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智慧機器人與中國制造2025

2015-11-26 17:52:39 點擊數: 1270

隨著信息技術與制造產業的深度融合,“中國制造”穩步向“中國智造”邁進。作為智能制造的重要載體,機器人被稱作“制造業皇冠上的明珠”。如今,機器人時代正大步走來,它將最大程度地解放勞動力,釋放出信息技術與互聯網相當的變革性能量!皺C器人革命”有望成為“第三次工業革命”的一個切入點和重要增長點,將影響全球制造業格局。對于智能制造這樣的朝陽產業而言,更高層次的產業升級和更深層次的產業融合,是未來發展的大趨勢。

美國國家機器人與智能裝備發展戰略以及智能制造發展狀態

作為先進制造業的重要組成,以先進傳感器、工業機器人、先進制造測試設備等為代表的智能制造,得到了美國政府、企業各層面的高度重視。美國智能制造技術產業保持高水平發展,智能技術創新全球領先,從Google、亞馬遜、英特爾等科技巨頭紛紛進軍機器人行業;從美國的機器人教育和競賽;“機器人”文化不僅深耕于美國先進工業制造,同時也已經滲透美國人生活,教育的各個層面。

 

當前,新科技革命和產業變革正在興起,全球工業技術體系、發展模式和競爭格局迎來重大變革。發達國家紛紛出臺以先進制造業為核心的“再工業化”國家戰略:例如美國的“先進制造業伙伴計劃”、德國的“工業4.0”計劃、英國:重構制造業價值鏈、日本的“再興戰略”、韓國的“新增長動力戰略”、法國的“新工業法國”、“中國制造2025”等。

因此,在當前發展背景下,將信息化的時代特征與我國工業化歷史進程緊密結合起來,把兩化深度融合作為主線,為推動工業轉型升級注入新的動力,從而在向工業化邁進的過程中占得先機,這是4.0戰略對我國推進工業轉型升級的重要啟示。

智慧機器人與中國制造2025

中國工業化起步晚,技術積累相對落后,先進技術的產業化能力也與發達國家存在著差距,致使國產智能制造產品和系統的發展同時面臨技術和市場的瓶頸。

以智能制造最核心的裝備——工業機器人為例,核心零部件機器人減速器、交直流伺服電機和控制器都掌握在外國手里,關鍵零部件受制于人,導致國產智能制造裝備價格倒掛,缺乏競爭力。因此國際工業機器人巨頭ABB、庫卡、安川和發那科在中國市場占至半壁江山乃至八成。

 

雖然中國成為全球最大的智能制造裝備的需求市場,但70%以上的市場份額被幾家國際巨頭所占據,高端市場的90%依賴進口,從技術層面以ABB為例,ABB運動控制精度全球排名1,精度控制可以達到0.05毫米。隨著中國工業機器人等智能裝備市場的增長提速,跨國公司加快了在國內的戰略布局,但國內還沒有一家具有全球影響力的智能制造企業。

面對“機器人革命”,它必將深刻影響全球制造業格局。發達國家的制造業是否會以數字化方式再次騰飛?中國能否在智能制造的浪潮中實現彎道超車?曾經錯失兩次生產技術革命的我們,“中國2025”在向工業化邁進的過程中能占得哪一些先機?我們有更多的期待與努力......

服務機器人與社會機器人

機器人市場主要分為兩大類,一類就是工業機器人,主要是在工廠生產、組裝上應用;另一類是服務機器人,包括家庭服務機器人、娛樂休閑機器人、教育教學機器人、公共服務機器人、助殘康復機器人、仿人機器人等,同時服務機器人還應用于醫療、物流,廢物處理等。醫療行業里,既有幫助做手術用的機器人,也有幫助老年人或殘疾人的需求!皬墓δ芎蛢r值上看,有一些服務機器人與工業機器人相近。例如物流行業,取貨的工作和工業機器人就可以看作是同一種類型的機器人!痹谥袊袌錾,工業機器人領域會繼續保持增速,但未來的需求可能會指向服務機器人。

 

社會機器人,是指工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置。目前自動化機器人參與作業占30% ,70%由人來完成,而在國內自動化機器人應用來看機器臂96%進口,工業自動化機器人大幅度增長,智能制造,需要更多機器人,一個機器人可以做多樣事件,實現智能化,人機協作等。

現代服務型機器人 ,柔性機器人是服務性機器人重點。在環保領域上,服務機器人也會大展身手。人們不太愿意做的事情(如環保領域的廢物處理等)可由機器人發揮更大作用;同時物流行業對服務機器人的需求也不少,如機場行李處理可以通過服務型機器人來完成。

未來全球服務機器人的市場規模有望保持14%以上的復合增速,國內市場也將受到政策扶持;阿里巴巴和富士康各向軟銀旗下的機器人公司Aldebaran注資1億多美元,推動其主打產品情感陪護型機器人Pepper的銷售;而幾乎同時,軟銀也宣布投資2000萬美元支持初創倉儲機器人公司Fetch繼續發展壯大,可見資本市場已看中未來服務型機器人的市場需求。

智能機器人的“工匠之手”

人類工業革命已經邁入第四次(如下工業4.0的進化歷程圖),即人工智能+機器人=第四次工業革命。


工業4.0的進化歷程圖

工業1.0 18世紀60年代至19世紀中期,通過水力和蒸汽機實現的工廠機械化可稱為工業1.0。這次工業革命的結果是機械生產代替了手工勞動,經濟社會從以農業、手工業為基礎轉型到了以工業以及機械制造帶動經濟發展的模式。

工業2.0 19世紀后半期至20世紀初,在勞動分工的基礎上采用電力驅動產品的大規模生產可稱為工業2.0。這次工業革命,通過零部件生產與產品裝配的成功分離,開創了產品批量生產的新模式。

工業3.0 始于20世紀70年代并一直延續到現在,電子與信息技術的廣泛應用,使得制造過程不斷實現自動化,可稱為工業3.0。自此,機器能夠逐步替代人類作業,不僅接管了相當比例的“體力勞動”,還接管了一些“腦力勞動”。

工業4.0 德國學術界和產業界認為,未來10年,基于信息物理系統(Cyber-Physical System,CPS)的智能化,將使人類步入以智能制造為主導的第四次工業革命。產品全生命周期和全制造流程的數字化以及基于信息通信技術的模塊集成,將形成一個高度靈活、個性化、數字化的產品與服務的生產模式。

“工業4.0”為我們展現了一幅全新的工業藍圖:在一個“智能、網絡化的世界”里,物聯網和務聯網(服務互聯網技術)將滲透到所有的關鍵領域,創造新價值的過程逐步發生改變,產業鏈分工將重組,傳統的行業界限將消失,并會產生各種新的活動領域和合作形式。

機器人高精度(精度最高標準可控制在0.05毫米),75%發動機適用增材制造,而增材制造技術大量應用航天航空發動機中。工于形,匠于心。智能機器人未來的發展需要工匠般精神,精益求精的精神理念。正是如此,ABB在行業深耕40余年,成就為全球最大的機器人廠家。

世界醫療機器人發展以及在美國哈佛醫學院應用現狀

全球人口老齡化的不斷提高,人的壽命延長,老齡化問題帶來諸多慢性疾病,為應對此問題,美國哈佛醫學院醫療機器人應用可穿戴傳感器技術,可獲得病人反饋情況,用3D打印方式 ,打印病人的情況反饋給醫療機器人,并對病人在社區進行監控,遇到緊急情況可以通過呼叫中心對病人救治。同時在病人康復方面醫療機器人可以根據病人情況來調整步伐與速度協助康復。

醫療機器人已應用于全球30多個國家,并將獲得更加廣泛的應用,未來市場規?蛇_億元級別。機構調查數據顯示,美國的外科醫生認為未來三至五年里醫用機器人在手術中的使用率會迅速上升到一個比較高的層次,約占50%;IFR預測在未來的四年內,醫療機器人會以每年19%的速度增長,2016年全球市場規模估計會增長到119億美元。

本文出自自動化網。 

 

 

 


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