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機床企業(yè)跨入機器人領域的優(yōu)劣勢態(tài)分析 |
| 發(fā)布時間：2012/7/6 |
工業(yè)機器人關鍵應用在于運動控制，而運動控制則是保證機床精度的一個重要因素。從這個角度來說，機床制造與機器人制造技術關聯(lián)度非常大。因此，近年來機床企業(yè)介入工業(yè)機器人制造的熱情愈發(fā)高漲。特別是數(shù)控系統(tǒng)制造企業(yè)，比如華中數(shù)控、廣州數(shù)控等。廣州數(shù)控正致力于在保障機器人功能齊全、性能穩(wěn)定可靠的前提下，″生產讓用戶消費得起的機器人″。廣州數(shù)控幾年前就已經(jīng)開始涉足工業(yè)機器人的研發(fā)，目前已經(jīng)取得突破性進展：該公司將量產的幾十臺機器人首先用在自己的生產車間里。
不僅是數(shù)控系統(tǒng)制造企業(yè)，機床整機企業(yè)對機器人領域也是非常青睞，比如大連機床在今年召開的第六屆中國數(shù)控機床展會上就展示了其為中核集團提供的由一臺加工中心、雙主軸數(shù)控車床和一個機器人組成的柔性加工島。可以說，大連機床生產的這個柔性加工島引導了生產組織方式的變革，充分詮釋了工業(yè)自動化的深刻含意和未來制造業(yè)的主要生產模式。
無獨有偶，國內機床銷售額第一的沈陽機床集團董事長關錫友也表示，沈陽集團有研制飛陽數(shù)控系統(tǒng)的經(jīng)驗，正準備切入工業(yè)機器人制造領域，開發(fā)工業(yè)機器人產品。
技術關聯(lián)度大、未來可預期的快速增長是促使機床工具制造企業(yè)紛紛介入機器人制造領域的兩大因素。國際模具及五金塑膠產業(yè)供應商協(xié)會常務副會長兼秘書長羅百輝分析認為，世界機器人市場的需求即將進入噴發(fā)期，中國潛在的巨大市場需求已初露端倪。由于統(tǒng)一的國內和國際標準還未形成，其核心技術還存在巨大的發(fā)展空間，并且與原有產業(yè)和制造系統(tǒng)具有自然的聯(lián)系，產品的利潤空間極大。
機器人制造基礎在于硬件、關鍵零組件、軟件、系統(tǒng)集成以及遠端遙控，這五項技術。目前做工業(yè)機器人的企業(yè)并不少，優(yōu)勢就在于他們能否提供整套的技術解決方案。
從近幾年世界機器人推出的產品來看，工業(yè)機器人技術正在向智能機器和智能系統(tǒng)的方向發(fā)展，其發(fā)展趨勢主要為結構的模塊化和可重構化，控制技術的開放化、PC化和網(wǎng)絡化，伺服驅動技術的數(shù)字化和分散化，多傳感器融合技術的實用化，工作環(huán)境設計的優(yōu)化和作業(yè)的柔性化，以及系統(tǒng)的網(wǎng)絡化和智能化等方面。這正是國內高端機床產品升級的方向和發(fā)展趨勢。機床企業(yè)掌握了這些技術，跨入機器人領域是一種必然，但是必須綜合權衡自身企業(yè)的技術、品牌、資金、市場等方面的優(yōu)勢來定位開發(fā)機器人項目。
國際模具及五金塑膠產業(yè)供應商協(xié)會秘書長羅百輝表示，我國機器人產業(yè)還很薄弱，機器人研究仍然任重而道遠。我國在某些關鍵技術上有所突破，但還缺乏整體核心技術的突破，尤其在自動控制、精加工和材料方面，具有中國知識產權的機器人很少，不少關鍵元器件至今尚不能自己生產或者性能不高，這些因素已經(jīng)開始嚴重影響國產機器人做大做強步伐。
據(jù)了解，視覺定位成為目前困擾國內機器人發(fā)展的主要原因。在大多數(shù)車間或流水線上，應用最多的也是不具備″光電眼″的機器人，正因為如此，這些機器人往往只能固定在一個位置做重復簡單的工作。
由于長期以來，無法找到合適的方法來處理這些復雜事項，機器人的應用領域總是無法擴大。但最近這種狀況終于有所改觀了。其中作用最大的技術就是雙維視覺系統(tǒng)。
可以參考的是日本發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)公司研發(fā)的機器人，他們利用視覺系統(tǒng)協(xié)助機器人來摘取放置于由標準滑托板隔成數(shù)層的箱柜中的部件。這是將部件從一個車間傳到另一個車間甚至在同一個車間內進行傳送的通用方法。如果沒有視覺系統(tǒng)，制造商就必須使用相對較貴的成形塑料墊料或者通過其它方法來準確摘取箱內的部件。而這種成形塑料墊料相對更昂貴一些，其中光是模具的設計和制造就需要6萬到10萬美元。
視覺系統(tǒng)給機器人使用帶來的另外一個益處，則是降低了機器人傳送器的成本。在使用視覺系統(tǒng)之前，很多部件都必須在由托板傳送器傳送的固定托板上定位。即便是簡單的托板傳送器成本花費也不低，而且成本還會隨著傳送器傳送距離的增長而提高。
由于現(xiàn)在用戶對機床制造商的要求已不僅僅是提供機床那么簡單，機床企業(yè)往往要為用戶提供一整套的解決方案，或者是整個生產線的布置。在羅百輝看來，機床制造企業(yè)介入工業(yè)機器人生產可以說是水到渠成。在市場開拓方面只是在已經(jīng)成熟的市場里再添加一個新的產品品種而已。實際上，機器人對于機床制造業(yè)自身也有很大的用處，比如機床行業(yè)的傳統(tǒng)工藝——刮衍，就是長期依賴熟練的技術工進行操作，而此項工作不僅費時還頗費體力。如果機器人的視覺難題得以解決并普遍應用的話，用來擔任此任務恐怕是再合適不過了。如此看來機器人技術的發(fā)展不僅是機床用戶的實際需求，對機床制造也有反哺的功能。
目前，我國市場上機器人總共擁有量近萬臺，僅占全球總量的0.56%，其中完全國產機器人行業(yè)集中度僅為占30%，其余皆為從日本、美國、瑞典、德國、意大利等20多個國家引進。究其原因，很大程度在于自主品牌不夠，發(fā)展壯大自主品牌及其自動化成套裝備產業(yè)成為當務之急。
日本工業(yè)機器人產業(yè)的快速發(fā)展，得益于政府采取了積極的扶植政策及大力的資金支持。中國工業(yè)機器人產業(yè)的發(fā)展正處于關鍵的轉折點，還需要政府加大扶持力度，再向前推進一步，中國的工業(yè)機器人產業(yè)將會跨上一個新的臺階，進入產業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展階段。 |
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