自動化技術高速發(fā)展 新領域需求不斷增加
“沒有自動化技術的支撐就沒有今天汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。”日前，在談及自動化技術在汽車產(chǎn)業(yè)的應用及作用時，一汽轎車股份有限公司自動化技術工程師陳剛感觸頗深。
1985年進入一汽集團工作，陳剛通過數(shù)據(jù)對比說明了一汽30年來的變化：30年前一汽集團員工人10萬人，現(xiàn)有員工13萬余人；現(xiàn)在，在人員數(shù)量基本保持穩(wěn)定的情況下，汽車產(chǎn)能提高了幾百倍。而這其中最主要的原因，是自動化技術的高速發(fā)展和應用，為汽車行業(yè)的跨越式發(fā)展提供了重要的支撐。
工業(yè)機器人是自動化技術發(fā)展的高度產(chǎn)物，它綜合了計算機、控制論、機構學、信息和傳感技術、人工智能、仿生學等多學科，由操作機、控制器、伺服驅動系統(tǒng)和檢測傳感裝置構成，是先進制造技術領域不可缺少的自動化設備，它的應用是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。
在人口紅利拐點來臨和產(chǎn)業(yè)升級的背景下，工業(yè)機器人逐步走進公眾的視野。我國經(jīng)濟結構轉型的“推力”、人口結構變化造成勞動力短缺與制造業(yè)用人成本趨勢性上升的“拉力”和產(chǎn)業(yè)政策扶持的“催化力”正觸發(fā)著國內工業(yè)機器人市場的蓬勃發(fā)展。工業(yè)機器人的發(fā)展也成為了自動化企業(yè)新的戰(zhàn)略增長點。
ABB機器人業(yè)務中國區(qū)總裁李剛表示，在支持中國汽車工業(yè)發(fā)展的同時，工業(yè)機器人也開始涉足汽車以外的行業(yè)，典型的行業(yè)包括鑄造、金屬加工等。在這里，機器人替代人力從事危險、單調、重復的勞動。隨著中國經(jīng)濟的騰飛，工業(yè)機器人開始服務于更多的行業(yè)，如電子加工、食品飲料、塑料橡膠、醫(yī)藥、化工、建筑、交通等。在這些領域，機器人可以有效地幫助客戶提高生產(chǎn)柔性、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。
“目前主要用于汽車焊裝、軌道客車焊接和液晶玻璃基板搬運三大領域。未來比較看好的新領域是機加工、家電、食品、醫(yī)療行業(yè)。對液晶玻璃基板的市場依舊看好，這些領域對機器人的需求量將持續(xù)上漲。”韓國現(xiàn)代重工工業(yè)機器人華北區(qū)銷售經(jīng)理孫曉默在接受中國工控網(wǎng)的訪談時說。
深圳市眾為興市場部經(jīng)理劉勇認為，未來機器人將會越來越多地應用在勞動密集型及對認識安全要求高的行業(yè)，如電子行業(yè)、五金加工。從功能上來說，噴涂、點膠、焊接、搬運、裝配、五金監(jiān)測、沖床上下料以及配合視覺系統(tǒng)的外觀監(jiān)測等領域，將對機器人應用需求越來越多。
李剛表示，從機器人行業(yè)來看，未來技術發(fā)展的關鍵在于機器人與其他自動化系統(tǒng)的無縫集成和控制，以及機器人與人共同工作的安全保障。因此，總而言之，無論是驅動系統(tǒng)還是運動控制，創(chuàng)造小、輕、快、安全和更智能更柔性的機器人，將是未來主流技術發(fā)展趨勢。
劉勇指出，驅動產(chǎn)品未來發(fā)展的方向是穩(wěn)定性，機器人需要頻繁啟停，這對機器人的穩(wěn)定性提出了更高的要求，隨著國內用戶的特殊化需求越來越多，驅動系統(tǒng)也將被用戶要求定制化。“我認為運動控制的發(fā)展趨勢將是操作越來越簡便，不要求操作人員進行軟件編程，操作人員可以通過簡單的界面，類似于我們的智能手機，通過按鍵操作的方式來控制機器人。”
“從發(fā)展基礎上看，中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)起步相對較晚，在裝機數(shù)量和機器人密度方面與成熟市場還有較大差距。根據(jù)國際機器人聯(lián)合會數(shù)據(jù)，2011年，中國工業(yè)機器人裝機數(shù)量為74867臺，機器人密度為每1萬名產(chǎn)業(yè)工人21臺，都遠遠低于成熟市場水平。”李剛表示，目前，中國工業(yè)機器人的應用仍較集中于汽車行業(yè)，根據(jù)國際機器人聯(lián)合會2012年報告，在全球范圍內汽車行業(yè)應用約占工業(yè)機器人應用總量的40%，而在中國這一數(shù)字要更高一些。此外，即便是在汽車行業(yè)，中國市場的工業(yè)機器人應用也仍然集中于關鍵工藝，中國每萬名汽車產(chǎn)業(yè)工人中所擁有的機器人臺數(shù)為141臺，而日本為1584臺，意大利為1215臺，德國為1176，這和世界發(fā)達水平相比還有很大差距。
劉勇也認為，目前，國外機器人品牌占據(jù)國內90%的市場，國內這么多企業(yè)占有不到10%的市場份額。國外機器人綜合能力很強，比如材料的關鍵部分連接、裝配工藝、軟件算法等。比如，機器人中很重要的零部件諧波減速器，由國產(chǎn)材料做出來的壽命只能一至兩年，1年后磨損就非常嚴重，而諧波減速器的材料直接影響著機器人的速度和精度。機器人的核心算法，國內機器人在軌跡平滑算法上都不夠領先，因此打磨、焊接等機器人還是以國外品牌居多。“在機器人應用上，目前跟機器人配套的很多傳感器等相關的控制元器件大多采用國外品牌，這些品牌質量相對穩(wěn)定，使用壽命長，同時對復雜現(xiàn)場環(huán)境實用性也較強。從這些傳感器及元器件的角度來說，國內廠家也是有差距的。”
孫曉默認為，在控制系統(tǒng)開發(fā)方面，國外機器人更勝一籌。從性能上來說，國外機器人較之國內機器人顯現(xiàn)出精度高、速度快、運行穩(wěn)定的優(yōu)點。目前國內機器人雖然在實驗階段也完成了點焊、弧焊、搬運、碼垛等多領域的應用，但從實際長期應用來看，并未得到實踐。在上下料搬運方面，已經(jīng)開始能看到國內機器人的身影，但焊接等高難度的控制領域，還鮮有國內機器人的身影，這需要一個漫長發(fā)展過程。
