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　　中國工業機器人發展訪談

　　國際金屬加工網

　　先進制造 ◇ 系列技術講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國機器人行業典型研討會

　　編者按：最近幾年，我國工業機器人的應用得到快速發展，世界各大機器人廠商都在積極拓展中國市場。人們對工業機器人這個詞已經不再感到陌生，其應用也在不斷拓展，開始從傳統的汽車制造領域向非汽車領域延伸。為了讓大家更好地了解中國的工業機器人市場，我們邀請了國內部分機器人生產企業的代表就大家共同關心的問題談了些看法。

　　市場發展迅猛

　　記者：從2001年開始，工業機器人在中國呈現快速發展的趨勢。作為生產廠家，您認為是哪些原因促進了工業機器人在中國的快速發展？

曾孔庚先生：首先我國的汽車工業高速發展，對汽車制造裝備提出了大量的需求。工業機器人是汽車生產中的一種主要的自動化設備，在整車及零部件生產的弧焊、點焊、噴涂、搬運、涂膠等工藝中有大量應用。

　　其次，我國的國民經濟整體實力持續發展，很多企業已有經濟實力采用高水平的生產裝備。

　　最后，我國的機器人應用工程的設計、生產水平提高，可以提供除整車線之外的機器人各種工作單元。

　　朱進滿先生：帶來這些變化主要是以下兩個原因：

1、勞動力構成和成本的變化。隨著我國經濟持續的增強，勞動力供應格局到現在已經開始發生變化。勞動力由供遠大于求開始向供求平衡的方向發展，工人對薪資和工作條件提出了更高的要求。這種從企業微觀層面到整個社會宏觀層面的改變對于中國企業影響巨大，它促使企業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以盡量減少用工量來應對這種改變。

　　2、提高產品質量的需求。持續三十年的經濟強勁發展，尤其是對外出口以及國內外資企業對質量的嚴格要求，逼迫產業界開始重視工業機器人在降低勞動成本、減少勞動風險、提高產品質量中所起的巨大作用。正因為如此，最近幾年國內越來越多的企業在生產中采用了工業機器人。不少企業通過采用工業機器人及技術滿足了自己的要求，從而提高企業的競爭力。

　　吳越明先生：在像中國這樣的一個勞動力成本非常低廉的發展中國家，工業機器人主要還是應用于重復性勞動及對人體傷害比較大的行業，及一些精密加工行業，如汽車和噴涂。

汽車行業中，主要使用工業機器人來作車身加工中的焊接工作及一些精密零部件的裝配工作。如Bosch使用Staubli SCARA系列機器人，用來裝配汽車用的ABS剎車系統,滿足了高精度的需要。

　　噴涂行業中，Foxconn集團使用了大量的Staubli RXpaint機器人應用在電子

　　產品外殼的噴涂上，比如Dell，Apple等筆記本的外殼。

　　鄒濤先生：

1．以汽車制造業為主的制造業在中國的高速發展促進了工業機器人的發展。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，我國汽車工業的發展進入了一個歷史性的高速增長期。針對這種局面，國際汽車巨頭紛紛進入中國市場并不斷擴大原有生產規模，國內汽車自主品牌生產廠家也紛紛加大研發和投資力度，整個行業的增產擴能增加了對工業機器人需求。

　　2．國家政策的大力扶持。為了保證產品在市場上有較強的競爭力，制造業中的大中型國有企業近年來一直在不斷加大對工業機器人的采購用于技術改造，這種采購在政策上得到了國家和政府的大力支持，比如機器人零關稅政策，技術改造的免稅政策等。這些政策的實施使得機器人的應用在未來相當長的時間內仍將保持快速的增長勢頭。

3．近年來，我國民營企業的高速發展以及在海外市場的不斷拓展與合作，使得相當一部分企業也逐漸認識到利用工業機器人技術來幫助生產價格合理的優質產品的優勢所在，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國有大中型企業仍然存在較大的差距，但是增長的速度驚人，必將成為工業機器人市場的重要客戶。

　　4．其他制造業在中國的迅猛發展。當前中國制造業的結構出現了明顯的重制造業加速發展與電子信息產業等技術密集型產業快速發展的雙重特征。處在工業化中期階段的中國，制造業是拉動經濟增長的主要力量，也是外商投資的主要領域。制造業對工業機器人的需求量，也將繼續保持快速增長。

　　柯馬上海機器人事業部： 中國經濟的迅猛發展提升了對生產效率和質量要求。其次，隨著工業機器人技術的成熟使得其應用功的不斷增加而成本不斷降低，與此同時中國勞動力成本呈現逐步提高的趨勢，使得采用工業機器人對于企業來說變得越來越經濟。

　　汽車行業仍一枝獨秀

在中國，汽車行業仍然是工業機器人最主要的市場，您認為在未來幾年，汽車行業對工業機器人的需求將呈現什么樣的趨勢？

　　曾孔庚先生：未來幾年，我國的汽車生產量將持續增加，各種新車型也會大量出現，汽車工業對工業機器人等自動化汽車生產裝備的需求也將不斷增加，但競爭也會更加激烈。目前，已有越來越多的國外機器人公司在我國建立了機器人公司或者開設了辦事處，這對于我國的汽車裝備業來說，是一個好事。

朱進滿先生：隨著我國汽車工業的發展和對自動化水平要求的不斷提高，將為焊接機器人市場的快速增長提供一個良好的機會。預計國內企業對焊接機器人的需求量將以30%以上的速度增長。汽車工業對機器人的需求短期內呈現以下四點趨勢：1、減輕汽車重量的研發，促進焊接工藝的新發展 2、點焊過程中的質量監控

　　與管理 3、激光焊接技術的應用與推廣 4、伺服技術在汽車裝焊工藝中的應用。長期的發展趨勢是工業機器人不斷向智能化方向發展，完全實現生產系統中機器人的群體協調和集成控制，從而達到更高的可靠性和安全性。而采用工業機器人的汽車生產企業在高技術、高質量、低成本條件下必將獲得高速發展，也必將為汽車產業的發展帶來新的生機。相信，在不久的將來，通過我們的共同努力，國內汽車行業的工業機器人技術會逐步縮短與國外先進技術水平的差距，迎接WTO帶給汽車工業的機遇和挑戰。

吳越明先生：在國外的汽車制造業中，已經大量地應用了基于機器人的自動化技術，以提高產品的生產效率和質量。而在國內，由于勞動力成本的因素，這方面的應用還是比較少，但是也有一些這樣的應用例子。像北京奔馳-戴姆勒·克萊斯勒汽車工廠,在生產國產克萊斯勒300C中，就應用了大量的機器人技術。如使用了焊接機器人、夾具自動抓拾機器人、組合機器人、工件搬運機器人

　　等6種不同功能機器人，自動化率達到70%。

　　在我們看來，隨著中國對汽車需求的大量增加，以及對汽車本身品質要求的提高，像北京奔馳的例子會越來越多。

　　鄒濤先生：汽車制造業是一個技術和資金高度密集型的產業，也是工業機器人應用最廣泛的行業，幾乎占到整個機器人應用的一半以上。在中國，工業機器人的最初應用也主要是集中在汽車和工程機械行業

，用于汽車及工程機械的點焊、弧焊、噴漆、裝配、搬運、沖壓等。據預測，我國正在進入汽車擁有率迅速上升時期，在未來幾年內，汽車消費需求量仍將以每年15%左右的速度增長。在今后10到15年，中國將逐漸成為最大的汽車消費國。汽車工業的產值也將保持大概10%的增長。為獲取更大的市場和利潤空間，汽車整車和汽車零部件生產企業勢必不斷加大競爭力度，而這些競爭實際上就是生產能力、技術力量和裝備水平的競爭，這無疑為面向中國汽車工業的裝備供應商提供了更好的商機。工業機器人作為汽車制造業中最具競爭力的裝備之一，其需求也將保持一個很高的增長趨勢。

柯馬上海機器人事業部：未來幾年中國汽車行業對工業機器人的需求將會呈現出高速增長的趨勢，年增幅為50%左右，很多工業機器人新應用領域將得以快速擴展。

　　其他行業百花齊放

　　除了汽車行業，哪個行業對工業機器人的需求量最大？在這些行業里，工業機器人的需求將呈現什么樣的趨勢？

　　曾孔庚先生：除了汽車行業，在IT和信息家電方面對機器人的需求比較大，目前，上海廣電-NEC、北京京東方等，都使用了上百臺MOTOMAN的機器人，用于大尺寸液晶玻璃的無塵搬運。

　　朱進滿先生：除了汽車行業，對工業機器人需求較大的主要有以下幾個行業：塑料澆鑄、材料處理、機械制造。

由于這些行業明顯地與汽車行業的工藝存在差別，所以對工業機器人的需求有著自身獨到的特點。大多要求工業機器人能夠承受惡劣的工作環境，耐腐蝕、耐高溫，適應高速運行，以提高產量。近年來，整體的趨勢是呈快速上升的趨勢。

　　吳越明先生：在亞洲地區，除了汽車行業，對機器人的需要大大提高的是電子行業。2005年，亞洲新安裝工業機器人72，600臺，與2004年相比，增長了40%。而應用在電子行業的工業機器人，占了總數的31％。

　　在歐洲地區，食品行業，非金屬加工

　　行業，日用消費品行業和木材家具加工行業等，對工業機器人的需要將會大量的增加。與2004年相比，食品行業在歐洲的應用增長了17％，非金屬加工行業的應用增長了20％，日用消費行業增長了32％，木材家具加工行業增長了18％。

而在美洲大陸，工業機器人的應用主要還是在汽車行業，與2004年相比，增長了60％，金屬加工行業增長了33％，橡塑行業增長了37％。

　　鄒濤先生：在新一輪全球經濟轉移浪潮中，制造業產業向中國轉移的態勢日趨明顯，中國正在逐漸成為全球的制造業中心。機械和電子制造在今后的幾年里還將保持一個相當高的增長速度。對工業機器人的需求也將不斷增加。

　　針對這樣的發展局勢，KUKA

機器人也在不斷創新、調整和豐富其產品結構。在機械制造領域，KUKA推出了基于數控操作模式的CAMRob, 把數控加工的概念引入到機器人應用中。另外一系列的BendTech(用于金屬板件折彎) , MillTech（用于材料加工打磨）等機械制造工藝軟件包也隨需而生。在電子制造領域，KUKA推出了運用于無塵電子加工和裝配車間的Clean Room 機器人以及適用于電子制造的高速度、高精度、高可靠的小型Scara機器人。

　　柯馬上海機器人事業部：電子器件制造、煙草、鑄造、玻璃制造等行業對工業機器人的需求量相對較大。 對工業機器人的需求也越來越多，呈逐年遞增的趨勢。

　　技術融合是未來發展的主趨勢

　　在未來幾年里，哪些新技術將被用于工業機器人，這些新技術將會給工業機器人的使用帶來什么樣的進步？

曾孔庚先生：機器人的新技術，主要是視覺等各種傳感器的更加廣泛使用，增加機器人的智能性和適應能力，網絡及遠程監控技術，也將得到更加廣泛的應用。此外，特種工業機器人，比如潔凈機器人也會更多的應用。從系統技術來說，國內的機器人系統公司將逐步建立起大型機器人生產線的設計能力，并在公司的運營、管理等方面更加規范化，技術設計更加標準化。

朱進滿先生：機器人涉及到機械、電子、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。因此它的發展與上述學科發展密切相關。機器人在制造業的應用范圍越來越廣闊，標準化、模塊化、網絡化和智能化的程度也越來越高，功能越來越強，并向著成套技術和裝備的方向發展。機器人應用從傳統制造業向非制造業轉變，向以人為中心的個人化和微小型方向發展，并將服務于人類活動的各個領域。總趨勢是從狹義的機器人概念向廣義的機器人技術（RT）概念轉移；從工業機器人產業向解決工程應用方案業務的機器人技術產業發展。機器人技術（RT）的內涵已變為“靈活應用機器人技術的、具有實在動作功能的智能化系統。”目前，工業機器人技術正在向智能機器和智能系統的方向發展，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。

　　吳越明先生：下頁的這張圖片應該很多人已經看到過了，HIT/DLR靈巧手與史陶比爾RX60機器人組合而成的鋼琴手，可以彈出與理查德·克來德曼同樣美妙的樂曲。這樣的組合，就有了類似人手指的功能，可以完成一些非常精巧的工作。

例如，史陶比爾新的JCM系統就是一種了整合馬達的關節，JCM馬達減速系統與JCS有著相同的特性，零間隙和免維護，同時還具有集成的直接馬達驅動，絕對數字編碼器。并且JCM特有的直接驅動的創新技術減少了手臂的空間尺寸，并且加強了解剛性。這些創新技術將不斷的促進機器人的技術發展。

　　鄒濤先生：控制技術的開放化發展、PC化和網絡化發展。把機器人的應用拓展到更加廣闊的領域。KUKA也一直是該應用的倡導者，早在八年前，KUKA就開發出了基于PC技術和Window操作環境的機器人控制系統，并隨著PC和網絡技術的迅速發展不斷創新。

1）伺服驅動的數字化和高度集成化、智能化技術。全數字化的實現，將原有的硬件伺服控制變成了軟件伺服控制，從而使在伺服系統中應用現代控制理論的先進算法（如:最優控制、人工智能、模糊控制、神經元網絡等）成為可能。智能化的伺服系統具有參數自整定的功能自動將系統的參數整定出來，并自動實現其最優化。

　　2）多傳感器融合技術，通過融合多個傳感器提供的冗余、互補或更實時的信息,可以獲得系統所需的更準確和更精確的信息。多傳感器融合技術的發展大力推動了移動機器人和遙操作機器人技術，這些機器人工作在動態、不確定的非結構化環境中，這些高度不確定的環境要求機器人具有高度的自治能力和對環境的感知能力，而多傳感器數據融合技術正是提高機器人系統感知能力的有效方法。

3）視覺系統、圖像處理系統、人工智能、模式識別以及仿生技術等新技術的發展都將推動機器人技術的革新，使得工業機器人技術正在向智能機器和智能系統的方向發展。

　　據預測，今后機器人將在醫療、保健、生物技術和產業、教育、救災、海洋

　　開發、機器維修、交通運輸及農林水產等各個領域得到廣泛的應用。

　　柯馬上海機器人事業部：未來幾年，激光技術，傳感技術，工控網絡技術將會被廣泛應用在工業機器人工作領域，這些技術會使得工業機器人的應用更為高效，高質，運行成本更低。

　　( 文章來源：互聯網 )

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