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人機(jī)協(xié)作來(lái)了 國(guó)產(chǎn)機(jī)器人被可靠性“絆腳”

2017-09-01 06:21 性質(zhì):轉(zhuǎn)載 作者:21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道 來(lái)源:21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道
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機(jī)器人的熱度不僅體現(xiàn)在高速增長(zhǎng)的市場(chǎng)規(guī)模數(shù)字上,各級(jí)政府部門、相關(guān)企業(yè)、協(xié)會(huì)和聯(lián)盟等主辦的各路機(jī)器人大會(huì)或展覽也是檔期不斷。...

  機(jī)器人的熱度不僅體現(xiàn)在高速增長(zhǎng)的市場(chǎng)規(guī)模數(shù)字上,各級(jí)政府部門、相關(guān)企業(yè)、協(xié)會(huì)和聯(lián)盟等主辦的各路機(jī)器人大會(huì)或展覽也是檔期不斷。

  最近刷屏的世界機(jī)器人大會(huì)之后,8月27-29日,2017中國(guó)(廣州)國(guó)際機(jī)器人、智能裝備及制造技術(shù)展覽會(huì)接連開幕。

  據(jù)主辦方中國(guó)機(jī)械工業(yè)集團(tuán)有限公司總經(jīng)理徐建介紹,本屆展會(huì)展出面積達(dá)到5萬(wàn)平方米,比去年多了3萬(wàn)平方米。吸引了參展企業(yè)逾500家,比去年的多了一半多。展品范圍涵蓋機(jī)器人、機(jī)床及自動(dòng)化裝備、增材制造裝備、VR/AR設(shè)備,以及智能裝備和制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)相關(guān)的新興技術(shù)等。

  參展企業(yè)數(shù)量增加反映了機(jī)器人企業(yè)總體數(shù)量的攀升。短短幾年時(shí)間,我國(guó)機(jī)器人企業(yè)的數(shù)量已經(jīng)超過(guò)了800家,盡管不乏低水平重復(fù)建設(shè)的困擾,但機(jī)器人帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益卻是直觀的。

  在與展覽同期舉辦的2017中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新峰會(huì)上,中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)聯(lián)合會(huì)會(huì)長(zhǎng)、工業(yè)和信息化部原部長(zhǎng)李毅中表示,工業(yè)機(jī)器人制造企業(yè)銷售利潤(rùn)率大多數(shù)在15%左右,遠(yuǎn)高于制造業(yè)6%的平均水平。更重要的是應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人顯著提升了工作效率,溢出效應(yīng)非常明顯。廣東不少企業(yè)投資回收年限一般只有兩年,有的一年就可以收回。

  市場(chǎng)現(xiàn)狀:大蛋糕被國(guó)外企業(yè)切走

  中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)發(fā)展較快,約占全球市場(chǎng)份額的1/3,是全球第一大工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng)。工業(yè)機(jī)器人占機(jī)器人整體市場(chǎng)的67%,高于國(guó)際63%的水平。

  加上近年來(lái)相繼出臺(tái)了《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃2016-2020》等一系列政策文件,明確提出實(shí)現(xiàn)機(jī)器人關(guān)鍵零部件和高端產(chǎn)品的重大突破,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人質(zhì)量可靠性、市場(chǎng)占有率和龍頭企業(yè)的大幅提升的要求。我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速擴(kuò)展,最近五年基本保持20%以上的增速,今年1-7月共生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人7.16萬(wàn)臺(tái),同比增長(zhǎng)57%。

  但增速快的另一面是已經(jīng)落后的起跑線。目前我國(guó)工業(yè)機(jī)器人密度(每萬(wàn)名工人使用工業(yè)機(jī)器人數(shù)量)偏低,目前我國(guó)制造業(yè)萬(wàn)名工人擁有的工業(yè)機(jī)器人只有40臺(tái)。雖然這兩年有所提高,但只有國(guó)際平均水平的一半多,不及發(fā)達(dá)國(guó)家的15%。根據(jù)《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》,到2020年實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人密度達(dá)到150以上,但也僅為目前韓國(guó)工業(yè)機(jī)器人密度的三分之一。

  另外,李毅中表示,我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展快速,但始終存在著產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)的問(wèn)題。技術(shù)水平不夠高,自主品牌率低,只占30%。國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人大多數(shù)是三軸到五軸,六軸以上的高端機(jī)器人,85%是國(guó)外的品牌,而且智能應(yīng)用也只是剛剛起步。

  對(duì)此,中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、原機(jī)械工業(yè)部總工程師朱森第也表達(dá)了他的擔(dān)憂:“如果現(xiàn)在不把握市場(chǎng),若干年之后,再要想奪回比較難,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的空間就比較小了?!?/P>

  由于國(guó)產(chǎn)機(jī)器人目前精度、壽命、可靠性有較大的差距,影響了國(guó)內(nèi)企業(yè)使用國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的積極性。的確,從一些展會(huì)參展規(guī)模和記者曾經(jīng)走訪的一些智能車間的實(shí)際應(yīng)用看,四大家族依舊在大行其道。

  “我們會(huì)每年去參加一些機(jī)器人成果鑒定,但我有些心虛?!比A南理工大學(xué)器械與汽車工程學(xué)院院長(zhǎng)張憲民表示,在鑒定初期,國(guó)產(chǎn)機(jī)器人各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)指標(biāo)部分超過(guò)國(guó)外,但是使用一段時(shí)間后,國(guó)產(chǎn)相關(guān)裝備運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和可靠性表現(xiàn)遠(yuǎn)不如發(fā)達(dá)國(guó)家的同類裝備,這是目前的短板。

  針對(duì)這些情況,與會(huì)專家也開出了“藥方”。

  李毅中表示,在鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)企業(yè)使用國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的同時(shí),鼓勵(lì)企業(yè)通過(guò)并購(gòu)、參股控股、戰(zhàn)略合作等方式,快速掌握國(guó)外先進(jìn)技術(shù),比如美的集團(tuán)投資收購(gòu)了德國(guó)庫(kù)卡94.55%的股權(quán)。

  朱森第認(rèn)為,國(guó)產(chǎn)機(jī)器人應(yīng)該在與外資的競(jìng)爭(zhēng)中找到市場(chǎng)的縫隙,從傳統(tǒng)領(lǐng)域逐漸滲透到目前被外資擠占的電子信息和汽車行業(yè)領(lǐng)域?!艾F(xiàn)在很多傳統(tǒng)的制造領(lǐng)域工作環(huán)境惡劣,勞動(dòng)強(qiáng)度比較大,作業(yè)品質(zhì)又比較差,但這些領(lǐng)域恰恰是四大家族還沒有關(guān)注的領(lǐng)域,比如衛(wèi)浴、家具、鑄件的打磨等等?!?/P>

  在峰會(huì)現(xiàn)場(chǎng),一家紡織服裝智能物聯(lián)設(shè)備制造集成商負(fù)責(zé)人告訴記者,目前其提供給客戶的解決方案一直使用的是瑞士一家公司的機(jī)械臂,不過(guò),他們考慮今年年內(nèi)換成國(guó)產(chǎn),因?yàn)樾詢r(jià)比高。

  可見國(guó)產(chǎn)機(jī)器人已經(jīng)有所進(jìn)步,根據(jù)中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟最新數(shù)據(jù),2016年國(guó)產(chǎn)多關(guān)節(jié)機(jī)器人銷售加速,銷量首次超過(guò)萬(wàn)臺(tái),為11756臺(tái),同比增長(zhǎng)92.7%,增速已連續(xù)兩年超過(guò)70%,占國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人總銷量的40.4%,比上年提高12.9個(gè)百分點(diǎn)。

  下一站:人機(jī)協(xié)作

  在峰會(huì)上,“人機(jī)協(xié)作”繼續(xù)成為討論的熱點(diǎn)。朱森第把“人機(jī)協(xié)作”作為國(guó)產(chǎn)機(jī)器人從工業(yè)機(jī)器人進(jìn)化到智能機(jī)器人過(guò)程中的一個(gè)階段。

  雖然目前在很多工廠的裝配線和焊裝線上有很多機(jī)器人,完全不需要人干預(yù)就可以完成任務(wù),自動(dòng)化程度很高。但實(shí)際上,這只是機(jī)器人在根據(jù)預(yù)先植入的程序進(jìn)行重復(fù)性工作,并不是智能。

  目前來(lái)看,機(jī)器人的在線感知能力遠(yuǎn)低于人,難以接收抽象命令,難以與人高效交流。所以,在很多工業(yè)場(chǎng)景中,依靠工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行全自動(dòng)生產(chǎn)比較困難。比如飛機(jī)裝配很難像汽車裝配一樣在流水線上進(jìn)行,包括飛機(jī)、船舶、航天領(lǐng)域等等,主要還是依靠人工。另外,勞動(dòng)密集型制造業(yè)中許多手工工作機(jī)器人還沒法勝任。

  中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書長(zhǎng)郝玉成告訴記者,“協(xié)作”其實(shí)是一個(gè)比較籠統(tǒng)的概念,目前能夠做到人與機(jī)器交替工作。也就是說(shuō),機(jī)器能夠感知到人靠近并停止工作,待人完成工作離開感應(yīng)距離,便可以自主恢復(fù)工作。人與機(jī)器一起工作暫時(shí)還做不到。要實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作需要多種技術(shù),包括人工智能和傳感器等。

  協(xié)作型機(jī)器人填補(bǔ)了全自動(dòng)生產(chǎn)線與全手動(dòng)裝配生產(chǎn)線間的空白。早在2015年,ABB、優(yōu)傲等就已經(jīng)推出了幾款人機(jī)協(xié)作機(jī)器人。協(xié)作型機(jī)器人相對(duì)輕巧,對(duì)于空間的需求也大幅降低,能夠?yàn)槠髽I(yè)減少許多安裝或是廠房的成本。

  郝玉成指出,在“人機(jī)協(xié)同”生產(chǎn)中,安全是比較重要的問(wèn)題,所以常規(guī)的機(jī)器人是相對(duì)封閉的。

  一般來(lái)說(shuō),在經(jīng)過(guò)完整的風(fēng)險(xiǎn)安全評(píng)估后,協(xié)作型機(jī)器人可在無(wú)護(hù)欄的情況下與員工近距離作業(yè)。以日本發(fā)那科一款協(xié)作機(jī)器人為例,其擁有高速工作和協(xié)作工作兩種模式,可以隨時(shí)進(jìn)行切換。在安全距離內(nèi),一碰到人就會(huì)自動(dòng)切換到安全模式,重復(fù)精度能夠達(dá)到正負(fù)0.04mm。


  在剛過(guò)去的世界機(jī)器人大會(huì)上,哈工大機(jī)器人集團(tuán)也首次展出了自主研發(fā)的輕型柔性機(jī)械臂,能與人一起工作,一旦接觸到人,會(huì)立即自動(dòng)停止,保障工作者的安全。

  “因?yàn)閮r(jià)格和可靠性等原因,協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用還不普遍,其實(shí)還算是新產(chǎn)品?!焙掠癯烧f(shuō),從安全角度看,標(biāo)準(zhǔn)也正在制定,機(jī)器人感應(yīng)人的距離到底需要多遠(yuǎn)才是安全的尚沒有統(tǒng)一答案。

  盡管在應(yīng)用中還存在許多需要驗(yàn)證的問(wèn)題,但機(jī)器人已經(jīng)在不斷向智能邁步。

  “無(wú)論是北京的世界機(jī)器人大會(huì),還是廣州的機(jī)器人展覽,一個(gè)明顯的特點(diǎn)是,工業(yè)機(jī)器人的智能比上一年有了明顯提高?!崩钜阒姓f(shuō),如今人工智能已經(jīng)開始應(yīng)用到機(jī)器人領(lǐng)域,隨著高性能、智能感知與控制技術(shù),人機(jī)共融技術(shù),高精度運(yùn)動(dòng)與姿態(tài)控制等關(guān)鍵技術(shù)、核心技術(shù)的研制、研發(fā)突破,工業(yè)機(jī)器人的智能將會(huì)得到明顯提升。

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