市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)居世界第一 工業(yè)機(jī)器人彰顯智造魅力
裝機(jī)量全球占比超五成 市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)居世界第一
工業(yè)機(jī)器人彰顯智造魅力
本報(bào)記者 王雅婧
機(jī)器人行業(yè)被譽(yù)為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”,其研發(fā)、制造、應(yīng)用是衡量一個(gè)國(guó)家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。特別是工業(yè)機(jī)器人,作為智能時(shí)代工業(yè)生產(chǎn)的重要生產(chǎn)資料,是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要一環(huán)。
在近日舉行的2023世界機(jī)器人大會(huì)上,眾多國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人驚艷亮相。大會(huì)期間發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,近年來(lái),我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)壯大,2022年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)量占全球比重超過(guò)50%,穩(wěn)居全球第一大市場(chǎng)。一方面,在應(yīng)用上,國(guó)內(nèi)“機(jī)器人+行業(yè)應(yīng)用”的場(chǎng)景不斷深化,制造業(yè)機(jī)器人密度已達(dá)到每萬(wàn)名工人392臺(tái)。另一方面,在制造上,中國(guó)作為連續(xù)多年全球工業(yè)機(jī)器人銷量最多的國(guó)家,2022年工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量突破44.3萬(wàn)套,同比增長(zhǎng)超過(guò)20%,關(guān)鍵零部件技術(shù)水平不斷提升,部分產(chǎn)品進(jìn)入國(guó)際頭部企業(yè)供應(yīng)鏈體系。
1 工人師傅有了“新伙伴”工作更省力更便捷
走進(jìn)位于福建省泉州市永春縣東平鎮(zhèn)的良瓷科技5G智慧產(chǎn)業(yè)園,偌大的生產(chǎn)車間內(nèi)看不到工人的身影,取而代之的是不同功能的機(jī)器人正井然有序地注漿、施釉、裝箱碼垛、裝卸窯、搬運(yùn)……
旋轉(zhuǎn)、前進(jìn)、轉(zhuǎn)彎、再前進(jìn)、停止,肩扛300公斤的“大力士”,沿著既定軌跡,不停地在整個(gè)車間來(lái)回穿梭、搬運(yùn),這些看似經(jīng)驗(yàn)豐富的“老搬運(yùn)”,事實(shí)上是轉(zhuǎn)彎靈活、遇到阻礙還會(huì)及時(shí)剎車的“新人”——AGV智能機(jī)器人。
公司的羅經(jīng)理指著經(jīng)過(guò)的機(jī)器人說(shuō):“我們生產(chǎn)的衛(wèi)浴產(chǎn)品大多大體積、高重量,比如馬桶,每個(gè)重約50公斤。過(guò)去靠人工搬運(yùn),工人搬30來(lái)個(gè)就氣喘吁吁、大汗淋漓。這些‘大家伙’一小時(shí)搬一百來(lái)個(gè)非常輕松!”
在企業(yè)干了十余年的張師傅以前做的是給陶瓷制品施釉的工作,回憶起沒(méi)有工業(yè)機(jī)器人之前的工作場(chǎng)景,他忍不住抱怨:“又熱又濕的車間,粉塵漂浮,噴釉一整天下來(lái),渾身上下都是粉,又累又難受?!倍駲C(jī)器人在工位上靈巧地?fù)]舞長(zhǎng)臂,噴頭上下左右翻飛,5層噴灑,一氣呵成,耗時(shí)2分鐘,又干凈又快。而張師傅和工友們只需要根據(jù)要求在電腦上輸入相應(yīng)指令即可。通過(guò)電腦屏幕,他們就可以掌握整個(gè)車間動(dòng)態(tài),大到原料進(jìn)廠、生產(chǎn)過(guò)程控制等各個(gè)環(huán)節(jié),小到設(shè)備運(yùn)行情況,每個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)都能夠?qū)崟r(shí)查看。“勞動(dòng)強(qiáng)度大、風(fēng)險(xiǎn)高的工藝環(huán)節(jié),這些‘新伙伴’都‘代勞’了,我們的雙手慢慢解放了,休息時(shí)間、身心健康都有了保證?!睆垘煾嫡f(shuō)。而羅經(jīng)理則表示,除了降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,工業(yè)機(jī)器人還提升了工廠各項(xiàng)作業(yè)的準(zhǔn)確度:產(chǎn)品不良率復(fù)合降低5%,訂單交付時(shí)效提升25%,生產(chǎn)效率年均提升35%。
在泉州,像良瓷科技這樣推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用已成為制造業(yè)內(nèi)的一股潮流。泉州的制造業(yè)大多以勞動(dòng)密集型為主,隨著勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)性短缺以及勞動(dòng)力成本的急劇上升,企業(yè)發(fā)展不得不面對(duì)用人難的問(wèn)題。近年來(lái),泉州以工業(yè)機(jī)器人作為智能制造的重要抓手,通過(guò)“機(jī)器換人”實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
位于泉州市安溪縣的八馬電商智能倉(cāng)是全球首個(gè)智能茶倉(cāng)。當(dāng)有顧客在八馬茶業(yè)線上平臺(tái)下單后,訂單會(huì)迅速生成并傳送至倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng),一臺(tái)臺(tái)AGV智能搬運(yùn)機(jī)器人就快速行動(dòng)起來(lái),依據(jù)訂單中所需的茶葉種類和數(shù)量,穿越儲(chǔ)茶間,分揀完成包裝的茶葉成品,然后迅速搬運(yùn)出庫(kù)?!啊苏邑洝?jí)為‘貨找人’,整個(gè)過(guò)程從下單到發(fā)貨,通過(guò)使用AGV小車、運(yùn)用無(wú)人駕駛機(jī)器人及機(jī)器人集群操作系統(tǒng),全部實(shí)現(xiàn)智能化作業(yè)和信息化管理。”八馬茶業(yè)電商事業(yè)部相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,早在2021年初,八馬茶業(yè)就引入全新的智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng),該智能倉(cāng)共計(jì)6700平方米,所采用的三代朱雀M60C潛伏機(jī)器人可在黑燈倉(cāng)庫(kù)24小時(shí)不間斷作業(yè),日均處理單量最高可達(dá)13000訂單/天,準(zhǔn)確率高達(dá)99.99%,揀選人工減少30%,大幅節(jié)省了人力和時(shí)間成本,有效提高出入庫(kù)效率、存儲(chǔ)能力,更大程度保障茶葉品質(zhì)的健康、安全和穩(wěn)定。
2 高研發(fā)投入帶動(dòng)機(jī)器人制造企業(yè)快速發(fā)展
在遼寧省沈陽(yáng)市新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱新松公司)的生產(chǎn)車間內(nèi),每天都上演著“機(jī)器人制造機(jī)器人”的場(chǎng)景。作為國(guó)內(nèi)位居前列的機(jī)器人生產(chǎn)制造企業(yè),新松公司不僅有著數(shù)量龐大的工業(yè)機(jī)器人“員工”,還有著品類眾多的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品。其中,3至500千克負(fù)載的各型號(hào)工業(yè)機(jī)器人就有30余種,覆蓋了工業(yè)制造領(lǐng)域焊接、搬運(yùn)、裝配、噴涂、研磨等全工藝環(huán)節(jié)。這些產(chǎn)品不僅在國(guó)內(nèi)取得良好銷量,還大量出口,遠(yuǎn)銷東南亞、中南美等多個(gè)國(guó)家和地區(qū),客戶中有不少國(guó)際知名企業(yè)。今年4月,由新松公司自主研發(fā)的高精度移動(dòng)機(jī)器人首次亮相德國(guó)漢諾威工業(yè)博覽會(huì)。這款機(jī)器人主要用于動(dòng)力電池前工序車間,目前已應(yīng)用于多家新能源領(lǐng)域頭部企業(yè)。
一家中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人制造企業(yè)能夠在國(guó)際市場(chǎng)上走在前列,在10年前還是很難想象的事,過(guò)去,我國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)還以海外產(chǎn)品為主,很少見到國(guó)內(nèi)品牌的身影。而如今,隨著國(guó)內(nèi)機(jī)器人制造企業(yè)自主創(chuàng)新能力的不斷增強(qiáng),越來(lái)越多中國(guó)工業(yè)機(jī)器人制造品牌在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上嶄露頭角。根據(jù)工信部發(fā)布的數(shù)據(jù),近年來(lái),我國(guó)機(jī)器人品牌實(shí)力不斷增強(qiáng),機(jī)器人領(lǐng)域?qū)>匦隆靶【奕恕逼髽I(yè)達(dá)273家,10家機(jī)器人企業(yè)成長(zhǎng)為制造業(yè)單項(xiàng)冠軍。
國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人制造企業(yè)能夠不斷發(fā)展壯大,離不開堅(jiān)持不懈的自主創(chuàng)新?!吨袊?guó)機(jī)器人技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告(2023)》顯示,近年來(lái)我國(guó)機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新持續(xù)活躍,專利申請(qǐng)量居于世界首位。對(duì)此,新松公司有關(guān)負(fù)責(zé)人表示,成立20多年來(lái),新松公司完成了800多項(xiàng)國(guó)家重要科技攻關(guān),起草并制定了20多項(xiàng)國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),擁有1300多項(xiàng)發(fā)明專利。
自主創(chuàng)新,走的是一條別人沒(méi)有走過(guò)的路,注定這條路走起來(lái)并不輕松。重慶華數(shù)機(jī)器人有限公司是一個(gè)成立8年就擁有200多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)機(jī)器人制造企業(yè),憑借自主創(chuàng)新,攻克了幾百項(xiàng)工業(yè)機(jī)器人核心系統(tǒng)難題。該公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)有關(guān)負(fù)責(zé)人夏亮表示,一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人有上百個(gè)零件,涉及關(guān)鍵核心零部件技術(shù)以及多項(xiàng)關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā),技術(shù)涉及面很廣,研發(fā)難度很大,單靠一家企業(yè)有限的研究力量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。為此,公司想到了協(xié)同創(chuàng)新的方法,與其他相關(guān)企業(yè)以及高校和科研機(jī)構(gòu)聯(lián)手,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、分工合作,效率大大提高。
近年來(lái),靠著自主創(chuàng)新,不少中小企業(yè)從名不見經(jīng)傳一躍成為行業(yè)翹楚。成都卡諾普機(jī)器人技術(shù)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱卡諾普)是一家成立之初只有五個(gè)人的企業(yè),如今是國(guó)內(nèi)少數(shù)擁有工業(yè)機(jī)器人全產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)之一??ㄖZ普副總經(jīng)理鄧世海表示,公司能夠?qū)崿F(xiàn)跨越式發(fā)展,原因就在于高研發(fā)投入,目前已建立了一支100多人的研發(fā)團(tuán)隊(duì),這支團(tuán)隊(duì)是全公司最大的部門,人數(shù)占到所有員工的三分之一。搞研發(fā)不是盲目花錢,卡諾普研發(fā)的每一款產(chǎn)品都有清晰的方向。研發(fā)團(tuán)隊(duì)會(huì)將行業(yè)需要、客戶特定需求、市場(chǎng)潛在需求等納入考量,讓研制的產(chǎn)品不僅在性能上貼合需求,在價(jià)格上也不會(huì)讓人望而卻步。
3 核心零部件“賽道”也涌現(xiàn)出不少“優(yōu)秀選手”
一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人由上萬(wàn)個(gè)零部件組成,零部件尤其是核心部件的性能高低決定著機(jī)器人是否身手敏捷,頭腦靈活。
很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái),我國(guó)工業(yè)機(jī)器人核心零部件一直依賴國(guó)外進(jìn)口,價(jià)格高昂不說(shuō),還讓國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)面臨“卡脖子”的難題。近年來(lái),我國(guó)工業(yè)機(jī)器人核心零部件國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程不斷加速,越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)企業(yè)與高校科研機(jī)構(gòu)聯(lián)手,通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作的方式,實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)控制器等工業(yè)機(jī)器人核心零部件制造技術(shù)的自主可控。
關(guān)節(jié),是支撐人類能夠進(jìn)行各類活動(dòng)的重要部位。同樣的,對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō),要想靈活精準(zhǔn)地完成各種操作,也必須要有強(qiáng)大的“關(guān)節(jié)”部件。
一個(gè)黑色的圓形“盒子”,上面有兩個(gè)對(duì)稱的圓形齒輪,這個(gè)外觀看起來(lái)似乎很不起眼的小部件是由北京智同精密傳動(dòng)科技有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱智同科技)自主研制的“機(jī)器人關(guān)節(jié)用高精密擺線針輪減速機(jī)”。作為工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的核心部件“關(guān)節(jié)”,精密減速機(jī)是連接機(jī)器人伺服電機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的中間裝置,也是具有很高技術(shù)壁壘的產(chǎn)品。別看它只是一個(gè)直徑15厘米左右的小部件,可成本卻占到機(jī)器人總成本的三分之一,制造起來(lái)極其復(fù)雜,此前一直被國(guó)外企業(yè)所壟斷。智同科技通過(guò)與北京工業(yè)大學(xué)合作,實(shí)現(xiàn)了減速機(jī)的國(guó)產(chǎn)替代,做到了核心技術(shù)的自主可控。
智同科技的精密減速機(jī)在精密度上堪稱在“頭發(fā)絲上繡花”:產(chǎn)品精度達(dá)到了齒隙和傳遞誤差小于1弧分(大約是1度的60分之一);產(chǎn)品扭矩實(shí)現(xiàn)了從額定150納米到4500納米全覆蓋。產(chǎn)品研發(fā)單位北京智同工大智能傳動(dòng)技術(shù)研究院院長(zhǎng)張馳宇表示:“目前,我們的減速機(jī)已擁有40余款產(chǎn)品,覆蓋了從小巧的6公斤桌面機(jī)器人到1200公斤龐然大物般的重載機(jī)器人?!?/p>
據(jù)了解,工業(yè)機(jī)器人三大核心零部件是減速器、伺服電機(jī)和控制器,它們占據(jù)了一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人的絕大部分利潤(rùn)。目前,在這些核心零部件研發(fā)制造領(lǐng)域,我國(guó)已涌現(xiàn)出不少“優(yōu)秀選手”,國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程不斷加速。在江蘇省南京市江寧開發(fā)區(qū),埃斯頓自動(dòng)化集團(tuán)(以下簡(jiǎn)稱埃斯頓)是一家由生產(chǎn)伺服電機(jī)起家,之后轉(zhuǎn)型到自動(dòng)化核心部件和工業(yè)機(jī)器人研發(fā)制造的國(guó)家級(jí)專精特新“小巨人”企業(yè),掌握著伺服系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)等多項(xiàng)工業(yè)機(jī)器人核心部件的生產(chǎn)技術(shù)。
埃斯頓相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,公司自2021年以來(lái)大力推動(dòng)核心零部件國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程,目前自產(chǎn)的零部件已基本滿足公司機(jī)器人產(chǎn)品的生產(chǎn)制造需求。同時(shí),公司還建立了從核心零部件到機(jī)器人本體再到系統(tǒng)集成的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。因?yàn)闄C(jī)器人是一個(gè)非常依賴各功能部件相互配合的產(chǎn)品,疏于把控任何一個(gè)核心控制功能部件都會(huì)最終影響機(jī)器人產(chǎn)品,因此,擁有自己獨(dú)有的上下游技術(shù),不僅使企業(yè)在成本、質(zhì)量上有了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),還能在技術(shù)和應(yīng)用上產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。
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