我國(guó)已經(jīng)成為世界公認(rèn)的制造業(yè)大國(guó),但隨著勞動(dòng)力成本的不斷提高,經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式和制造產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整勢(shì)在必行,發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè),提高制造業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平,由勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變已經(jīng)成為必由之路。從2010年開(kāi)始我國(guó)工業(yè)機(jī)器人需求量激增,較2009年增長(zhǎng)了1.71倍。預(yù)計(jì)到2014年需求量將達(dá)到32000臺(tái),我國(guó)將成為全球最大的需求國(guó)。
國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定中明確指出,“發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)已成為世界主要國(guó)家搶占新一輪經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展制高點(diǎn)的重大戰(zhàn)略”,該決定將“高端裝備制造產(chǎn)業(yè)”列為7大戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)之一,預(yù)計(jì)今后10年我國(guó)高端裝備制造業(yè)的銷(xiāo)售產(chǎn)值將占全部裝備制造業(yè)銷(xiāo)售產(chǎn)值的30%以上。工業(yè)機(jī)器人行業(yè)作為高端裝備制造產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,未來(lái)發(fā)展空間巨大。
在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,工業(yè)機(jī)器人經(jīng)歷近半個(gè)世紀(jì)的迅速發(fā)展,其技術(shù)日趨成熟,在汽車(chē)行業(yè)、機(jī)械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料行業(yè)、食品行業(yè)、物流、制造業(yè)等諸多工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
工業(yè)機(jī)器人作為先進(jìn)制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段,已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平和科技水平的重要標(biāo)志。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(IFR)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2011年全球共新裝機(jī)器人139300臺(tái),較2010年提高了18%。隨著新興應(yīng)用領(lǐng)域的不斷發(fā)展,預(yù)計(jì)到2014年全球工業(yè)機(jī)器人年產(chǎn)量將以年均6%的速度增長(zhǎng),平均每年將新裝167000臺(tái)。與此同時(shí),亞洲將成為工業(yè)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展最快的地區(qū)。
我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人研究開(kāi)始于20世紀(jì)70年代,大體可分為4個(gè)階段,即理論研究階段、樣機(jī)研發(fā)階段、示范應(yīng)用階段和初步產(chǎn)業(yè)化階段。
前期理論研究開(kāi)始于20世紀(jì)70年代至80年代初期,研究單位分布在國(guó)內(nèi)部分高校。這一階段由于當(dāng)時(shí)國(guó)家經(jīng)濟(jì)條件等因素的制約,主要從事工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)理論的研究,在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、機(jī)構(gòu)學(xué)等方面取得了一定的進(jìn)展,為后續(xù)工業(yè)機(jī)器人的研究奠定了基礎(chǔ)。
進(jìn)入20世紀(jì)80年代中期,隨著工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始大量應(yīng)用和普及工業(yè)機(jī)器人,我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的研究得到政府的重視和支持。國(guó)家組織了對(duì)工業(yè)機(jī)器人需求行業(yè)的調(diào)研,投入大量的資金開(kāi)展工業(yè)機(jī)器人的研究,進(jìn)入了樣機(jī)開(kāi)發(fā)階段。
1985年,我國(guó)在科技攻關(guān)計(jì)劃中將工業(yè)機(jī)器人列入了發(fā)展計(jì)劃。1986年,我國(guó)將智能機(jī)器人列入了國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃,這一階段開(kāi)展了工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)技術(shù)、基礎(chǔ)元器件、幾類(lèi)機(jī)器人型號(hào)樣機(jī)的攻關(guān),先后研制出點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、搬運(yùn)等型號(hào)的機(jī)器人樣機(jī)以及諧波傳動(dòng)組件、焊接電源等,形成了中國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的第一次高潮。
20世紀(jì)90年代為工業(yè)機(jī)器人示范應(yīng)用階段。為促進(jìn)高技術(shù)發(fā)展與國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)的密切銜接,確定了特種機(jī)器人與工業(yè)機(jī)器人及其應(yīng)用工程并重、以應(yīng)用帶動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)和基礎(chǔ)研究的發(fā)展方針。這一階段共研制出平面關(guān)節(jié)型裝配機(jī)器人、直角坐標(biāo)機(jī)器人、弧焊機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人及自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)等7種工業(yè)機(jī)器人系列產(chǎn)品,102種特種機(jī)器人,實(shí)施了100余項(xiàng)機(jī)器人應(yīng)用工程。
其中58項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用基礎(chǔ)技術(shù)研究成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,先后獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)2l項(xiàng),省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)116項(xiàng),發(fā)明專(zhuān)*38項(xiàng),實(shí)用新型專(zhuān)*125項(xiàng)。同時(shí)為了促進(jìn)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化,90年代末,建立了9個(gè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地和7個(gè)科研基地,包括沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所的新松機(jī)器人公司、哈爾濱博實(shí)自動(dòng)化設(shè)備有限責(zé)任公司、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所機(jī)器人開(kāi)發(fā)中心等,為發(fā)展我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)奠定了基礎(chǔ)。
進(jìn)入21世紀(jì),國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要突出增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力這一條主線,著力營(yíng)造有利于自主創(chuàng)新的政策環(huán)境,加快促進(jìn)企業(yè)成為創(chuàng)新主體,大力倡導(dǎo)企業(yè)為主體,產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合。國(guó)內(nèi)一大批企業(yè)或自主研制或與科研院所合作,進(jìn)入工業(yè)機(jī)器人研制和生產(chǎn)行列,我國(guó)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)入了初步產(chǎn)業(yè)化階段。在這一階段,先后涌現(xiàn)出新松機(jī)器人、博實(shí)自動(dòng)化、奇瑞裝備、巨一焊接、廣數(shù)、沃迪、青島軟控等數(shù)十家從事工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)的企業(yè)。
具有代表性的有沈陽(yáng)新松公司自行開(kāi)發(fā)研制的6臺(tái)RD120-A型點(diǎn)焊機(jī)器人及II型電阻焊控制器,實(shí)現(xiàn)小紅旗、世紀(jì)星2種轎車(chē)車(chē)身組焊線中車(chē)身前、后風(fēng)窗和左、右車(chē)門(mén)點(diǎn)焊焊裝工作交鑰匙工程。新松AGV機(jī)器人,廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造、機(jī)械加工、電子、紡織、造紙、卷煙、食品、印刷、圖書(shū)出版等行業(yè),占據(jù)國(guó)內(nèi)AGV市場(chǎng)70%以上的份額,并進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng),先后出口到美國(guó)、韓國(guó)、俄羅斯、加拿大等國(guó)家,開(kāi)創(chuàng)了國(guó)產(chǎn)機(jī)器人出口的先河。
哈爾濱博實(shí)自動(dòng)化裝備股份公司研制的搬運(yùn)機(jī)器人廣泛應(yīng)用于石化行業(yè)粉粒料和橡膠的后處理生產(chǎn)線中,實(shí)現(xiàn)年銷(xiāo)售近100臺(tái)。天津大學(xué)先后開(kāi)發(fā)Diamond,Delta-S和Cross-IV等具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)且性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的2~4自由度高速搬運(yùn)機(jī)器人3個(gè)系列新產(chǎn)品,在鋰電池分選(天津力神應(yīng)用),醫(yī)藥軟袋(北京雙鶴藥業(yè)應(yīng)用)、果奶和塑性炸藥(云南安化應(yīng)用)10余條包裝和搬運(yùn)自動(dòng)化生產(chǎn)線上得到成功應(yīng)用。巨一自動(dòng)化公司汽車(chē)白車(chē)身機(jī)器人焊裝成套技術(shù)已經(jīng)在一汽、東風(fēng)、北汽、奇瑞、江淮、長(zhǎng)城等國(guó)內(nèi)整車(chē)企業(yè)與伊朗、埃及等國(guó)外的整車(chē)企業(yè)得到了廣泛應(yīng)用,為客戶(hù)方提供焊裝生產(chǎn)線40多條。
奇瑞裝備有限公司與哈爾濱工業(yè)大學(xué)合作研制的165kg點(diǎn)焊機(jī)器人,已在線應(yīng)用約50臺(tái),分別用于焊接、搬運(yùn)等場(chǎng)合,自主研制出我國(guó)第一條國(guó)產(chǎn)機(jī)器人自動(dòng)化焊接生產(chǎn)線,可實(shí)現(xiàn)S11車(chē)型左右側(cè)圍的生產(chǎn)。上述成果表明了我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的新局面已初步形成。
綜上,我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展經(jīng)歷了一系列國(guó)家攻