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行业动态
工业机器人大举进攻“中国制造”
2014-10-21

所谓工业机器人,就是具有简单记忆和可变控制程序的自动机械。它是在机械手的基础上发展起来的,国外称为industrialrobot。工业机器人的出现是人类在利用机械进行社会生产史上一个重要的里程碑。

1920年,捷克作家卡雷尔?恰佩克发表了剧本《罗萨姆的万能机器人》,剧中叙述了一个叫做罗萨姆的公司将机器人作为替代人类劳动的工业品推向市场的故事,这是最早出现的机器人启蒙思想。随后1959年,世界上第一台工业机器人在美国一家汽车公司诞生。制造者发现可以让机器人去代替工人做一些简单重复的劳动,且任劳任怨,无需报酬。由此创办了世界上第一家机器人制造工厂,生产unimate工业机器人。

20世纪50年代末,美国在机械手和操作机的基础上,采用伺服机构和自动控制等技术,研制出有通用性的独立工业用自动操作装置,并将其称为工业机器人;60年代初,美国研制成功两种工业机器人,并很快地在工业生产中得到应用;1969年,美国通用汽车公司用21台工业机器人组成了焊接轿车车身的自动生产线。此后,各工业发达国家都很重视研制和应用工业机器人。

工业机器人大举进攻“中国制造”

我国机器人产业联盟发布数据显示,2013年共有3.7万台工业机器人在我国市场上销售,是2012年的近3倍。我国不仅已成为世界上最大的机器人市场,也是成长最快的市场。

在珠三角地区的广州,政府预计2020年全市80%以上的制造业企业应用工业机器人及智能装备。在有“世界工厂”之称的东莞,由政府组织的抽样调查显示,近五年来该市共有66%的企业投入资金开展了“机器换人”工作,92%的企业表示未来两年将继续加大投入或准备开展相关工作。

近年来,我国劳动力市场发生改变,招工难、人力成本上升以及企业对年轻一代员工管理难度不断加大。另一方面,我国制造业成本也一直在上涨。因此,很多企业将“机器换人”视为降低生产成本的出路。在东莞已经开展“机器换人”的企业中,统计显示有一半企业表示节省生产人员10%以上,20%的企业节省生产人员30%以上。

但对很多中小企业而言,普及使用工业机器人也面临一大挑战:巨大的投资成本。目前我国70%的机器人均由外国厂商生产,价格居高不下。究其根本原因,我国还缺乏对工业机器人控制工艺的研究,关键元器件无法实现国产化。未来,我国仍需加快工业机器人技术的研究开发与生产。

从制造业的发展历程看,我国正处于高速工业化进程中,生产手段必须要经历机械化、自动化、智能化、信息化的变革,塑料制品也将经历数量、质量、柔性低成本的发展阶段。如何适应快速变化的国内外市场需求,如何以高质量、低成本和快速反应的手段在市场中取得生存和发展,正是我国企业当下迫切需要解决的问题。这些问题为我国工业机器人提供了不同的市场需求,促进我国工业机器人的应用市场日趋成熟。

吴丰礼表示,使用工业机器人可以降低废品率和产品成本,提高机床的利用率,降低人工操作带来的残次零件风险等,其具有执行各种任务特别是高危任务的能力,例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上的工艺操作,且平均故障间隔期达60000小时以上,比传统的自动化工艺更加先进。

罗百辉表示,塑料工业是最为动态贯穿所有工业领域的行业之一,几乎所有塑料加工的应用途径都需要用到机器人技术。通过机器人的大量使用,车间的操作人员能处理一些包括机器监视和控制这样一些更值得做的任务。机器人可使工艺流程更加精确和效率更高,同时机器人本身也变得更加准确和有效率,这些都有利于企业实现增效节能,增效节能是提高企业总体效率的重要因素。

凌琳表示,人们在探索新技术,将复合材料与玻璃纤维、布和金属等结合起来,获得刚性、冲击强度和抗老化性能都类似于金属的材料时,为了生产这样的零件,要求使用纤维、金属和埋入纺织品进行加工,还要求具备可控手段使塑料零件在若干个工序之间移动,这些工序涉及到冲压机、成型机及二次成型等。由于整个过程中零件必须精确定位,所以只有使用六自由度的机器人才能满足这些要求。因此,在开发设计精简和环境友好型产品领域,六自由度机器人扮演着关键角色。

李宗保表示,在注塑成型加工环节中,机器人被用于执行诸如部件取出和高公差地放入嵌件的操作,还有诸如质量控制、装配、去毛刺、粘合和密封剂的分散、激光切割、贴标签、包装、码垛、印刷等下游应用。而使用机器人的优点在与当下一个部件被注塑成型机生产时,可通过进行后处理操作来节省时间。在吹塑模塑应用中,机器人执行的工序包括吹塑部件的处理和用刀或者装有燃油箱的刳刨工具来去毛边,并进行贴标签&质量控制工作。除了被用于热成型工艺中通过使用激光来印刷和切割部件外,机器人也被用于操作喷水器和控制机械靠模铣刀。

有某些应用像模内标签、装饰和PET、复杂的嵌入件应用不能简单地运行手动方式。没有自动化技术的话,在高劳动力成本国家的塑料市场将会明显的小一些。因此,在过去的数年中自动化市场已经并且正在不断增大,这是一个机器人使用不断增加以使模具制造者保持竞争力的信号。罗百辉认为机器人是提高效率的工具,这是生态友好生产和持续发展的核心问题。在生产过程的任何一个方面,无论是注塑成型、吹塑成型、挤压成型或是在切割和喷漆等下游工艺的应用上,机器人自动化在提高能源效率方面都能够发挥它们的作用。因此,无论是优化周期,节省原材料,减少废次品,还是生产重量更轻的产。


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