌和微软都在加紧布局;在图像识别领域,Facebook等公司的人像识别、图像分析技术初露端倪。

美国是全球工业机器人第三大市场。受到生产自动化的发展趋势以及美国重振制造业的战略影响,2014年美国机器人市场规模达到2.6万台,较2013年增长了11%。但是机器人本体利润少、技术含量低,美国制造机器人本体的制造商较少,更多的企业注重于技术方面的研发。截至2015年,美国共申请1.6万余件相关专利。在机器人技术分类方面,除了机械手、控制单元、焊接、机床零件等基础技术除外,美国的高智能、高难度的国防机器人、太空机器人已经开始投入实际应用。

(3)德国机器人介绍

德国工业机器人发展极为迅速。德国政府在工业机器人发展初期起到重要引领作用,20世纪70年代中后期,德国政府强制规定“改善劳动条件计划”,在某些有毒、有害的岗位施行机器换人的计划。近几年,德国联邦教研部与联邦经济能源部联手推行“工业4.0”战略,将物联网和信息技术引入制造业,打造智能化生产模式。

德国是欧洲最大的机器人市场,也是世界第五大机器人市场。2014年其工业机器人市场规模超过2万台,较2013年增加10%。2010-2014年,德国工业机器人年均增长率约为9%,主要推动力是汽车产业。2014年德国工业机器人密度为282台,是法国的两倍、英国的四倍。

国内机器人现状与发展

中国机器人产业现状

OFweek行业研究中心监测数据显示,2015年中国机器人行业本体业务规模总体呈现增长态势,其中上半年80%以上厂商本体业务出现同比增长,仅有20%的厂商同比下降;但从盈利能力来看,机器人本体业务亏损面高达70%。换言之,70%以上的企业的本体业务处于亏损状态。OFweek行业研究中心高级分析师潘伟认为,进入2015年,外资品牌明显加快了对中国市场本土化布局的步伐,纷纷通过合资或合作的方式、并采取降价的措施进一步挤压国产机器人的生存空间。预计2016年,在机器人本体领域的竞争将愈加激烈,大部分国产本体厂商将在盈亏平衡点上挣扎。从整体表现而言,2015年机器人产业发展形势并不能让人满意。在机器人核心零部件环节,中国与国外厂商的差距依然较大;

中国作为全球最大的机器人市场,已得到了机器人大国的称号,但是机器人产业的实力离“强国”还很遥远。相较于国外先进的机器人技术,我国机器人行业技术基础相对薄弱,在一些生产机器人的外企眼中,“中国产品的品质和性能还很不够”。主要表现是高端产品缺乏,核心零部件技术弱,产品稳定性差,这些成为了制约中国机器人产业的主要瓶颈。“减速机、伺服电机、控制器”作为工业机器人的三大核心零部件,占到了工业机器人成本的70%,其核心技术仍然被国外所掌控。当前,国内企业也在努力追赶,伺服驱动成为了率先取得突破的领域之一。未来,在核心技术以及零部件领域的进一步突破成为了取胜的关键。

(1)减速机

减速器在机械传动领域是连接动力源和执行机构之间的中间装置,在两者之间起匹配转速和传递转矩的作用,使用它的目的是降低转速,传输更大的力矩,对机器人的精度影响很大。减速机可以分为两种,安装在机座、大臂、肩膀等重负载位置的RV减速机和安装在小臂、腕部或手部等轻负载位置的谐波减速机。RV减速机是纯机械的精密部件,材料、热处理工艺和高精度加工机床缺一不可;谐波减速机仅有三个基本零部件,结构相对简单。工业和基础是RV减速机的核心和难点,将200多个零部件组合在一起,而且不能出现过大偏差,这种苛刻的精度要求需要多年行业经验的积累,我国在这几个方面长期落后。相反,国产谐波减速机跟国外相比差距不算大,并在国产机器人上面有广泛应用。

机器人用精密减速器是工业机器人中最关键的功能部件,是机器人产业链至关重要的应用环节,也是目前我国机器人产业发展需要突破的瓶颈。目前国际机器人所配套的减速器中,RV减速器占比70%以上,谐波减速器占比20%左右,RV减速器成为制约全球机器人发展的核心部件。目前,全球能够提供规模化且性能可靠的精密减速器生产企业不算多,基本被日本公司垄断,连abb、发那科、安川、库卡等著名的国际“工业机器人四大家族”都一直用日本的哈默纳科和纳博特斯克这两家公司的减速机。据资料显示,2015年约有75%的精密减速器由日本进口,主要供应商是哈默纳科、纳博特斯克和住友公司等。

相比国外先进技术,我国的研究较晚,技术不成熟,与国外存在较大差距,形成了精密减速器不能自给自足的局面,严重依赖进口,制约了我国工业机器人的发展,特别是在我国工业机器人逐渐产业化时期,精密减速机的关键技术突破显得更加迫切。鉴于这种现状,我国企业也在需求突破,开始不断深入介入国产减速机产品的研发销售。包括秦川机床、双环传动、大族激光、巨轮股份、恒丰泰、南通振康、武汉精华、正上科技等数家企业都在大力发展国产减速机产品。

(2)伺服电机

伺服电机是将机器人大脑发出的运动指令转换为运动动作的部件,在机器人中用作执行单元,作为影响机器人工作性能的主要因素,相当于人体肌肉的作用,是工业机器人的动力系统,一般安装在机器人的“关节”处,是机器人运动的“心脏”。伺服电机主要分为步进、交流和直流,机器人行业应用最多的是交流伺服电机。

不可否认的是伺服电机市场竞争激烈,外资企业依然优势明显,国外品牌占据了中国伺服电机市场近75%的市场份额,市场主要来自日本和欧美。其中,日系产品以约45%的市场份额居首,包括深圳艾而特总代理的多摩川精机(TAMAGAWA)、松下、三菱电机、安川、三洋、富士等,其产品特点是技术和性能水平比较符合中国用户的需求,凭借良好的产品性能、极具竞争力的价格和较高的可靠性获得了稳定且持续的客户源,占据了大量市场份额,在中小型OEM市场上尤其具有垄断优势。目前,国内的一些公司在伺服电机和驱动器领域也取得了一定的成绩,我国的伺服系统自主配套能力不断增强,产品质量追赶国际广商,市场份额正在逐步扩大。自动化、数控化、智能化的发展方向为伺服电机产品提供了十分广阔的市场空间。据十三五规划期指出,未来3-5年,机器人伺服系统占比将升至第一位,市场规模超16亿元,未来,伺服电机前景是可期的。

(3)控制器

机器人控制器是根据指令以及传感信息控制机器人完成一定的动作或作业任务的装置,它是影响机器人性能的关键部分之一,并从一定程度上影响着机器人的发展,控制器作为机器人的大脑,决定了机器人性能的优劣。控制器最为重要的是其运行的软件模块,通过动力学算法控制机器人的动作和响应各种信号,进行人机交互,实现高精度的运动和定位。

单从技术的角度来看,控制器国内外差距是最小的。控制器包括硬件和软件两部分:硬件就是工业控制板卡,包括一些主控单元、信号处理部分等电路,这一方面国产品牌已经掌握主动权;软件部分主要是控制算法、二次开发等,国产品牌在稳定性、响应速度、易用性等方面还存在一定的差距。由于机器人控制器“神经中枢”的地位和门槛相对较低,不同于其他部件,它与本体一样,成熟机器人厂商一般会自行开发控制器,用以保证机器人的稳定性和维护技术体系,因此控制器的市场份额基本跟机器人本体一致,这也是为什么国内专业研发控制器的企业与国外存在一定差距的原因。

2、我国机器人领域的发展

随着国内装备制造业整体性的产业升级,其根据新战略机器人产业研究所最新公布的分省机器人企业数据情况,整体来看,截至2016年6月,在企业总量上,与4月份的榜单中3400家企业相比,6月份3800多家,增幅为12.68%。两个月有如此增幅,可以说机器人行业目前处于高速发展阶段,十分迅猛。纵览排名,各省在排名上的变化基本不大,但增速各有不同。

从优势区域来看,我国机器人产业依然呈现长三角雄霸天下,珠三角和环渤海势均力敌的态势。长三角板块江浙沪与安徽共计1393家;环渤海板块京津冀+山东+辽宁共计784家;珠三角板块广东省共计747家。

就参考性来说,总数在20家以上的省份比较具有参考性,也就是排名靠前的24个省份。前24名中,从增速上看,陕西24.14%,辽宁19.42%处于领先地位,其他省份大都在10—18%区间。增速较低(低于10%)的有:黑龙江、吉林、山西、江西4省。

2016年全国机器人企业数量分布情况(截至2016年6月)

  名次

  省份

  公司数量

  增长率

  知名公司

  1

  广东

  747

  13.53%

  哈工大、飞马

  2

  江苏

  568

  10.94%

  科沃斯、北人

  3

  上海

  396

  12.82%

  新世纪、发那科

  4

  浙江

  307

  10.04%

  新松、凯尔达

  5

  山东

  274

  13.69%

  迈赫、科捷

  6

  北京

  204

  16.57%

  地平线、康力优蓝

  7

  辽宁

  123

  19.42%

  国购、哈特

  8

  安徽

  122

  11.93%

  新松、远大智能

  9

  湖北

  104

  10.64%

  好小子、汉迪

  10

  天津

  100

  13.64%

  智通、爱智威

  11

  湖南

  99

  15.12%

  华恒、蓝天

  12

  河南

  93

  13.41%

  图灵、众航智能

  13

  黑龙江

  87

  8.75%

  哈工大

  14

  河北

  83

  10.67%

  智通、博勒

  15

  重庆

  80

  12.68%

  两江、华数

  16

  福建

  74

  12.12%

  思尔特、机智能

  17

  四川

  73

  17.74%

  威加特、思尔特

  18

  陕西

  72

  24.14%

  塔斯、乐博士

  19

  吉林

  47

  6.82%

  亿美、众向

  20

  广西

  31

  14.81%

  嘉世达、昱海

  21

  山西

  29

  3.57%

  华航唯实、神华

  22

  内蒙古

  28

  12.00%

  慧颖、卓越

  23

  江西

  26

  8.33%

  振宇达智能、艾克威尔

  24

  云南

  21

  16.67%

  艾诺伯特、玛吉瑞特

  25

  甘肃

  12

  0.00%

  天佑、东方神童

  26

  宁夏

  12

  9.09%

  巨能、星客

  27

  贵州

  8

  0.00%

  升华科技、华航唯实

  28

  海南

  5

  0.00%

  创志、事事帮

  29

  新疆

  4

  300.00%

  ——

  30

  青海

  2

  100.00%

  ——

  31

  西藏

  0

  ——

  ——

  数据来源:银通智略整理

我国工业机器人区域分布情况

  区域

  产业聚集

  研究机构

  特点

  中西部

  重庆两江机器人产业园、芜湖机器人产业园

  重庆中科院

  科技资源不足

  珠三角

  广州机器人产业园

  中科院深圳先进技术研究院、广州机械科学研究院、广东省智能机器人研究院

  市场应用空间大,控制系统占优势

  环渤海

  哈尔滨经开区机器人产业园、沈阳新城机器人产业基地、青岛国际机器人产业园、天津滨海机器人产业园、等

  中科院沈阳自动化研究所、机械科学研究总院、国家机械局北京自动化所

  科研实力强,产品以AGV、焊接机器人等为主

  长三角

  上海机器人产业园、昆山机器人产业基地、常州武进高新区机器人及智能装备产业

  上海交大、上海大学、上海电气中央研究院

  外资、合资企业多,系统集成商发达,市场优势明显

  数据来源:银通智略整理

长三角地区实力雄厚,发展水平较高:长三角地区凭借良好的电子信息产业基础,在发展机器人产业方面拥有得天独厚的先发优势,机器人产业发展较早、实力雄厚。该地区以上海、无锡、昆山、南京、苏州、杭州为中心,通过引进国外公司,工业机器人发展水平较高,其中安川、ABB、库卡、发那科四大家在上海均有建厂。国内代表企业有埃斯顿、华恒焊接、沈阳新松(上海)分公司。研究机构有上海交大、上海大学、上海电气中央研究院等。

珠三角地区控制系统占有优势,市场应用空间大:控制系统占有优势,广州数控作为中国南方数控产业基地,一直致力于控制系统研究,是国内技术领先的专业成套机床数控系统供应商,是国内最大的机床数控系统研发和生产基地,年产销数控系统连续13年全国第一,占国内同类产品市场的1/2份额。国内代表企业有广州数控、固高、深圳新松、瑞松等。研究机构有中国科学院深圳先进技术研究院、广州机械科学研究院等。沿海经济发达地区是国内工业机器人的主要市场,我国工业机器人的使用主要集中在广州、江苏、上海、北京等地,其工业机器人拥有量占全国一半以上,珠三角地区市场应用空间大。

环渤海地区科研实力较强,龙头企业牵引作用明显:环渤海地区以北京、哈尔滨、沈阳为代表,科研实力较强,研究机构有中国科学院沈阳自动化研究所、中科院自动化研究所、哈工大、北航等,在机器人方面取得显著科研成果,具有人才培养优势。国内代表企业有沈阳新松、哈工大集团、哈博实等,均属于行业龙头企业,龙头企业牵引作用明显。

中西部地区借助外部科技资源,发展势头强劲:中西部地区机器人产业起步较晚,近年来借助外部科技资源,发展势头强劲。典型案例有安徽埃夫特依托哈工大科技资源,近年来发展迅猛,快速成长为行业龙头企业。国内代表企业有埃夫特、武汉奋进、长沙长泰、安徽巨一等。研究机构有重庆中科院等。

3、我国机器人领域发展建议

我国863计划也已经立项,机器人接口统一是大趋势,未来可能会出现提供控制器模块的平台型企业。可以这么说,我国专业研发控制器企业的机会在于标准化和开放性。国产机器人积极谋求“出路当前,我国已成为世界上最大的机器人市场,但国产机器人的技术却跟不上市场的需求。有数据显示,国外机器人占据了超过90%的市场份额,在机器人高端应用市场,更是看不到国产机器人的踪影,我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外的相比还有很大的距离。目前,国内机器人产业无论在单体还是核心零部件上仍然落后于日、美、韩等发达国家。面对如此尴尬境地,国产机器人如何破局,怎样谋求“出路”;又如何在后来居上,怎样在竞争中完美“逆袭”;以及我国如何由机器人“大国”成为机器人产业的实力“强国”,这些都成为了国内企业必须思考的问题。

(1)突破核心技术,培养专业人才

机器人产业“破局”,首先需要攻克核心技术。2015年,工信部发布了《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》,强调要在核心技术及零部件上实现突破,为我国工业机器人企业发展指明了方向。

目前,我国机器人产业发展水平相对较低,虽然也有一定的科研实力和人才储备,但仍处于低端水平,真正有技术、有规模、能实现大批量生产工业机器人的企业凤毛麟角。

因此,国产机器人企业要想摆脱这一困境,加大自身核心零部件的研发投入具有重要的战略意义。同时,产学研结合是加快突破技术瓶颈的另一条途径。我国虽然有近百家从事工业机器人研究的高校院所和企业,但是现行的体制造成各家研究过于独立封闭,研究分散未能形成合力。产学研各自为战,无统一标准,低水平重复研究。而在基础技术体系的普及、共享及高端技术的研究等方面,我国的研究力量投入还远远不够。此外,工业机器人产业既需要技术人才,又需要专业性的管理、运营、产品人才。即培养掌握工业机器人应用与维护专业基础理论知识和操作技能,能独立从事大型机电设备,工业机器人的安装、编程、调试、维修、运行和管理等方面的工作任务,具有较好的实践经验,能进行生产管理及创新精神和服务精神,适应机器人系统维护和保养,机器人工作站安装、调试、维修与运行管理第一线需要的高机能人才。

(2)坚持政府主导,企业参与创新

中国有如此巨大的机器人市场,但是产业创新弱、产业相对落后、竞争能力差,成为中国机器人产业的发展“瓶颈”。十八届五中全会提出,要构建产业新体系,加快建设制造强国,实施《中国制造2025》,实施智能制造工程,构建新型制造体系,促进新一代高档数控机床和机器人等产业发展壮大。可以这么说,坚持创新理念既是国产机器人企业破解难题的方法也是其发展的目标。

企业的创新体系是伴随着企业的发展壮大而建立起来的,对于国内初创的机器人公司,坚持创新理念包括创新战略、创新战术、创新流程、创新规划、创新人才、创新制度。国产机器人企业只有不断坚持创新发展,靠创新塑造增长新动力、打造发展新引擎,才能为引领经济发展新常态,为企业实现转型升级提供坚实支撑和强劲动力。

创新驱动促进未来机器人技术和产业化进程,必须从多种途径寻求“突围”和赶超,从市场、企业、政府等几方面探索机器人产业发展的最优路径。

一是制定我国机器人技术和产业发展规划。通过加强顶层设计,制定符合我国发展实际的“机器人技术路线图”,明确技术发展的步骤、重点突破的关键核心技术、工艺与零部件以及产业化路径。二是走中国特色的差异化机器人发展道路。相较于工业机器人,在服务机器人和新型机器人领域,国内外差距较小。未来我国机器人产业要想实现“弯道超车”,最可能的途径就是发展服务机器人。三是组织编制中国机器人产业行业标准体系结构图和标准明细表,用加大对机器人产业的资金支持力度和政策扶持等方式,扶持机器人产业健康发展。

(3)准细分市场,寻求“差异化”突围

差异化发展是指企业在有限的资源条件下,为取得最大的竞争优势,以自己的差异化产品为中心,发挥自身优势,充分利用外部资源,对外部资源和力量进行有效整合,达到降低成本、提高竞争力的目的,这就是差异化竞争。差异化的竞争策略要求企业管理者突出强调企业的个性,要求企业在产品质量、价格或者服务、促销等一切竞争手段上选择较少的几项,开发具有特色的长时期利基市场。这是企业寻求竞争优势,构造竞争堡垒的基础。

纵观机器人行业,一个不争的事实是国外企业在机器人行业起步较早,现如今其产业已形成规模化优势,并且在研发设计、核心零部件等领域都形成了标准化流程,具有较强的领先优势。相较之下,国产机器人企业由于起步较晚,普遍存在规模小、创新能力薄弱等问题。在伺服系统和减速器等核心零部件上,对国外的依赖程度仍然较高,就目前来看,外资企业仍然占据着产业链的主导地位,国产机器人企业在此方面毫无优势可言。

虽然国产机器人企业综合实力有限,但在中国,国产机器人企业优势更明显,本地化属性使国产机器人企业更加了解国内应用企业的实际需求,能够为国内需求企业提供量身定做的产品和服务,也比外资企业更“接地气”。就当前大形势以及机器人产业发展现状来看,国产机器人企业只有瞄准细分市场,有针对性的地开发、提供差异化产品与服务,才能在夹缝中寻求突围之道。

产品要有特色、要与众不同,这是中国机器人产业发展唯一的出路。其中“特色”二字是关键,企业必须要有自己的细分客户群,不然很难生存下去。上升到行业的角度来讲,国产机器人作为“后来者”,要想在工业机器人行业分一杯羹,国产机器人企业必须要结合市场的需求以及公司本身的状况,找到一条适合自己公司发展的运行模式。现如今,企业为了在激烈的竞争中存活,必须发展与其他企业不同的生存能力,必须懂得“任何优势都来自于差异化竞争”这个道理,拓展并利用一切可利用的资源去填补企业生态系统中的生态空缺,找到最能发挥自己作用的位置,从而发现生存和发展空间。

(4)善于借鉴国外机器人行业发展智慧

美国和日本多年来引领国际机器人的发展方向,代表着国际上机器人领域的最高科技水平。目前,日本除了比较关注特种机器人和服务机器人以外,还注重中间件的研制。然而,近年来日本基本上在做模仿性的工作,突破性技术比较少。而美国在机器人领域的技术开发方面,一直保持着世界领先地位。再有,美国主要做高附加值的产业,比如军用机器人,目前世界销售的9000台军用机器人之中,有60%来自美国。比如:美国最近研制成功的Big Dog军用机器人,能负重100公斤,行进速度跟人相当,每小时达到五公里,还能适应各种地形,即使是在侧面受到冲击时也能保持很好的系统稳定性。各种机器人中,工业机器人应用较早,发展最为成熟。同时,技术的不断进步一直在牵引着机器人学科的发展,使机器人的应用领域从工业机器人扩展到特种机器人和服务机器人等。机器人技术也正越来越深刻地影响着我们的生活。机器人不但将在工厂、实验室与人一起工作,还将在车站、机场、码头、交通路口为人们指引路径、回答问题、帮助行人。机器人还将步入千家万户,为老人端茶送水,护理伤病人等等。未来机器人将会越来越广泛地进入人类社会,人类对机器人的依赖会如同现时对待计算机一样,即使是短时间的离开都可能会造成很大不便。  机器人化是先进制造领域的重要标志和关键技术,针对先进制造业生产效率提高的诸多瓶颈问题,尤其是在汽车产业中,机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造(冲压、压铸、锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中,机器人都已逐步取代了人工作业。目前汽车制造业是所有行业中人均拥有机器人密度最高的行业,如2004年德国制造业中每1万名工人中拥有机器人的数量为162台,而在汽车制造业中每1万名工人中拥有机器人的数量则为1140台;意大利的这一数值更能说明问题,2004年意大利制造业中每1万名工人中拥有辅助操作的机器人数量为123台,而在汽车制造业中每1万名工人中机器人的拥有数量则高达1600台。在国外,应用于制造业的机器人取得了较显著进展,已成为一种标准设备而得到工业界广泛应用,从而也形成了一批在国际上较有影响力的、知名机器人公司。如德国的KUKA、瑞典的ABB、日本的安川等。据专家预测,机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人联合会(IFR)的统计,2002年至2004年,世界机器人市场年增长率平均在10%左右,2005年达到创纪录的30%,2007年全球机器人实际安装量达到650万台,机器人安装量比2006年增加3%,达到了114365台。据统计,近年来全球机器人行业发展迅速,2008年全球机器人行业总销售量比2006年增长25%。而无论在使用、生产还是出口方面,日本一直是全球领先者,目前日本已经有130余家专业的机器人制造商。

参考文献

【1】《国际机器人联合会IFR》

【2】[美]约瑟夫巴科恩,大卫汉森《机器人革命:即将到来的机器人时代》,机械工业出版社,潘俊[译],2015.03

【3】(美)库兹韦尔《奇点临近》,机械工业出版社,李庆诚,董振华,田源译

你认为我院自动化专业的学生应该加强哪些知识和能力的培养?

加强数学知识的学习与应用,熟练计算工程的数学运算,数学的学习包括高数、线性代数、泛函分析、矩阵论等等。

加强计算机程序编辑的学习,单片机,C语言等往往包含大量计算机知识,学好C语言,C++等的学习,并在此基础上,研习S7 200 和三菱PLC以及Step7的编写等等。

学好英语包括六级和专业八级,尽可能多关注国外科学技术的最新研究成果和先进科研方向,阅读其发表的论文原版,透彻、准确把握本专业发展方向和规律。

加强理论知识与实践的结合,亲自动手去校对知识的局限,多参与专题实验,如嵌入式系统专题实验(涵盖MCU、DSP等)。

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