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智能制造的重要家庭成员——工业机器人

    智能制造是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。
  工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

  工业机器人是智能制造领域的重要组成部分,可与焊接、切割、搬运上下料、涂层与封胶、装配及拆卸等生产制造工艺相结合,广泛用于汽车、3C、金属加工、食品饮料、航空航天等行业。目前工业机器人在我国经济社会发展中发挥着重要作用。
  应用领域扩大,工业机器人市场规模增长迅速
  2017年,在产业政策的激励和市场需求的带动下,中国机器人产业实现快速增长,业内领军企业产业化能力不断提升,产业规模达到310亿元,同比增长47.6%,未来中国工业机器人产业规模将继续保持稳定增长,预计到2020年产业规模将突破600亿元,年均复合增长率在24%左右。

  2015-2020年中国机器人产业规模与增长

  目前,工业机器人已经在汽车、金属制品、电子、橡胶等行业得到了广泛的应用。据IFR报告显示,2017年中国、韩国、日本、美国和德国等主要国家,在工业自动化改造的需求刺激下,工业机器人销售额总计约达到全球销量的3/4。
  应用场景广泛,协作机器人销量持续增长
  当前,工业机器人的应用场景越来越广泛,苛刻的生产环境对机器人的体积、重量、灵活度等提出了更高的要求。传统机器人由于易用性、稳定性及智能水平的限制,在执行加工任务时,通常需要远离人类,在保护围栏或者其它屏障之后操作,以避免人类受到伤害,这极大限制了工业机器人的应用效果。而目前,更轻、更柔软、对外部动力依赖程度更低的协作机器人的发展,使人机协作的效率得以提升,能够适应柔性化生产的要求。目前,因协作机器人部署成本低、灵活性强、安全性好等特性,可满足新兴行业的需求,人机协作在制造领域的重要性不断提升。GGII的研究数据显示,全球协作机器人销量及市场规模会保持持续增长。预计到2020年,全球协作机器人销量将达5.0万台,市场规模将突破79亿元。

  2012-2020年全球协作机器人产业规模及

  目前,协作机器人已在制造业有了广泛的应用。例如,瑞士ABB的双臂人际协作机器人YuMi可与工人一起协同工作,在感知到人的触碰后会立刻放慢速度,最终停止运动。美国瑞森可的智能协作机器人Sawyer能够像人类一样主动适应实现环境的不断变化,并快速改变应用,以更安全、更精准、更灵活的方式工作。德国余杭中心机器人研究所的Kinfinity Glove机器人手套可由操作者穿戴,并远程同步控制一台具有两条手臂的机器人。

  当前,中国制造业转型升级,必须向智能制造进军。以大数据、云计算、区块链等为代表的互联网技术与制造业的结合是实现智能化的关键,工业互联互通以实现智能生产,这也是中国走出中等收入国家陷阱的关键一步。


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