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智能制造技术将彻底改变未来生产方式

发表于:2019-05-23 11:25 作者:新闻小编 来源:新闻小编

  连续19年蝉联全美首富的比尔盖茨曾撰文,如果他现在是二十岁的话,肯定会选择机器人作为创业首选目标。他预言,机器人创业将会再现计算机产业的快速崛起之路,在不远的未来彻底改变人类的生产和生活方式。

  机器人的核心技术是运动控制技术。工业机器人基本沿着两个路径在发展:一是模仿人的手臂,实现多维运动,在应用上比较典型的是点焊、弧焊机器人;二是模仿人的下肢运动,实现物料输送、传递等搬运功能,例如AGV搬运机器人。随着微电子、新材料、控制、传感交互等新技术的发展,通过软件优化,机器人的功能将更加强大。

  中国工业机器人成新时代的宠儿

  中国工业机器人的研制、生产起步于20世纪70年代,比发达经济体晚20年,但拥有后发优势,进步较快。国内长期对进口机器人设备实行零关税,中国生产企业从出生就与狼共舞。在残酷的市场磨砺中,中国机器人生产企业稳步成长,其中优势企业的技术和产品均处于全球第一集团。

  随着工业机器人的智能化水平不断提高,其应用范围将朝着更深、更广的方向发展。目前,工业机器人已从传统制造业推广到诸如采矿、建筑以及水电系统维护等非制造业领域。此外,军事国防、医疗卫生、生活服务等领域,机器人也大显身手,如无人飞行器、警备机器人、医疗机器人、家政服务机器人等均为应用实例。

  机器人技术国家工程研究中心副主任、沈阳新松机器人自动化股份有限公司总裁曲道奎博士,作为项目负责人主持过国家863项目数字伺服驱动系统研究,主持并参与了中科院重大项目集成化智能激光加工机器人系统研究。据他介绍,我国机器人研究开始于20世纪70年代,与发达国家相比起步稍晚。以七五科技攻关为契机,特别是在国家863计划的支持下,经过十几年的研制、生产和应用,中国机器人产业从无到有,由弱变强,实现了跨越式发展。目前,国内相关科研机构和企业已经掌握了工业机器人的核心技术,国产工业机器人的性能参数、生产工艺完全可以比肩国际一流品牌的产品。

  据了解,我国工业机器人市场主要集中在航空航天、汽车、汽车零部件、摩托车、电器、工程机械、石油化工、电力等行业。目前,国内市场上已有5万台左右工业机器人在服役,占全球总量的4.5%,保有量位居日、韩之后排亚洲第三,市场需求增速位列全球第一。

  随着我国产业结构不断调整升级,全球制造业中心向中国转移,我国的机器人市场将会进一步扩大。有统计显示,2004年以来,国内机器人市场年平均增长率达到40%以上;2011年增长率达到51%,机器人新安装量达到23000台。国际机器人联合会预测,到2014年中国将成为全球最大的机器人市场。

  目前,世界工业机器人装机总量已达到一百多万台,主要分布在日本、美国、德国等发达国家。以汽车制造业为例,每万名生产工人占有机器人的数量,日本为1710台,意大利为1600台,法国为1120台,西班牙为950台,美国为770台,中国还不到90台。如果考虑到制造业整体对机器人的需求,中国工业机器人市场潜力巨大。有鉴于此,国际机器人产业巨头纷纷在华建厂,全力拓展中国市场。

  中国机器人生产企业面临着机遇与挑战:一方面是巨大的市场空间;另一方面则是要与狼共舞,跟国际巨头短兵相接,争夺市场。

  新松机器人总裁曲道奎表示,机器人的制造及应用水平,代表了一个国家的制造业水平,发展机器人产业应上升到国家战略高度。机器人的广泛使用是我国从制造业大国走向制造业强国的重要手段和途径。

  近年来,国家有关部门加大了对工业机器人产业的关注程度,十二五规划中明确了对工业机器人产业予以重点扶持。目前,我国机器人产业化正处于关键的转折点,如果政府能够在基础科学方面组织攻关,在市场开拓方面给予国内优势机器人生产企业更大的扶持力度,我国机器人产业将步入发展快车道。

  政策大力发展高端装备制造业

  7月初,国务院正式发布《十二五国家战略性新兴产业发展规划》,其中将代表中国制造金字塔顶端的高端装备制造产业的重点锁定为现代航空装备产业、卫星及应用产业、轨道交通装备产业、海洋工程装备产业和智能制造装备产业五大领域,并提出将高端装备制造业培育成为国民经济的支柱产业,促进制造业智能化、精密化、绿色化发展。

  作为战略性新兴产业的策源地,国家高新区集聚了大批创新能力强、成长迅速的高端装备制造企业,并在轨道交通、数控装备、卫星及应用等多个方面突破了技术瓶颈,研发出一批拥有自主知识产权并在国际上享有话语权的产品,让中国创造走向世界。

  近年来,随着民用航空和国防现代化的快速发展,我国对大型飞机的需求日益紧迫。《规划》对大飞机等航空航天产业提出了具体目标:大型客机实现首飞;ARJ21支线飞机批量生产和交付;新型通用飞机、民用直升机发展和应用实现全面突破。

  据了解,中国商用飞机有限责任公司的设计研发中心位于上海张江国家自主创新示范区内。而中国商飞公司C919大型客机机轮与刹车系统供应商霍尼韦尔博云航空系统(湖南)有限公司也于近日在长沙高新区奠基,建成后将主要承担C919大型客机机轮和刹车系统等研制生产任务。

  21世纪是属于海洋的世纪。在人类开发航空航天领域的同时,征服蔚蓝海洋的步伐也在不断前进,其潜力十分巨大。仅以石油资源为例,相关数据显示,我国海洋石油平均探明率仅为12%,海洋天然气探明率仅为10%,随着我国能源消耗的日益增长,对外依存度逐渐提高,海洋这个聚宝盆的重要性日益凸显。

  《规划》要求,初步实现深水海洋工程装备的自主设计建造和关键设备配套能力,基本形成自主的深水资源开发装备体系,提高国内市场占有率,产品具有国际竞争力。全面具备深水海洋工程装备的自主设计建造和关键设备配套能力,形成海洋工程装备产业完整的科研开发、总装制造、设备供应、技术服务产业体系,进一步提高国内市场占有率,提高产品国际竞争力。

  走向智能制造是大趋所趋

  制造业的突围之路何在?专家们普遍认为,制造业将日益与信息化相融合,两化融合变得越来越重要。对于这一观点,长期和企业打交道的连云港市经信委副主任谢方宝颇为认同,两化融合正在给制造业带来深刻变革。

  整个生产线全自动化,生产效率显著提高,并加速机器对人的替代,这将成为我国制造业必须发展的方向。

  我国制造业目前呈现出以下几大特点:一是拥有巨大市场,需求是最强大的发展动力;二是有着世界最为完整的体系,具备强大的产业基础;三是一直坚持信息化与工业化融合发展,在制造业数字化方面掌握了核心关键技术,具有强大的技术基础;四是在人才队伍建设方面已经形成了独特的人力资源优势;五是在自主创新方面已经取得了一些辉煌成就。他认为,这些都将成为中国制造业跨越式发展的良好条件。

  随着信息技术和互联网技术的飞速发展,以及新型感知技术和自动化技术的应用,制造业正发生着巨大转变,先进制造技术正在向信息化、自动化和智能化的方向发展,智能制造已经成为下一代制造业发展的重要内容。

  近年来,智能制造装备产业增长势头迅猛,初步形成一定的规模。2009年,智能制造装备产业销售产值约为3600亿元,2010年智能制造装备产业规模约为4000亿元。借助国家重点工程和重大科技专项的实施,在精密、高速加工中心,重型数控镗铣床,3.6万吨黑色金属垂直挤压机等重点产品上有所突破。并且,国内智能制造装备产业形成一批具有国际竞争力的龙头企业。

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