可靠性制約國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展
市場現(xiàn)狀：大蛋糕被國外企業(yè)切走
中國工業(yè)機(jī)器人市場發(fā)展較快，約占全球市場份額的1/3，是全球第一大工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場。工業(yè)機(jī)器人占機(jī)器人整體市場的67%，高于國際63%的水平。加上近年來相繼出臺(tái)了《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃2016-2020》等一系列政策文件，明確提出實(shí)現(xiàn)機(jī)器人關(guān)鍵零部件和高端產(chǎn)品的重大突破，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人質(zhì)量可靠性、市場占有率和龍頭企業(yè)的大幅提升的要求。我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)?？焖贁U(kuò)展，最近五年基本保持20%以上的增速，今年1-7月共生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人7.16萬臺(tái)，同比增長57%。
但增速快的另一面是已經(jīng)落后的起跑線。目前我國工業(yè)機(jī)器人密度（每萬名工人使用工業(yè)機(jī)器人數(shù)量）偏低，目前我國制造業(yè)萬名工人擁有的工業(yè)機(jī)器人只有40臺(tái)。雖然這兩年有所提高，但只有國際平均水平的一半多，不及發(fā)達(dá)國家的15%。根據(jù)《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》，到2020年實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人密度達(dá)到150以上，但也僅為目前韓國工業(yè)機(jī)器人密度的三分之一。另外，李毅中表示，我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展快速，但始終存在著產(chǎn)業(yè)核心競爭力不強(qiáng)的問題。技術(shù)水平不夠高，自主品牌率低，只占30%。國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人大多數(shù)是三軸到五軸，六軸以上的高端機(jī)器人，85%是國外的品牌，而且智能應(yīng)用也只是剛剛起步。對(duì)此，中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)副會(huì)長、原機(jī)械工業(yè)部總工程師朱森第也表達(dá)了他的擔(dān)憂：“如果現(xiàn)在不把握市場，若干年之后，再要想奪回比較難，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的空間就比較小了?！?/a>
由于國產(chǎn)機(jī)器人目前精度、壽命、可靠性有較大的差距，影響了國內(nèi)企業(yè)使用國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的積極性。的確，從一些展會(huì)參展規(guī)模和記者曾經(jīng)走訪的一些智能車間的實(shí)際應(yīng)用看，四大家族依舊在大行其道。
“我們會(huì)每年去參加一些機(jī)器人成果鑒定，但我有些心虛。”華南理工大學(xué)器械與汽車工程學(xué)院院長張憲民表示，在鑒定初期，國產(chǎn)機(jī)器人各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)指標(biāo)部分超過國外，但是使用一段時(shí)間后，國產(chǎn)相關(guān)裝備運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和可靠性表現(xiàn)遠(yuǎn)不如發(fā)達(dá)國家的同類裝備，這是目前的短板。
針對(duì)這些情況，與會(huì)專家也開出了“藥方”。
李毅中表示，在鼓勵(lì)國內(nèi)企業(yè)使用國產(chǎn)機(jī)器人的同時(shí)，鼓勵(lì)企業(yè)通過并購、參股控股、戰(zhàn)略合作等方式，快速掌握國外先進(jìn)技術(shù)，比如美的集團(tuán)投資收購了德國庫卡94.55%的股權(quán)。
朱森第認(rèn)為，國產(chǎn)機(jī)器人應(yīng)該在與外資的競爭中找到市場的縫隙，從傳統(tǒng)領(lǐng)域逐漸滲透到目前被外資擠占的電子信息和汽車行業(yè)領(lǐng)域?！艾F(xiàn)在很多傳統(tǒng)的制造領(lǐng)域工作環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度比較大，作業(yè)品質(zhì)又比較差，但這些領(lǐng)域恰恰是四大家族還沒有關(guān)注的領(lǐng)域，比如衛(wèi)浴、家具、鑄件的打磨等等?！?/a>
在峰會(huì)現(xiàn)場，一家紡織服裝智能物聯(lián)設(shè)備制造集成商負(fù)責(zé)人告訴記者，目前其提供給客戶的解決方案一直使用的是瑞士一家公司的機(jī)械臂，不過，他們考慮今年年內(nèi)換成國產(chǎn)，因?yàn)樾詢r(jià)比高。
可見國產(chǎn)機(jī)器人已經(jīng)有所進(jìn)步，根據(jù)中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟最新數(shù)據(jù)，2016年國產(chǎn)多關(guān)節(jié)機(jī)器人銷售加速，銷量首次超過萬臺(tái)，為11756臺(tái)，同比增長92.7%，增速已連續(xù)兩年超過70%，占國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人總銷量的40.4%，比上年提高12.9個(gè)百分點(diǎn)。
下一站：人機(jī)協(xié)作
在峰會(huì)上，“人機(jī)協(xié)作”繼續(xù)成為討論的熱點(diǎn)。朱森第把“人機(jī)協(xié)作”作為國產(chǎn)機(jī)器人從工業(yè)機(jī)器人進(jìn)化到智能機(jī)器人過程中的一個(gè)階段。
雖然目前在很多工廠的裝配線和焊裝線上有很多機(jī)器人，完全不需要人干預(yù)就可以完成任務(wù)，自動(dòng)化程度很高。但實(shí)際上，這只是機(jī)器人在根據(jù)預(yù)先植入的程序進(jìn)行重復(fù)性工作，并不是智能。
目前來看，機(jī)器人的在線感知能力遠(yuǎn)低于人，難以接收抽象命令，難以與人高效交流。所以，在很多工業(yè)場景中，依靠工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行全自動(dòng)生產(chǎn)比較困難。比如飛機(jī)裝配很難像汽車裝配一樣在流水線上進(jìn)行，包括飛機(jī)、船舶、航天領(lǐng)域等等，主要還是依靠人工。另外，勞動(dòng)密集型制造業(yè)中許多手工工作機(jī)器人還沒法勝任。
中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書長郝玉成告訴記者，“協(xié)作”其實(shí)是一個(gè)比較籠統(tǒng)的概念，目前能夠做到人與機(jī)器交替工作。也就是說，機(jī)器能夠感知到人靠近并停止工作，待人完成工作離開感應(yīng)距離，便可以自主恢復(fù)工作。人與機(jī)器一起工作暫時(shí)還做不到。要實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作需要多種技術(shù)，包括人工智能和傳感器等。協(xié)作型機(jī)器人填補(bǔ)了全自動(dòng)生產(chǎn)線與全手動(dòng)裝配生產(chǎn)線間的空白。早在2015年，ABB、優(yōu)傲等就已經(jīng)推出了幾款人機(jī)協(xié)作機(jī)器人。協(xié)作型機(jī)器人相對(duì)輕巧，對(duì)于空間的需求也大幅降低，能夠?yàn)槠髽I(yè)減少許多安裝或是廠房的成本。
郝玉成指出，在“人機(jī)協(xié)同”生產(chǎn)中，安全是比較重要的問題，所以常規(guī)的機(jī)器人是相對(duì)封閉的。
一般來說，在經(jīng)過完整的風(fēng)險(xiǎn)安全評(píng)估后，協(xié)作型機(jī)器人可在無護(hù)欄的情況下與員工近距離作業(yè)。以日本發(fā)那科一款協(xié)作機(jī)器人為例，其擁有高速工作和協(xié)作工作兩種模式，可以隨時(shí)進(jìn)行切換。在安全距離內(nèi)，一碰到人就會(huì)自動(dòng)切換到安全模式，重復(fù)精度能夠達(dá)到正負(fù)0.04mm。
在剛過去的世界機(jī)器人大會(huì)上，哈工大機(jī)器人集團(tuán)也首次展出了自主研發(fā)的輕型柔性機(jī)械臂，能與人一起工作，一旦接觸到人，會(huì)立即自動(dòng)停止，保障工作者的安全。
“因?yàn)閮r(jià)格和可靠性等原因，協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用還不普遍，其實(shí)還算是新產(chǎn)品?！焙掠癯烧f，從安全角度看，標(biāo)準(zhǔn)也正在制定，機(jī)器人感應(yīng)人的距離到底需要多遠(yuǎn)才是安全的尚沒有統(tǒng)一答案。
盡管在應(yīng)用中還存在許多需要驗(yàn)證的問題，但機(jī)器人已經(jīng)在不斷向智能邁步。
“無論是北京的世界機(jī)器人大會(huì)，還是廣州的機(jī)器人展覽，一個(gè)明顯的特點(diǎn)是，工業(yè)機(jī)器人的智能比上一年有了明顯提高?！崩钜阒姓f，如今人工智能已經(jīng)開始應(yīng)用到機(jī)器人領(lǐng)域，隨著高性能、智能感知與控制技術(shù)，人機(jī)共融技術(shù)，高精度運(yùn)動(dòng)與姿態(tài)控制等關(guān)鍵技術(shù)、核心技術(shù)的研制、研發(fā)突破，工業(yè)機(jī)器人的智能將會(huì)得到明顯提升。
參考資料：
http://user.pe168.com/invite.php?user=sinyet
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