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                淺談我國工業機器人發展現狀及未來發展

                來源:中國新通信 作者:殷埝生
                發布于:2020-12-25 共3582字
                  摘要:時至今日,我國制造業發展面臨著重重困境,人口紅利消失、用功價格攀升等,工業4.0時代背景下,智能化成為了主流,而工業機器人則成為了其轉型升級的關鍵。根據"中國制造2025"戰略部署,大力發展機器人產業,推進中國制造業結構轉型升級,以增強和保持中國制造在國際市場的競爭力。然而就客觀事實而言,我國當前階段的工業機器人發展仍處于弱勢地位,未來發展可期。本文基于對工業機器人的相關概述,分析了其在當前階段的發展現狀,著重就其未來發展進行了展望。
                  
                  關鍵詞:工業機器人,發展現狀,未來發展


                工業機器人畢業論文

                  
                  在現代科技創新的支持下,全球正在經歷著制造模式的深刻變革,工業機器人成為了其中的關鍵,是滿足人工智能時代發展需求的必然選擇,實現了人力資本的有效節約,對驅動制造行業發展的作用效能毋庸置疑。正是基于工業機器人的多重優勢性能表現,被譽為“制造業皇冠上的明珠“,足以顯示其地位。但是發展的路途上總是布滿了荊棘,我國人工智能尚處于試煉階段,工業機器人的發展實踐中暴露出了不少問題,整體實力弱于發達國家,未來有著巨大的可為空間。
                  
                  一、工業機器人簡介

                  
                  所謂機器人是指自動執行工作的機器裝置,包括一切模擬人類行為或思想與模擬其他生物的機械,是工業生產向現代化轉型的重要標識。
                  
                  工業機器人則主要面向工業領域,作為多關節機械手或多自由度的機器裝置,能夠依靠自身動力和控制能力自動執行工作,呈現出了多方面的功能優勢。
                  
                  從技術層面上解析,工業機器人涵括了主體、驅動系統以及控制系統三項基本構成,是保障其自動執行工作的關鍵,實現了智能化控制的過程。
                  
                  其中,工業機器人的主體結構又分為機座和執行機構,有些還會涉及到行走機構;驅動系統是用以執行機構產生相應動作的裝置,包括動力機構和傳統機構;控制系統則是按照輸入程序對驅動系統和執行機構發出指令信號,并進行控制。
                  
                  時至今日,在創新科技的驅動下,工業機器人的發展愈加成熟,并呈現出了可編程、擬人化、通用性等特點優勢,對周圍環境的自適應能力顯著提高,滿足了柔性制造需求,其良好的通用性,可執行不同的作業任務,其在工業領域中的應用,不僅提高了生產效率、降低了人工成本,同時更為精細化的操作,升級了產品質量,一定程度上改善了人們的生活品質。除此之外,工業機器人本身作為多學科交叉融合的產物,包括機械學、微電子學等,亦是帶動著其他技術的發展。
                  
                  二、我國工業機器人發展現狀
                  
                  工業機器人作為一種應用于生產過程,能夠完成有益于人類工作的半自動或全自動機器,其功能負載愈加豐富,包括了焊接機器人、碼垛機器人、裝配機器人、搬運機器人、噴涂機器人等等,現已廣泛應用于汽車、醫藥、化工、食品、金屬制造等領域,其在我國的發展取得了斐然成績。
                  
                  從工業機器人的整個產業生態鏈來看,觸及到多方面的工作,包括上游的減速器、控制器、伺服電機等核心零部件、下游的基座、機身、機械臂等設計制造、下游的系統集成等。正是基于工業機器人的多重應用功能表現,在我國形成了巨大的需求市場空間,據相關統計數據顯示,2019年我國工業機器人的產量達到了18.7萬套,雖然經歷了一定的低迷期,但仍舊以穩步增長為主。
                  
                  除此之外,由于低端勞動力供給不足,加之產業轉型升級,驅動著我國工業機器人行業的發展,并納入到我國戰略部署工程當中,如《中國制造2025》、《機器人產業發展規劃》等。
                  
                  但是,客觀維度上講,受多重因素影響,我國當前階段的工業機器人發展仍舊存在些許不足,尤其是關鍵零部件的研發能力薄弱,相比與ABB、庫卡、安川電機等差距明顯。具體而言,在以往的認知結構中,機器人更多被視作人類知識的集中,通過系列程序運用,最終借助機器人表達出來,但其本身作為技術創新的產物,力求多項技術應用的完美融合。
                  
                  另外,縱然我國工業機器人的發展已經邁入正規,但是主要領域應用尚未全面,其發展結構并未成熟,有著巨大的可為空間。
                  
                  三、我國工業機器人未來發展
                  
                  工業機器人發展作為工業現代化的產物,關聯到多重方面的價值效益產出,是打造“制造強國“的關鍵一環,其本身觸及到多層面、環節的支持。作者基于上述分析,結合實際情況,以問題為導向,針對性地提出了以下幾種促進我國工業機器人未來發展的有效路徑,以供參考和借鑒。
                  
                  3.1引入先進科技
                  
                  工業機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等學科先進技術于一體的現代制造業重要的自動化裝備,已經成為國內外備受重視的高新技術產業,亦是衡量一個國家制造業綜合實力的重要標志。目前來講,我國工業機器人市場呈現出了快速增長態勢,未來有著巨大的可為空間,F階段而言,世界上主要有三種工業機器人發展模式,又以日本、歐洲和美國為代表。其中日本模式下,每個公司處于相對獨立的發展狀態,各司其職,生產商主要負責批量生產,而產業鏈則作用于工業機器人的銷售。歐洲模式下,企業負責工業機器人的全流程生態,覆蓋了生產、調試、銷售等各環節。
                  
                  相比之下,美國模式尚處于基礎階段,企業并不會自行生產,而是著力于外圍設備的研發與整機調試,但其本身作為一個產業大國,力學、網絡、信息等領域的成就,奠定了其扎實的市場競爭基礎。以我國工業機器人的發展情態來看,類似于美國模式,但是較之亦有不足,要充分依托國家對外改革開放的宏觀戰略部署優勢,科學引入國際經驗,首要扎實“美國模式”的交鑰匙工程,再學習“日本模式”搶占產業生態鏈的制高點,繼而向“歐洲模式“推進,最終推動全產業鏈發展。
                  
                  在此過程中,要大力支持研發機構建設,充分依托我國雄厚的產業基礎、人才資本優勢,增強研發能力,重點關注工業機器人系統設計和關鍵核心技術的突破創新,包括伺服電機、減速器、控制器等,提高其安全性、穩定性以及可靠性表現。
                  
                  3.2培育高端人才
                  
                  知識經濟時代,人才在整個社會發展中的驅動作用愈加突出,是技術創新的源泉,更是現代企業市場競爭的核心資本。
                  
                  如上所述,工業機器人是多學科交叉融合的成果,并逐步導入了大數據、云計算、物聯網等先進科技,呈現出了智能化、整體性等特點,對從業人才的素質要求越來越高。對此,相關企業應當樹立高度的人才戰略意識,擺正其在工業機器人發展中的定位,并善于通過多種渠道方式,提升其綜合能力水平,以驅動核心技術創新,解除其對工業機器人發展的限制。
                  
                  在具體的踐行過程中,要緊緊依托產學研一體化建設戰略政策導向,組織集設計、研發、制造、應用于一體的產學聯盟,深化校企合作,整合雙方資源優勢,最終實現共贏,協同驅動工業機器人“革命“。
                  
                  相比與企業,高校作為學術前沿的代表,有著十分豐富的理論知識支撐,但是實踐環境缺失,而這也正是企業的優勢所在,通過雙方強強合作,形成互補優勢,攜手打造高水平的機器人研發團隊,一同解決工業機器人發展中的難題,并將之導入到生產實踐中進行驗證,是盤活整個產業鏈條發展的有效舉措,且有利于積累更加龐雜的智力資源支持。對于高校而言,應當充分發揮自身人才培育主陣地優勢,精準對接經濟市場需求,充分發揮自身學科優勢,切入工業機器人研發,實現自身社會價值。
                  
                  3.3完善公共服務
                  
                  客觀維度上講,我國工業機器人發展尚未建立成熟的市場機制,相關服務平臺和創新平臺缺失,一定程度上影響著工業機器人行業發展。
                  
                  對此,要推動工業機器人行業的平穩、健康、快速發展,就必須要緊密貼合市場經濟運行規律,達到供需動態平衡,從而積累和吸引更多的資本注入,包括財力、人力、物力等,才能實現其最大效益價值的產出,應當進一步建立健全管理制度,形成規范的行業標準體系,維護正常的市場秩序,充分發揮其微觀調整功能,輔以國家政策的宏觀指導,實現資源配置的最優化,最終突破工業機器人發展困境,有利于我國制造業整體實力的攀升。
                  
                  與此同時,明確質量檢測體系,在工業機器人生產實踐中,嚴把質量關,有效治理市場上的劣質產品和低端產品,尤其加強知識產權保護,通過系列政策鼓勵企業科技創新行為,從而提升我國工業機器人的行業水平,以更好地迎接國際市場競爭挑戰,滿足我國“制造強國“建設需求。
                  
                  除此之外,牢牢把握”一帶一路“千載難逢的戰略機遇,構筑國際合作空間占,充分依托互聯網產業支持,打造國內外線上線下交流平臺和工業機器人創新示范平臺等,緊密關注行業發展動態前沿,找出與日本、德國等技術發達國家之間的差距,集中資源、重點突破,逐步向國際一流水平邁進。
                  
                  結語:
                  
                  總而言之,工業機器人在我國的發展勢在必行,是迎合制造行業轉型升級的必然選擇,在推動人工智能領域的作用毋庸置疑,作為一項龐雜的系統化工程,絕非一個人或某個企業就能單獨完成的,要注重加強對現實情況的分析,積極引入國外先進經驗,依托高素質人才隊伍支撐,加強核心技術的創新突破,并借力完善的公共服務輸出,實現整體行業競爭實力的攀升。作者希望學術界大家持續關注此類課題研究,結合實際情況,從不同側度視角切入,提出更多有效建議。
                  
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                作者單位:南京工程學院工業中心
                原文出處:殷埝生.我國工業機器人發展現狀及未來發展探究[J].中國新通信,2020,22(20):135-136.
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