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数控五金加工机器人行业的革新
2019-07-10

传统的仅强调机械设备,替代人类肌肉力量的狭隘数控五金加工机器人概念,逐渐向着强调数据化、感知等更接近“人”的特性的方面扩张,国防安全、健康护理和公共服务等新的发展范畴随之衍生。
五金加工

 

  当前市场上的数控五金加工机器人大致可分为工业数控五金加工机器人、服务数控五金加工机器人和特种数控五金加工机器人三大类。其中,工业领域的应用多集中在3C制造业(电脑、通讯和消费类电子产品),物流以及农副产品;服务领域的助理、聊天和陪护等数控五金加工机器人种类的市场空间非常大;特种数控五金加工机器人则强调协作和安全,应用主要集中在智能汽车、无人机等领域。
  特种数控五金加工机器人,是一种非制造环境下用于公共安全、侦查、警用防爆、危险环境无人作业等特殊用途的数控五金加工机器人。
  然而,目前国内数控五金加工机器人的发展现状与人们所期盼的还有很大的差距。
  10月20-25日,“2016世界数控五金加工机器人大会”在京举行。中国科学院院士、华中科技大学机械科学与工程学院院长丁汉在会上表示,目前国内的工业数控五金加工机器人大多只能在一些结构化的环境中工作,在线传感能力较差,服务数控五金加工机器人还只能完成一些简单的任务,特种数控五金加工机器人则都需要通过遥控操作来完成特定工作。
  上海交通大学电子信息与电气工程学院自动化系主任陈卫东表示,数控五金加工机器人与人已不再是局限于工厂内独立且割裂的关系,在未来的服务业,即使是工业界,这一关系将会发展为更接近伙伴性的平等关系。
  由此,“共融数控五金加工机器人”的概念应运而生。据丁汉介绍,这是指能够与作业环境、人和其它数控五金加工机器人自然交互、自主适应复杂动态环境并协同作业的数控五金加工机器人,其特点为柔顺灵巧的结构、多模态感知的功能、分布自主及协同作业的能力。
  今年7月,国家自然科学基金委员会“共融数控五金加工机器人基础理论与关键技术研究”重大研究计划正式获批,该计划预计投资2亿元,执行期为8年。该计划主要面向国内制造业、康复和国防安全三个方面对共融数控五金加工机器人的需求,研究刚柔数控五金加工机器人的机构学和动力学、人和数控五金加工机器人之间的自然交互,以及操作系统和群体智能。
  作为数控五金加工机器人行业发展的起点,工业数控五金加工机器人已在国外历经了半个多世纪的发展时间,真正进入中国只有5-8年的时间,中国在传统工业数控五金加工机器人方面赶超国外的难度很大。
  对此,沈阳新松数控五金加工机器人自动化股份有限公司总裁曲道奎认为,未来5-10年内,中国数控五金加工机器人行业将得到更加长足的发展,特别是在服务数控五金加工机器人与特种数控五金加工机器人领域,中国和国外是站在一条起跑线上的,同样面对着新技术突破的转折点,这对市场庞大的中国来说是机遇窗口。
  曲道奎认为,国内的服务数控五金加工机器人应在消防、救援、监护、护理、医疗,包括公共服务等领域实现率先突破深圳cnc加工产品质量稳定引来了多家企业的订单及大型主机厂的参观。其中,由于公共服务数控五金加工机器人易于推广,其更容易实现率先突破。它的定位精度、实现的跟踪和起始点和传感功能,使其具备感知系统,完全可以适应外部工业和环境的变化,未来的发展方向是智能。
  民政部数据显示,截至2015年底,中国60岁以上的老年人口达到2.22亿,占总人口的16.1%。中国残联数据显示,目前中国的残疾人口达8500万,占总人口的6.21%。可以看出,中国在养老、助残、康复等领域对服务数控五金加工机器人的市场需求十分庞大。
  服务数控五金加工机器人和过去的工业数控五金加工机器人相比,人工智能、机械运动与控制及具体的场景化应用这三大点是相一致的,但服务数控五金加工机器人的人性化和社会化,区别于单纯提供机械运动的工业数控五金加工机器人,现在出现很多在特定应用场景下担当伴侣角色的数控五金加工机器人,产业上已开始一定的布局五金加工迅速崛起,它不断投入先进的科学技术、结合高端产业工人的职业教育体系构建,站在了世界制造业顶峰。
  数控五金加工机器人所擅长的移动、操作以及对环境的认知,对帮助和照顾老年人和残疾人再合适不过,但目前市场上真正具备帮助能力的服务数控五金加工机器人却非常少。陈卫东表示,因为服务数控五金加工机器人所面临的环境是非结构的、未知且动态的,这对数控五金加工机器人的感知能力、安全性能和移动性带来了很大挑战。虽然这方面市场广阔,但目前的技术水平还没有达到市场应用的程度,这是急需解决的问题。
  在当下产业转型升级的浪潮下,工业数控五金加工机器人也面临着未来发展方向的选择。“工业数控五金加工机器人未来要向中高端迈进,在未来五年规划里率先实现产品的突破。未来的工业数控五金加工机器人在编程方面要完全实现自主的模型,人机协作、移动数控五金加工机器人和重载数控五金加工机器人等是需重点推进的方向,”曲道奎对记者表示。
  国际数控五金加工机器人联合会(IFR)数据显示,2015年全球工业数控五金加工机器人销量为24.8万台,同比增长12%。其中,中国工业数控五金加工机器人2015年销量累计6.67万台,同比增长30.3%,占全球市场份额四成。自2013年超过日本成为全球工业数控五金加工机器人最大的消费市场起,中国已连续三年蝉联第一。
  曲道奎在接受记者采访时表示,未来10-15年,中国将继续保持世界最大工业数控五金加工机器人市场地位以及高速增长的态势。
  目前数控五金加工机器人国产化市场已从本体开始逐渐完善,但核心零部件和集成技术成为了最大的挑战和瓶颈。
  国内数控五金加工机器人的核心零部件在传统工业制造的水平下呈低端化的特点,满足不了性能上的需求。控制器、伺服电机、减速机是数控五金加工机器人的三大核心零部件,占到了数控五金加工机器人成本的70%。据中国电子信息产业发展研究院数据,2015年,国内约75%的精密减速器从日本进口,逾80%的伺服电机和驱动主要依赖日本和欧美的进口,其中只有控制器国内外差距最小。
  上海荷福控股有限公司董事长周锦霆表示,该公司原创的一款羽毛球运动陪伴数控五金加工机器人,可经过高速运算捕捉到运动轨迹从而与人互动,曾在亚太比赛中拿到了两次冠军。但这款数控五金加工机器人的核心零部件依赖进口,就连最基本的伺服电机和减速器也是。国产的设备和硬件非常多,但可靠性和耐用性存在问题。因此,昂贵的进口核心零部件提升了制造、应用和市场推广过程中的成本,生产周期也被迫延长。
  数控五金加工机器人怎么样适应各行各业的工艺要求,怎么样将各类技术集成在一个总控制系统,这是当前数控五金加工机器人企业所面临的普遍问题。广州数控设备有限公司数控五金加工机器人总部副总工程师李伯基认为,前几年国内水平较好的系统集成商多为国外集成品牌服务,鉴于目前国内数控五金加工机器人的水平不高,它们服务后者的可能性并不大,因此国产数控五金加工机器人的市场发展受到了一定限制。

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