近年來,全球制造業(yè)正在轉(zhuǎn)向以機器人、數(shù)字化工廠、物聯(lián)網(wǎng)工廠的升級和轉(zhuǎn)型,過住依靠廉價勞動力的制造模式將不再存在,“中國制造業(yè)”已慢慢的向“中國智造業(yè)”的發(fā)展方向蛻變。
機器人開創(chuàng)制造業(yè)新格局
隨著國內(nèi)外經(jīng)濟環(huán)境的變化,當前的中國制造業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。為適應市場競爭的加劇,近年來,中國制造業(yè)正在經(jīng)歷著重要的轉(zhuǎn)變,企業(yè)的大批量生產(chǎn)向按市場或客戶要求柔性生產(chǎn)轉(zhuǎn)變,設計和控制系統(tǒng)各自獨立向設計和控制系統(tǒng)集成一體轉(zhuǎn)變,可以預見的是這些轉(zhuǎn)變將推動自動化技術的發(fā)展及應用進入新的發(fā)展階段。
當今世界已進入了創(chuàng)新和新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的時代,以互聯(lián)網(wǎng)和新興技術為引領的新一代產(chǎn)業(yè)革命和科技革命正在興起,近年來,美國和歐盟紛紛提出“再工業(yè)化戰(zhàn)略”,加大科技創(chuàng)新力度,推動制造業(yè)向智能化生產(chǎn)和個性化定制的轉(zhuǎn)型,以低勞動力成本和大規(guī)模生產(chǎn)為主的傳統(tǒng)制造業(yè)正在逐步失去比較優(yōu)勢,機器人、物聯(lián)網(wǎng)、3D打印,這些新興技術將決定著未來制制造業(yè)發(fā)展的方向??萍嫉倪M步每時每刻都在影響著人類的生活方式,新一代先進制造技術將會推動制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
隨著勞動力成本和原材料價格的不斷上升,一些制造業(yè)已經(jīng)開始向更低成本的國家轉(zhuǎn)移,而發(fā)達國家提出“再工業(yè)化”,要用人工智能、機器人以及數(shù)字化制造重新奪回制造業(yè)的競爭優(yōu)勢。隨著智能制造技術、先進制造技術的快速發(fā)展,制造業(yè)已開始向發(fā)達國家回流,一度被視為“夕陽工業(yè)”的傳統(tǒng)制造業(yè),其作用和地位又重新被人們所重視。
工業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了以蒸汽機為代表的機械時代、以電子信息技術為代表的電器時代,以計算機為代表的數(shù)字時代,下一個時代應該叫智能時代。智能制造技術是市場的必然選擇,也是先進生產(chǎn)力的重要體現(xiàn)。
英國經(jīng)濟學家保羅麥基里認為,以互聯(lián)網(wǎng)、新材料和新能源為基礎,“數(shù)字化智能制造”為核心的第三次工業(yè)革命即將到來,而“數(shù)字化智能制造”的主體就是工業(yè)機器人。機器人的核心技術是運動控制技術。工業(yè)機器人基本沿著兩個路徑在發(fā)展:一是模仿人的手臂,實現(xiàn)多維運動,在應用上比較典型的是點焊、弧焊機器人;二是模仿人的下肢運動,實現(xiàn)物料輸送、傳遞等搬運功能,例如AGV搬運機器人。隨著微電子、新材料、控制、傳感交互等新技術的發(fā)展,通過軟件優(yōu)化,機器人的功能將更加強大。
工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢
工業(yè)機器人在許多生產(chǎn)領域的使用實踐證明,它在提高生產(chǎn)自動化水平,提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量以及經(jīng)濟效益,改善工人勞動條件等方面,有著令世人矚目的作用,引起了世界各國和社會各層人士的廣泛關注。在新的世紀,機器人工業(yè)必將得到更加快速的發(fā)展和更加廣泛的應用。
1、工業(yè)機器人的技術發(fā)展趨勢
從近幾年世界機器人推出的產(chǎn)品來看,工業(yè)機器人技術正在向智能化、模塊化和系統(tǒng)化的方向發(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(qū)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。
2、工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢
在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級不斷深入、人口紅利卻減弱的背景下,工業(yè)機器人應用范圍越來越廣。國際機器人聯(lián)合會的調(diào)查發(fā)現(xiàn),從2008年到2011年,中國的機器人采用率(即每10000名員工對應的機器人數(shù)量比例)提高了210%。2012年中國機器人購買量達到2.3萬臺,中國一躍成為僅次日本的全球第二大機器人市場,領先美國、德國。2012年深圳的機器人企業(yè)產(chǎn)值平均增長速度超過了30%,個別企業(yè)的增速甚至達200%。近兩年,國家出臺了扶持機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關政策,多個省份都成立了機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。
關于推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見,意見指出,工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的自動化裝備,代表著未來智能裝備的發(fā)展方向。推進工業(yè)機器人的應用和發(fā)展,對于改善勞動條件,提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率,帶動相關學科發(fā)展和技術創(chuàng)新能力提升,促進產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整、發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和工業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有重要意義。
IFR數(shù)據(jù)顯示,2005年-2012年間,全球工業(yè)機器人的年均銷售增長率為9%,同期中國工業(yè)機器人的年均銷售增長率達到25%。目前,中國已超越韓國成為僅次于日本的全球第二大機器人市場。預計到2014年底,中國將成為全球規(guī)模最大的機器人市場。
“中國制造”向“中國智造”蛻變
一直以來,中國被世界各國視為是勞動力廉價的"加工工廠"。"中國制造"也一向停滯于中低端技術制造業(yè)的行列。能否撕掉"廉價勞動力加工工廠"的標簽,是中國制造業(yè)未來發(fā)展的關鍵所在,國內(nèi)市場對真正意義上的"中國制造"需求越來越迫切。
在過去的3年里,中國人力成本增長近60%,已超過泰國和馬來西亞,一舉成為亞洲新興國家中人力成本最高的國家。2013年年初各地制造企業(yè)出現(xiàn)用人荒現(xiàn)象,勞動力成本的上升正在逐漸削減中國人口紅利,機器人技術與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的深度融合,將創(chuàng)新傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品和技術,帶來新的競爭力,緩解當前人口紅利的喪失。
此外,隨著智能制造機械技術的不斷進步,工業(yè)機器人逐漸呈現(xiàn)出精準自律、人機一體、感應識別、超柔性、強大的學習和自我維護能力等特點。智能制造機械越來越多應用到現(xiàn)實的社會生產(chǎn)中去,并在焊接、碼垛、分揀、碼頭及高危工作環(huán)境中替代人力的作用日漸顯現(xiàn),其精準度高、速度快、工作時間長、解放勞動力及低成本運轉(zhuǎn)等特性越來越受到制造業(yè)的歡迎,引發(fā)企業(yè)紛紛看向智能制造市場。
高速發(fā)展的背后是"中國制造"轉(zhuǎn)型升級的迫切需求。對于中國裝備制造業(yè)來講,無論是趨于國際經(jīng)濟形式的逼迫轉(zhuǎn)型,還是自身發(fā)展的必然需求,企業(yè)內(nèi)部技術的升級以及產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整是一個貫徹始終的重要問題。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國機器人擁有量僅是日本的五分之一,美國和德國的三分之一左右;從機器人密度(萬名員工使用機器人臺數(shù))上看,日本是339臺,韓國是347臺,德國是261臺,而中國僅為10臺。伴隨著國家振興高端裝備制造業(yè)列入"十二五"戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃并予以培育和發(fā)展,機器人產(chǎn)業(yè)正迎來戰(zhàn)略性發(fā)展契機。