工業(yè)4.0的主力:探索工業(yè)機器人的“一生”
現(xiàn)代機器人的起源可以追溯到二十世紀40-50年代,美國橡樹嶺等國家實驗室進行了機器人方面的初步探索,50-60年代,隨著機構(gòu)理論和伺服理論的發(fā)展,機器人進入了使用化階段。1960年美國AMF公司生產(chǎn)了圓柱坐標型機器人Versatran,這是世界上第一種用于工業(yè)生產(chǎn)上的機器人。
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/201602/287556.htm60-70年代,日本、德國面臨勞動力短缺的嚴重問題,兩國投入巨資研發(fā)機器人來替代勞動力,機器人技術(shù)迅速發(fā)展,日本一舉超越機器人起源國美國成為世界機器人第一強國,同時也為世界工業(yè)機器人的發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。
進入80年代后,隨著計算機、傳感器技術(shù)的發(fā)展,機器人技術(shù)已經(jīng)具備了初步的感知、反饋能力,在工業(yè)生產(chǎn)中開始逐步應用。工業(yè)機器人首先在汽車制造業(yè)的流水線生產(chǎn)中開始大規(guī)模應用,隨后,諸如日本、德國、美國這樣的制造業(yè)發(fā)達國家開始在其他工業(yè)生產(chǎn)中也大量采用機器人作業(yè)。
機器人歷史發(fā)展階段
隨著技術(shù)的進步,工業(yè)機器人的功能也越來越強大,自由度、精度、作業(yè)范圍、承載能力等傳統(tǒng)的衡量工業(yè)機器人水平的各項技術(shù)指標都有了顯著地提升。
2000年之前,6軸機器人還是高端工業(yè)機器人的代名詞,而目前6軸工業(yè)機器人已經(jīng)漸漸普及,很多高端機器人的軸數(shù)都在 6軸以上,安川最新研發(fā)的莫托曼雙臂機器人最高軸數(shù)達到了15軸,更多的自由度讓機器人的靈活度得到了顯著提升,不再局限于之前的簡單重復勞動。精密減速器的發(fā)展使得機器人的精度和重復定位精度較10年前大大進步,目前ABB的IRB-120機器人工作精度能達到0.01mm,在作業(yè)范圍、最大工作速度和承載能力方面也有了顯著的提高,發(fā)那科最新的大型機器人承載能力最高可達1.5噸。
技術(shù)指標提升
全球機器人行業(yè)發(fā)展的五大推動因素分析
中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)發(fā)布的《2014-2019年中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)專項研究及投資策略咨詢報告》指出:影響機器人行業(yè)發(fā)展的積極因素有全球化、人口老化、生產(chǎn)周期減少、健康和安全條例以及薪資水平這五大因素。
1、全球化
在全球化經(jīng)濟中,發(fā)達國家維持制造業(yè)優(yōu)勢的最重要因素,就是在技術(shù)研發(fā)方面的持續(xù)投入。技術(shù)研發(fā)經(jīng)費的持續(xù)投入也大大加快了機器人技術(shù)的進步,直接推動了機器人產(chǎn)業(yè)的普及。
2、人口老化和高技能人才短缺
由于人口老化帶來的勞動力老化以及科學,技術(shù),工程,數(shù)學方面的人才短缺將對經(jīng)濟造成沖擊。根據(jù)Man power集團在2013年對42個國家進行的調(diào)查發(fā)現(xiàn),34%的公司熟練工種的招聘存在困難。日本高達85%的公司招聘存在困難,巴西是68%,美國和加拿大分別為39%和34%。在精度、一致性上都具有明顯優(yōu)勢的機器人將輕松解決高技能人才短缺的問題。此外,隨著人口不斷老化,機器人替代人工作的需求也越來越大。
3、生產(chǎn)周期縮短
在一些產(chǎn)業(yè)中,更高的營業(yè)額和更多的客制化要求縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。這在未來的制造業(yè)中將會越來越常見,并扮演越來越重要的角色。使用柔性的機器人而不是定制的模型將是適應這一新趨勢的關(guān)鍵。
4、健康和安全條例
實踐證明,機器人可以在那些危險的環(huán)境或者在那些大量重復單調(diào)及由此對身體產(chǎn)生傷害的崗位中代替人力。不斷提高的工人健康和安全水平要求,將會推動機器人的應用。人類社會的發(fā)展,一直在朝著創(chuàng)造更好的工作環(huán)境和通過自動化來提高產(chǎn)量的方向前進,即使是在中國和印度這樣的相對低勞動力成本的國家也是如此。
5、薪資水平
在過去,在高勞動力成本的領(lǐng)域使用機器人可以節(jié)省不少的費用。但是最近很多機器人開始流向低成本勞力的崗位。隨著人口老齡化繼續(xù)以及勞動力技能的錯配,以及機器人成本的降低,機器人將在那些薪資水平不太高的領(lǐng)域普及。
機器人相對于人來說,最大的優(yōu)勢在于機器人的精確性、一致性和抵抗惡劣環(huán)境。除此之外,隨著人力成本的逐步上升和工業(yè)機器人制造成本的下降,平衡勞動力成本也成了一大需求。
工業(yè)機器人前景廣闊
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