近年来,伴随着智造转型的浪潮席卷各行各业,工业机器人在生产制造领域的应用也呈现出蓬勃发展的态势。它们如同不知疲倦的工匠,精准高效地执行着各项任务,为产业升级注入了强劲的动力。数据显示,我国工业机器人密度在短短几年内实现了跨越式增长,已显著高于全球平均水平,这背后蕴藏着怎样的发展逻辑?又将如何塑造制造业的未来图景?
市场驱动:需求侧的强劲引擎
工业机器人的广泛应用,首先得益于国内制造业市场的巨大需求。庞大的市场规模孕育了丰富的应用场景,为工业机器人提供了广阔的舞台。特别是在物流和包装加工领域,工业机器人发挥着举足轻重的作用。
在物流环节,机器人承担着繁重的货物搬运工作。它们能够在仓库、工厂等场所灵活穿梭,将货物精准地运送到指定位置,大幅降 低了人工成本,提高了物流效率。在包装加工领域,机器人则展现出卓越的柔性制造能力。它们可以根据产品的不同规格和形状,自动调整包装策略,实现个性化定制,同时,在精密涂胶等精细化操作中,机器人也凭借其高度的稳定性和精确性,确保产品质量。
政策护航:“十四五”规划指明方向
为了进一步推动工业机器人产业的高质量发展,相关部门联合发布了《“十四五”机器人产业发展规划》,为产业发展描绘了清晰的蓝图,提出了明确的目标:到2025年,制造业机器人密度要实现翻番。
这一目标的实现,离不开多方面的协同努力。一方面,需要将优质资源进一步向制造业领域汇聚,为工业机器人的研发、生产和应用提供强有力的支撑。另一方面,由于工业机器人是技术密集型的高端装备,对应用型人才的需求非常迫切,因此,加强专业技术人才的培养,构建完善的人才梯队,显得尤为重要。
应用场景拓展:定制化解决方案涌现
针对不同的应用场景,工业机器人的功能和性能也在不断优化和提升。在汽车、航空航天、轨道交通等对精度和可靠性要求极高的领域,高精度焊接机器人成为首选。它们能够胜任复杂的焊接任务,确保产品质量和安全。
在半导体行业,自动搬运、智能移动与存储等真空(洁净)机器人发挥着关键作用。它们能够在无尘环境中稳定运行,保证生产过程的洁净度。此外,具备防爆功能的民爆物品生产机器人、AGV、无人叉车以及分拣、包装等物流机器人也在各自的领域大显身手。在3C、汽车零部件等领域,大负载、轻型、柔性、双臂、移动等协作机器人则提供了更加灵活和高效的解决方案。
攻克核心技术:补齐短板势在必行
虽然近年来我国在工业机器人关键部件的研发上取得了显著进展,但与国际先进水平相比,仍然存在一定的差距。尤其是在关键零部件的质量稳定性、可靠性以及高性能整机的供给方面,仍有提升空间。
具体而言,在精密减速器、高性能伺服驱动系统等核心零部件方面,我国自主生产的产品与国外产品相比,无论是在质量、可靠性、产品系列,还是批量化供给方面都存在较大差距,特别是在高性能交流伺服电机和高精密减速器方面,差距尤为明显。目前,国内企业生产的机器人核心关键零部件大量依赖进口,这导致了性价比不高、核心技术受制于人等问题。
为了补齐这一短板,《规划》提出了明确的“机器人关键基础提升行动”,对机器人零部件提出了具体目标,例如,要研发RV减速器和谐波减速器的先进制造技术及工艺,提高减速器的精度保持性(寿命)和可靠性,降低噪音,并实现规模化生产。同时,还要优化高性能伺服驱动控制、伺服电机结构设计、制造工艺等技术,研制高精度、高功率密度的机器人专用伺服电机及高性能电机制动器等核心部件。
提升创新能力:产学研协同发力
技术积累不足,原创性研究、理论研究、系统设计能力欠缺,也是制约我国工业机器人发展的瓶颈。提升产业创新能力,需要从多个方面入手。
首先,要聚焦产业发展需求,突破机器人系统开发、操作系统等共性技术。其次,要鼓励骨干企业联合开展机器人协同研发,推动软硬件系统标准化和模块化,提高新产品研发效率。此外,还要发挥机器人重点实验室、工程(技术)研究中心、创新中心等研发机构的作用,加强前沿、共性技术研究,加快创新成果转移转化,构建有效的产业技术创新链。更重要的是,要积极推进人工智能、5G、大数据、云计算等新技术的融合应用,提高工业机器人的智能化和网络化水平。
系统集成商在工业机器人应用中扮演着重要的角色。他们能够根据客户的实际需求,将机器人、控制系统、附属夹具、传输设备、视觉传感器等进行整合,提供定制化的解决方案。因此,鼓励系统开发商和机器人企业协调发展,利用系统集成领域的技术优势,弥补国产机器人单体技术的不足,将有助于提升整体解决方案的市场竞争力。
工业机器人产业正迎来前所未有的发展机遇。通过市场需求的驱动、政策的护航、技术的创新以及人才的培养,我国有望在全球智能制造领域占据更加重要的地位,为经济转型升级注入新的活力。