許紅巖
摘要:隨著“工業(yè)4.0”“中國制造2025”“重點扶植7大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)”的相繼提出和不斷深化,全球制造業(yè)正在向著數(shù)字化、集成化、智能化及綠色化方向發(fā)展,而“數(shù)字化智能制造”的主體就是工業(yè)機器人,工業(yè)機器人已在眾多領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應用。本文闡述了工業(yè)機器人的定義和特征,并對工業(yè)機器人技術(shù)目前在我國社會各個經(jīng)濟領(lǐng)域中的應有、影響和重要作用進行了簡要的分析和總述,并對我國的工業(yè)機器人發(fā)展的現(xiàn)狀及未來趨勢進行了簡單的介紹。
關(guān)鍵詞:工業(yè)人機器人技術(shù);經(jīng)濟影響;自主創(chuàng)新
隨著工業(yè)機器人技術(shù)的不斷發(fā)展,以及機器人智能化水平的不斷提高,工業(yè)機器人已在眾多領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應用。這不僅提高了工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本以及產(chǎn)品質(zhì)量,也在很程度上促進了我國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。同時隨著中國人口紅利的消失,中國經(jīng)濟發(fā)展步入“新常態(tài)”,制造業(yè)由“低端制造”向“高端制造”轉(zhuǎn)移等現(xiàn)象的出現(xiàn),也增加了工業(yè)機器人的使用。
一、工業(yè)機器人的定義和特征
(一)工業(yè)機器人的定義
目前,工業(yè)機器人無論是技術(shù)發(fā)展上還是在應用的廣泛性上都是整個機器人家族中最成熟的一類機器人。然而,工業(yè)機器人卻沒有一個統(tǒng)一的定義,但世界各個國家的機器人協(xié)會對工業(yè)機器人的定義大體上是相同的。目前,國際上大都遵循國際標準化組織(ISO)所下的定義,ISO將工業(yè)機器人定義為: 一種能自動控制,可重復編程,多功能、多自由度的操作機,能搬運材料、工件或操持工具來完成各種作業(yè)。
(二)工業(yè)機器人的特征
一般來說,工業(yè)機器人和人相比的優(yōu)點是顯而易見的,比如質(zhì)量穩(wěn)定,不會辭職,不介意危險、骯臟、乏味的工作等等。而從技術(shù)角度來說其最顯著的特點有以下幾個:
(1)可編程
工業(yè)機器人可編程,支持多自由度運動,可實現(xiàn)柔性自動化。因此,工業(yè)機器人應用較靈活,可隨著其工作環(huán)境或工業(yè)應用發(fā)生不太大改動時,實現(xiàn)再編程來滿足新的生產(chǎn)需求,并不需要大量投資到硬件的修改上。所以,其在柔性制造系統(tǒng)中是不可缺少的重要組成部分之一。
(2)通用性
除了工業(yè)自動化常見的專機(專為一類工業(yè)應用或一家客戶定制的工業(yè)機器人)外,一般常用的工業(yè)機器人在完成不同的加工作業(yè)任務時其通用性是較好的。很多情況下,只要更換工業(yè)機器人末端操作器(即所帶的抓手、夾具等)重新編程,便可實現(xiàn)不同的作業(yè)需求。
(3)人機合作
傳統(tǒng)的工業(yè)機器人都需要加裝安全圍欄,才會避免一些危險的發(fā)生,其主要原因是傳感器的集成應用比較少,但隨著智能化水平的提高,智能化機器人開始逐步出現(xiàn),集成了多種類型的傳感器,如視覺傳感器、接觸覺傳感器、力覺傳感器、接近傳感器、負載傳感器等等,因此,最近比較受關(guān)注的工業(yè)機器人都以能安全地和人一起工作“為榮”。
(4)智能性
之所以將智能性放在最后一個特征來說,是因為目前市場上對這類工業(yè)機器人的需求量仍不是特別的迫切,很多企業(yè)為了減少成本的投入,還是選用傳統(tǒng)的工業(yè)機器人。但這并不意味著智能型工業(yè)機器人不重要,相反企業(yè)已經(jīng)開始在這方面做技術(shù)投資了。在不久的將來,工業(yè)機器人的智能性會越來越高,其將成為新一代工業(yè)機器人的核心特征。
二、工業(yè)機器人技術(shù)對社會經(jīng)濟的廣泛影響及其重要性
隨著“工業(yè)4.0”“中國制造2025”“重點扶植7大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)”的相繼提出和不斷深化,全球制造業(yè)正在向著數(shù)字化、集成化、智能化及綠色化方向發(fā)展,而“數(shù)字化智能制造”的主體就是工業(yè)機器人。中國從2013年開始,取代了日本,成為了世界上最大的機器人市場,并已持續(xù)了7年,而以工業(yè)機器人為標志的智能制造則對中國產(chǎn)業(yè)升級產(chǎn)生深刻地影響。
(一)加速機器人市場化
隨著機器人市場同質(zhì)化競爭的不斷加劇,相關(guān)機器人產(chǎn)品上市的頻率和上市時間的不斷加速,巨頭們就會不斷的加快推出新產(chǎn)品的速度,如果對機器人市場適應速度不夠,就意味著要失去這個市場。
(二)提高機器人定制化
隨著機器人智能化水平的提高,使用者對機器人的需求就會變得千差萬別,因此,機器人市場對個性化定制的需求就會越來越高,這就對制造商的個性化以及靈活性提出了更高的生產(chǎn)要求,因此,在這種情況下,這種柔性生產(chǎn)就離不開智能化、數(shù)字化和信息化的智能工業(yè)機器人來滿足越來越細分的市場。
(三)拓展新的應用領(lǐng)域
受到全球疫情的影響,加之國際貿(mào)易環(huán)境的惡化,全球經(jīng)濟受到了很大沖擊,使各行各業(yè)都受到了很大影響,當今世界近50%的工業(yè)機器人集中使用在汽車及相關(guān)領(lǐng)域,因此,從深層次來看,機器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入深度調(diào)整時期,拓展新的應用領(lǐng)域、提質(zhì)增效成為產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的迫切需求。
三、工業(yè)機器人技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
當今各個國家都在不斷的在機器人領(lǐng)域進行創(chuàng)新,機器人研發(fā)水平最高的是日本、美國與歐洲,他們在發(fā)展工業(yè)機器人方面各有千秋。
從各國政府的動向就可以看出:機器人技術(shù)是全球范圍內(nèi)重要的發(fā)展戰(zhàn)略方向和領(lǐng)域。而機器人在未來總體趨勢是,不斷從狹義的機器人概念轉(zhuǎn)向廣義的機器人技術(shù)概念;從傳統(tǒng)的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)向智能化、定制化機器人技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。未來機器人結(jié)構(gòu)會變得越來越靈巧,其控制系統(tǒng)會變得愈來愈小,其智能性也會變得越來越高。
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作者簡介:
許紅巖(1985—),女,吉林省長春市人,吉林省經(jīng)濟管理干部學院助教,碩士,研究方向:自動化。