工業機器人在我國智能制造中的應用現狀分析及建議

蔣炳翔

（廈門航天思爾特機器人系統股份公司，福建 廈門 361023）

隨著信息化技術的發展以及各行業對工業生產效率要求的不斷提升，工業機器人逐漸發展并被應用到了智能制造行業。工業機器人的應用表明我國的智能制造技術水平正在不斷提高。因此，有必要對工業機器人的應用現狀進行分析，并根據智能制造行業的發展需求提出相應的發展建議。

1 工業機器人的優勢及目前在國外的應用現狀

1.1 工業機器人的應用優勢

在制造行業中，工業機器人的應用優勢主要體現在“自動化”、“安全化”以及“高效率”三方面。單就自動化而言，與傳統的人工生產相比，工業機器人可在計算機的控制下自動執行相應的動作，實現自動化生產。從安全的角度分析，工業機器人的設計更加精密，且具有完善的故障預警機制。將其應用到制造過程中，將能夠有效降低故障率，預防人員傷亡。從制造效率方面分析，與手工操作相比，工業機器人的動作頻率更高，因此，生產效率同樣較高。

1.2 工業機器人的國外應用現狀

工業機器人的各項優勢，使其得到了世界范圍內受到廣泛重視。與國內相比，國外對工業機器人的應用率更高，且技術相對更加成熟。目前，國外著名的工業機器人公司主要包括ABB、KUKA、FANUC 、Yaskawa以及Adept Technology等。上述公司所生產的機器人涵蓋“分配機器人”、“點焊機器人”、“裝配機器人”以及“搬運機器人”等多品種，分別已大規模應用到“物流”、“焊接”、“零件組裝”、“貨物搬運”等多種行業。

2 工業機器人在國內應用的發展歷程及現狀

2.1 工業機器人在國內應用的發展歷程

在國內，工業機器人的應用主要集中在汽車、工程機械、電子電器生產等。以汽車行業為例，據統計，一輛汽車的車身焊點，處于3000至4000個之間。目前，國產汽車中，每輛汽車60%的焊點，均由點焊機器人所負責。國內某汽車廠商的生產車間，點焊機器人已達到了150臺。工業機器人投入至制造業的初期，由于技術水平欠完善，很難保證焊接質量。截止到2017年，我國工業機器人的使用率，已提升到了75%。我國所應用的工業機器人，定位精度已明顯提升，持重力已提升至490～980N。表明國內對工業機器人的應用，正處于不斷進步之中。

2.2 工業機器人在國內應用中存在的問題

結合本文的分析可知，將工業機器人應用到智能制造行業，能夠有效提高行業的生產效率以及生產精度，提高行業的競爭力。工業機器人在國內應用存在的問題主要體現在“國產機器人精度及性能偏低”、“研發及應用人才儲備不足”、行業應用水平不均衡、“信息利用率有待提升”以及“智能化水平有待進一步增強”等方面。可見，為使工業機器人的優勢能夠得到充分的發揮，積極解決上述問題是關鍵。

3 未來機器人應用發展方向的展望及建議

3.1 提高高校專業人才培養力度

工業機器人的設計以及應用對國家的人才儲備具有較高的需求。我國需加大力度培養相關行業的人才，為機器人的普及以及國家智能制造水平的提升提供保證。例如：各高校可在“自動化專業”中，增加機器人研發、機器人應用及系統集成、人工智能的專業培養課程。通過上述課程，培養人才對工業機器人結構、自動化控制以及程序編寫知識的掌握水平，使我國智能制造行業工業機器人設計水平得以提高，使其性能得以增強。

3.2 完善國產工業機器人的功能、性能及系統集成

目前，我國工業機器人雖具有較強的動作執行能力，但運動精度、應用功能及性能與國外相比還有一定差距，無法與人工協作作業，且關鍵零部件還是以進口為主。考慮到機器人的零件性能，屬于影響其整體性能以及智能化水平的主要因素，建議加大機器人關鍵零部件的研發，提高機器人應用系統集成能力。將伺服電機、減速機及機器人控制軟件等作為重點研發項目。同時可大力推廣各行業的工業機器人應用，支持各系統集成企業充分結合各行業的不同工藝要求，為最終用戶提供功能穩定、性能優越的機器人應用系統。

3.3 充分結合各領域的外部信息

制造行業領域眾多，零件焊接、貨物搬運、貨物分配等不同行業，對工業機器人的要求各不相同。目前，我國所應用的工業機器人功能較為單一，主要以焊接，搬運碼垛為主。如未給予優化，將進一步增加設計及應用成本。未來，建議我國智能制造行業，統一收集并整理各領域的外部信息，解決上述問題。例如可以設計能夠更多地接收外部信息的機器人，使其能夠通過各種傳感器器如激光、視覺、3D、聲音等等，讓機器人的功能更強大。在提高設計信息利用率的同時，提高我國智能制造行業的發展水平。

3.4 提高工業機器人的人工智能水平

未來，我國應加強對工業機器人智能化問題的研究，提高機器人的人工智能水平，提高智能制造水平。以手機制造行業產品質量檢驗的過程為例：當前國內的工業機器人，雖具有產品分配的功能，但卻無法對手機進行精細化的檢驗。未來，可以將“智能化識別”的功能，納入到機器人的設計中，在此基礎上，通過光譜技術，識別手機表面的劃痕，進而將存在缺陷的產品剔除。

4 結語

綜上所述，對工業機器人在我國智能制造中的應用現狀的研究，有助于了解我國工業機器人在性能以及技術水平等方面存在的缺陷，了解我國技術相對于國外技術存在的不足。未來，我國智能制造行業應提高人才培養力度、完善機器人功能、性能及系統集成、充分結合外部信息、提高機器人的人工智能水平，以達到全面提高工業機器人使用價值、提高我國智能制造行業競爭力的目的。