【思考】工业机器人给企业带来什么?

作者: admin 分类: 科技 发布时间: 2019-05-23 11:47

  8月29日,在2013年第24届中国国际测量控制与仪器仪表展览会上,中国工控网动态市场研究总监陈然说,2012年中国工业机器人市场规模增长达14.5%,2013年预计到年底将完成19.8%的增长,预计到2015年,中国工业机器人规模增速都将保持在20%左右。2013年可以说是中国工业机器人发展的元年。

  从不同的应用用途来看,2013年中国工业机器人市场中,用于机械加工的机器人增速最快,达44%。而用于上下料、喷涂、搬运、焊接的机器人销量分别增加28%、25%、20%、7%。

  2004年以来,中国工业机器人市场开始启动,国内需求强劲。国际机器人联合会(IFR)预测,到2015年,中国机器人市场需求将达350000台,占全球比重的16.9%,成为全球规模最大的市场。

  给企业带来什么?

  工业机器人并不是在电影中看到的能走路、跳舞的人形机器人,而是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人,是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的自动化装备。可替代人工从事简单、重复的工作,不仅可提高生产效率、保证产品质量,还能带动产业技术升级。在劳动力日益紧缺和人力成本逐步上涨的今天,使用工业机器人也是企业降低人力成本的有效途径。

  抓取包装货物,移到指定位置,放下并整齐、自动地码在托盘上(或生产线上),不断重复着拿起、移位、放下、再拿起。广州数控设备有限公司(以下简称广州数控)智能制造工程中心机器人项目经理王建波向记者描述了一台码垛工业机器人是如何工作的。

  与机械式码垛机不同的是,当物品的体积、形状等发生变化时只需在触摸屏上稍做修改即可。从低速到高速、从包装袋到纸箱及桶装物料,从码垛一种产品到多种不同产品,可广泛应用于酒水饮料、石化、药品等生产线的搬运、拆装、摆放等方面,效率更高、适用性更强。这也是工业机器人与其他专用自动机的差别,前者能够自主动作、可重复编程、多功能、多自由度操作、能适应产品种类变更;后者则是适应大量长期稳定单一化的产品生产。王建波说。

  近年来,在珠三角、江浙等制造企业比较密集的地区,像是码垛、上下料、包装等单调、频繁的作业,或是涂胶、焊接等危险、恶劣环境下的作业,已经纷纷开始用工业机器人来代替人工。珠三角制造业使用机器人的企业年增长速度更是达到了30%至60%。

  而在中国航天科工集团33所智能机器人研究室主任张新华看来,工业机器人的技术已日趋成熟,重点在于工业机器人的规模化、产业化,其未来将朝着标准化、轻巧型、智能化等方向快速发展。

  工业机器人功能部件逐步标准化和模块组合化,就能降低制造成本和提高可靠性,减轻重量和减少安装占用空间,从而使更多的企业有购买和使用的可能。

  近年来,世界各国纷纷开始发展的组合式机器人就是采用标准化的组合件拼装而成的。在国内,中国航天科工集团33所也基于这一发展趋势,研制出面向电子行业生产装配的小型台式工业机器人,并已形成系列化产品。

  当工业机器人拥有了类似人类感觉器官的传感器和类人型双手和双臂的执行装置,以及很强的检测功能和判断功能,并能够根据任务的不同、快速调整的时候,工业机器人就不仅只是代替人们完成各种劳动密集产业中的简单重复操作、危险场合作业,以及其他恶劣环境中的作业,而是将伴随着移动互联网、物联网的发展,逐步渗透到制造业的方方面面,完成更为复杂的工作,彻底改变传统作业方式,并且帮助企业由制造实施型向服务型转化,实现整个制造业的转型升级。

  用洋人还是国人?

  当前,对全球机器人技术的发展最有影响的是欧美和日本。欧美在工业机器人技术的综合研究水平上仍处于领先地位,而日本生产的工业机器人在数量、种类方面则居世界首位。并且,外资企业由于起步早,产业已形成规模化优势,因此,在研发设计、核心零部件等领域形成了标准化流程,具有较强的领先优势。

  有数据统计,以平均无故障时间(MTBF)计算,国内机器人产品平均在8000小时,而国外同类产品可达数万小时。可靠的稳定性就成了企业选择洋人的主要原因,但是价格昂贵,后期维修费用高也让很多企业望而却步。

  正是由于国外机器人高昂的价格和使用成本,给国内自主研发的机器人提供了机会。虽然与高富帅抢市场是目前国产工业机器人制造企业的现状,然而从某种角度说,正是因为外资品牌的进入,满足了中国机器人市场萌芽时期的应用需求,也加速了中国机器人产业的发展进程。

  事实上,国内的工业机器人制造企业也在持续发力中。依托研发核心技术+嫁接成熟技术的研发模式,33所已经成功开发出了装卸源机器人、移动印刷机器人、自动焊锡机器人等多种拥有自主知识产权的产品。

  33研究所科研处处长姜福灏说:价格方面,以一台焊接机器人为例,我们的产品价格和使用维护成本要比国外同类产品便宜将近一半,使得机器人规模化应用成为可能。

  伺服电机、减速器和控制器是工业机器人关键功能部件,占整个机器人成本60%以上,对机器人性能和价格影响较大。包括广州数控、沈阳新松、深圳众为兴等传统国产数控系统企业,都纷纷加入了工业机器人的研发潮流。以往我国机器人生产企业大都引进日本等国的控制系统。一旦系统出现故障,因为没有源代码,只有花钱从国外请人维修。价格昂贵不说,时间周期也很长,影响企业生产。

  广州数控研发生产的工业机器人具有独立的知识产权,机器人的控制器、伺服电机和驱动等关键功能部件均实现了自主研发生产。与很多国产工业机器人制造企业类似,广州数控的定价策略也会参考外资品牌。在相应的型号,会保持比对方便宜1/3的价格优势。比如,广州数控目前产量最大的8公斤级六轴机器人,市场价大概13万元,而进口的机型大约17万元左右。

  除却价格的优势,服务也是国货的吸引力之一。服务包括了响应时间、机器人与原先设备的对接能力等。快速响应、24小时技术支持、费用也仅仅是洋人的1/10还不到。

  买不起?租来替!

  所谓萝卜白菜各有所爱,洋人也好,国货也罢,费用依然是工业机器人潜在使用者最为关心的因素。租赁或许可以帮助其解决这一问题。

  关于这一点,我们可以参考日本的经验。我国近几年的经济发展现状与日本80年代相似,制造业人工工资持续上涨并超过单位产出增速,造成企业利润侵蚀的时点被打开。当时,日本就出现了机器人长期租赁公司。使用者每月只需支付较低廉的租金就能长期使用工业机器人,从而大大减轻了企业购入机器人所需的资金负担。

  目前,我国也已经出现了类似的租赁公司。日本欧力士科技租赁(ORIXRENTEC)已经与日本安川电机的国内合资公司开展了工业机器人的租赁业务。

  另外,对工业机器人需求特别大的深圳、广州等地近年也出现了灵活的机器人雇用营销,如果企业觉得不合适,可以随时解除机器人的雇用合同。并且,季节性的制造企业也可以根据生产周期的需要,在旺季订单较多的时候租赁机器人,淡季订单减少的时候则停止租赁。这样不仅减少了淡季人员工资的开支,也不影响旺季时按期交货。

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