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數控五金加工機器人行業的革新
2019-07-10

傳統的僅強調機械設備,替代人類肌肉力量的狹隘數控五金加工機器人概念,逐漸向著強調數據化、感知等更接近“人”的特性的方面擴張,國防安全、健康護理和公共服務等新的發展范疇隨之衍生。
五金加工

 

  當前市場上的數控五金加工機器人大致可分為工業數控五金加工機器人、服務數控五金加工機器人和特種數控五金加工機器人三大類。其中,工業領域的應用多集中在3C制造業(電腦、通訊和消費類電子產品),物流以及農副產品;服務領域的助理、聊天和陪護等數控五金加工機器人種類的市場空間非常大;特種數控五金加工機器人則強調協作和安全,應用主要集中在智能汽車、無人機等領域。
  特種數控五金加工機器人,是一種非制造環境下用于公共安全、偵查、警用防爆、危險環境無人作業等特殊用途的數控五金加工機器人。
  然而,目前國內數控五金加工機器人的發展現狀與人們所期盼的還有很大的差距。
  10月20-25日,“2016世界數控五金加工機器人大會”在京舉行。中國科學院院士、華中科技大學機械科學與工程學院院長丁漢在會上表示,目前國內的工業數控五金加工機器人大多只能在一些結構化的環境中工作,在線傳感能力較差,服務數控五金加工機器人還只能完成一些簡單的任務,特種數控五金加工機器人則都需要通過遙控操作來完成特定工作。
  上海交通大學電子信息與電氣工程學院自動化系主任陳衛東表示,數控五金加工機器人與人已不再是局限于工廠內獨立且割裂的關系,在未來的服務業,即使是工業界,這一關系將會發展為更接近伙伴性的平等關系。
  由此,“共融數控五金加工機器人”的概念應運而生。據丁漢介紹,這是指能夠與作業環境、人和其它數控五金加工機器人自然交互、自主適應復雜動態環境并協同作業的數控五金加工機器人,其特點為柔順靈巧的結構、多模態感知的功能、分布自主及協同作業的能力。
  今年7月,國家自然科學基金委員會“共融數控五金加工機器人基礎理論與關鍵技術研究”重大研究計劃正式獲批,該計劃預計投資2億元,執行期為8年。該計劃主要面向國內制造業、康復和國防安全三個方面對共融數控五金加工機器人的需求,研究剛柔數控五金加工機器人的機構學和動力學、人和數控五金加工機器人之間的自然交互,以及操作系統和群體智能。
  作為數控五金加工機器人行業發展的起點,工業數控五金加工機器人已在國外歷經了半個多世紀的發展時間,真正進入中國只有5-8年的時間,中國在傳統工業數控五金加工機器人方面趕超國外的難度很大。
  對此,沈陽新松數控五金加工機器人自動化股份有限公司總裁曲道奎認為,未來5-10年內,中國數控五金加工機器人行業將得到更加長足的發展,特別是在服務數控五金加工機器人與特種數控五金加工機器人領域,中國和國外是站在一條起跑線上的,同樣面對著新技術突破的轉折點,這對市場龐大的中國來說是機遇窗口。
  曲道奎認為,國內的服務數控五金加工機器人應在消防、救援、監護、護理、醫療,包括公共服務等領域實現率先突破深圳cnc加工產品質量穩定引來了多家企業的訂單及大型主機廠的參觀。其中,由于公共服務數控五金加工機器人易于推廣,其更容易實現率先突破。它的定位精度、實現的跟蹤和起始點和傳感功能,使其具備感知系統,完全可以適應外部工業和環境的變化,未來的發展方向是智能。
  民政部數據顯示,截至2015年底,中國60歲以上的老年人口達到2.22億,占總人口的16.1%。中國殘聯數據顯示,目前中國的殘疾人口達8500萬,占總人口的6.21%。可以看出,中國在養老、助殘、康復等領域對服務數控五金加工機器人的市場需求十分龐大。
  服務數控五金加工機器人和過去的工業數控五金加工機器人相比,人工智能、機械運動與控制及具體的場景化應用這三大點是相一致的,但服務數控五金加工機器人的人性化和社會化,區別于單純提供機械運動的工業數控五金加工機器人,現在出現很多在特定應用場景下擔當伴侶角色的數控五金加工機器人,產業上已開始一定的布局五金加工迅速崛起,它不斷投入先進的科學技術、結合高端產業工人的職業教育體系構建,站在了世界制造業頂峰。
  數控五金加工機器人所擅長的移動、操作以及對環境的認知,對幫助和照顧老年人和殘疾人再合適不過,但目前市場上真正具備幫助能力的服務數控五金加工機器人卻非常少。陳衛東表示,因為服務數控五金加工機器人所面臨的環境是非結構的、未知且動態的,這對數控五金加工機器人的感知能力、安全性能和移動性帶來了很大挑戰。雖然這方面市場廣闊,但目前的技術水平還沒有達到市場應用的程度,這是急需解決的問題。
  在當下產業轉型升級的浪潮下,工業數控五金加工機器人也面臨著未來發展方向的選擇。“工業數控五金加工機器人未來要向中高端邁進,在未來五年規劃里率先實現產品的突破。未來的工業數控五金加工機器人在編程方面要完全實現自主的模型,人機協作、移動數控五金加工機器人和重載數控五金加工機器人等是需重點推進的方向,”曲道奎對記者表示。
  國際數控五金加工機器人聯合會(IFR)數據顯示,2015年全球工業數控五金加工機器人銷量為24.8萬臺,同比增長12%。其中,中國工業數控五金加工機器人2015年銷量累計6.67萬臺,同比增長30.3%,占全球市場份額四成。自2013年超過日本成為全球工業數控五金加工機器人最大的消費市場起,中國已連續三年蟬聯第一。
  曲道奎在接受記者采訪時表示,未來10-15年,中國將繼續保持世界最大工業數控五金加工機器人市場地位以及高速增長的態勢。
  目前數控五金加工機器人國產化市場已從本體開始逐漸完善,但核心零部件和集成技術成為了最大的挑戰和瓶頸。
  國內數控五金加工機器人的核心零部件在傳統工業制造的水平下呈低端化的特點,滿足不了性能上的需求。控制器、伺服電機、減速機是數控五金加工機器人的三大核心零部件,占到了數控五金加工機器人成本的70%。據中國電子信息產業發展研究院數據,2015年,國內約75%的精密減速器從日本進口,逾80%的伺服電機和驅動主要依賴日本和歐美的進口,其中只有控制器國內外差距最小。
  上海荷福控股有限公司董事長周錦霆表示,該公司原創的一款羽毛球運動陪伴數控五金加工機器人,可經過高速運算捕捉到運動軌跡從而與人互動,曾在亞太比賽中拿到了兩次冠軍。但這款數控五金加工機器人的核心零部件依賴進口,就連最基本的伺服電機和減速器也是。國產的設備和硬件非常多,但可靠性和耐用性存在問題。因此,昂貴的進口核心零部件提升了制造、應用和市場推廣過程中的成本,生產周期也被迫延長。
  數控五金加工機器人怎么樣適應各行各業的工藝要求,怎么樣將各類技術集成在一個總控制系統,這是當前數控五金加工機器人企業所面臨的普遍問題。廣州數控設備有限公司數控五金加工機器人總部副總工程師李伯基認為,前幾年國內水平較好的系統集成商多為國外集成品牌服務,鑒于目前國內數控五金加工機器人的水平不高,它們服務后者的可能性并不大,因此國產數控五金加工機器人的市場發展受到了一定限制。

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