伴隨社會的不斷進步,市場需求不斷轉型,從原先具有大眾性、單一性的市場轉變?yōu)槎嘣氖袌。且中國近年來勞動供給逐年下降,勞動成本不斷上揚,人口紅利逐漸消失。這樣的轉變導致企業(yè)的市場競爭越來越激烈,用工成本越來越高,企業(yè)的利潤空間越來越小。因此,眾多制造型企業(yè)以機器代替人工的方法來提高產品質量以及生產效率,使自家的產品物美價廉,在競爭中能占據一席之地。然而現(xiàn)今眾多應用工業(yè)機器人的企業(yè)在實際使用過程中存在著諸多困擾,如何規(guī)劃機器人集成方案,機器人的在線示教與離線編程,都已成為企業(yè)亟待解決的重要問題。
一、工業(yè)機器人的應用領域
(1)點焊弧焊
點焊/弧焊機器人適用于海洋工程,車輛工程及一般產業(yè)的需求。使用機器人對產品進行焊接,可縮短產品改型換代周期,節(jié)省廠房地面空間,在減少設備投資的情況下實現(xiàn)焊接的自動化、柔性化。產品生產過程中可降低對工人操作技能的要求并穩(wěn)定焊接質量,保證均一性,提高生產效率(7*24小時連續(xù)生產),且可在惡劣的環(huán)境下長期工作,改善工人作業(yè)條件。
(2)噴涂涂裝
噴涂(涂裝)機器人適用于車輛工程、儀器儀表、電器、搪瓷等產業(yè)的需求。機器人噴涂柔性極大,KUKA機器人維修,使用機器人對產品進行噴涂,可實現(xiàn)物體型面的內外噴涂,穩(wěn)定噴涂軌跡,保證涂膜的均勻性,提高生產效率(7*24小時連續(xù)生產)及設備、材料的利用率,且可在惡劣的環(huán)境下長期工作,改善工人作業(yè)條件。噴涂機器人、往復式自動噴涂機、手工噴涂特性對比見下表。
(3)物流搬運
搬運機器人剛性好、適用性強,適用于各種產業(yè)。使用機器人對物品進行搬運、擺放,可節(jié)省廠房地面空間,減輕繁重的勞動力,提高生產效率(7*24小時連續(xù)生產)。
(4)材料加工
機器人在材料加工中的應用及其廣泛,例如:切割/水切割,打磨/拋光/去毛刺,清洗等。在材料加工中使用機器人代替人工操作,節(jié)省廠房地面空間,穩(wěn)定加工質量,提高生產效率(7*24小時連續(xù)生產),且可在惡劣環(huán)境下長期工作,改善工人作業(yè)條件。
二、中外工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀
(1)工業(yè)機器人的起源
1954年美國戴沃爾最早提出了工業(yè)機器人的概念,并申請了專利。該專利的要點是利用人的手臂進行動作示教,并借助于伺服技術控制機器人的關節(jié),以使機器人能實現(xiàn)人手臂動作的記錄和再現(xiàn)。這是最原始的機器人示教方法,也是工業(yè)機器人發(fā)展邁出的第一步。
(2)工業(yè)機器人四大巨頭
瑞士ABB,創(chuàng)始于1988年,是由兩個歷史100多年的國際性企業(yè)瑞典的阿西亞公司(ASEA)和瑞士的布朗勃法瑞公司(BBCBrownBoveri)在1988年合并而成。ABB是機器人技術的開拓者和領導者,早在1974年就發(fā)明了世界上第一臺工業(yè)機器人。ABB專長于重電機、能源、自動化等領域,并擁有當今最多種類的機器人產品、技術和服務。
德國庫卡,1995年庫卡機器人技術脫離庫卡焊接及機器人有限公司獨立成立有限公司,現(xiàn)今庫卡專注于向工業(yè)生產過程提供先進的自動化解決方案,是世界幾家頂級為自動化生產行業(yè)提供柔性生產系統(tǒng)、機器人、夾具、模具及備件的供應商之一。
日本發(fā)那科,1974基于公司自身伺服、數控基礎的發(fā)那科機器人問世,發(fā)那科公司在提供革命性的軟件、優(yōu)秀的控制及視覺系統(tǒng)的同時,將其完美的融入機器人自動化工程。為客戶提供優(yōu)質的產品、成熟可靠的工藝方案及完善的技術服務,幫助客戶在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
日本安川電機,創(chuàng)始于1915年,是制造伺服、變頻器、工業(yè)開關的公司,同時也是日本最大的工業(yè)用機器人公司。安川電機機器人是以提供解決方案為核心,注重與客戶交流的同時,針對客戶更專業(yè)、更寬泛的需求和多樣化的問題提供最佳的解決方案。其產品遍布汽車、家電、IT、輕工、冶金、物流等行業(yè)。
(3)中國工業(yè)機器人的發(fā)展
中國機器人行業(yè)正在經歷井噴期,截至2015年底,與機器人相關企業(yè)已超過4000家。中國正在成為全球機器人增長速度最快的國家。但高速不等于高質,由于起步晚,加之制造業(yè)根基薄弱,機器人產業(yè)上游的核心零部件,如控制器、伺服系統(tǒng)、傳感技術等都掌握在國外廠商手中,且中國極其缺乏與機器人行業(yè)相關的人才,導致眾多機器人企業(yè)由于缺乏核心技術與對應人才,還在掙扎在行業(yè)低端,對機器人四大巨頭只能望其項背。目前中國只有極少數的企業(yè)能提供相對較為高端一些的機器人集成解決方案,而眾多企業(yè)所涉及的大多是機器人本體的制造與系統(tǒng)集成環(huán)節(jié),簡單的說就是制造機器人殼體與買機器人,再按照工廠的需求提供安裝、調試,以滿足工廠的生產需要的服務。然而就是在這低端的系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)中,也會因為工作人員的技術不精,導致實施過程中頻頻出現(xiàn)錯誤。
三、中國美的收購德國庫卡的意義
日前,KUKA機器人示教器維修,中國美的集團以數百億巨資收購德國庫卡機器人有限公司85%的股份,筆者認為美的與庫卡的強強聯(lián)合是一種雙贏,也將是全球工業(yè)4.0中的進程中的一個重要里程碑。
庫卡是機器人四大巨頭中體量最小,產品種類相對單一,且全球領先的工業(yè)機器人制造商。目前庫卡50%以上的收入來自于汽車行業(yè),想要進一步發(fā)展就必須滲入一般工業(yè)自動化領域,而中國一般工業(yè)自動化領域的機器人滲透率極低,未來想要在一般工業(yè)上有所發(fā)展,在中國市場發(fā)展的機會將不可錯失。
此次美的聯(lián)手庫卡是繼美的與日本安川合作之后,第二次與全球領先的工業(yè)機器人制造商展開合作。美的收購庫卡無論是從自身產線需求、企業(yè)智能制造的戰(zhàn)略定位及中國制造2025的目標規(guī)劃等方面來說,無疑都是穩(wěn)合的。收購之后,庫卡可以幫助美的優(yōu)化倉儲物流系統(tǒng),完善高度自動化的廠房建設,穩(wěn)固美的作為家電制造業(yè)的領頭羊的地位,并可直接受益于庫卡在中國汽車行業(yè)市場開拓。
工業(yè)機器人是全球極其先進的精密制造技術,其使用需要的背后,離不開強大的工程師團隊和先進的技術,中國在工程師的培養(yǎng)、技術的建設上都有著明顯的不足,極大地阻礙了中國工業(yè)的自動化進程。美的聯(lián)手庫卡將有助于提高中國工業(yè)機器人行業(yè)中有關工作人員的業(yè)務素養(yǎng)、研發(fā)水平及應用能力,完善工程師的知識體系搭建,推進我國工業(yè)自動化行業(yè)的發(fā)展進程。
四、中國工業(yè)機器人行業(yè)的瓶頸
從工業(yè)機器人的應用領域我們可以分析出,在未來工業(yè)的發(fā)展中機器人的地位是極其重要,不可被撼動的。而就中國工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀與美的收購庫卡的部分意圖來說,中國工業(yè)機器人行業(yè)正處于發(fā)展的井噴期與瓶頸期,可以說是剛出生就被發(fā)現(xiàn)懷有先天性疾病的嬰兒,讓人不由覺得心痛。
(1)機器人產業(yè)核心零部件與控制系統(tǒng)的缺失