智能制造時代的工業機器人發展新趨勢分析

王寶鑫

摘 要：伴隨科學技術的不斷進步，工業機器人技術也得以快速發展，國內部分大型企業廣泛使用工業機器人進行搬運、制造等工作。基于智能制造時代這一大背景，未來工業機器人發展會逐步趨于智能化、科技化。本文對我國工業機器人發展現狀及市場特點進行介紹，對我國工業機器人技術研究情況進行說明，最后對智能制造時代工業機器人發展趨勢進行分析。

關鍵詞：智能制造時代;工業機器人;發展新趨勢

前言

現階段，我國智能制造領域和工業機器人受到了社會各界的廣泛關注，究其原因主要為以下幾方面：首先，伴隨我國制造業以及科學技術的不斷發展，我國以具有智能制造產業化和實行工業機器人的基礎。其次，人力成本的日益上漲，導致我國勞動力極度匱乏，利用工業機器人可對這一情況進行緩解。最后，智能制造和工業機器人是地方、國家科學技術實力及綜合水平的體現。

一、工業機器人發展現狀

經由對以往的工業機器人制造數據研究及分析得出，我國工業機器人技術和制造業發展彼此之間有著極為緊密的聯系。首先，制造工業機器人可有助于工業機器人銷售市場進一步擴大，不僅使我國國內工業機器人市場構造更為完善，還可進一步擴展國外市場，形成完整的工業機器人銷售網絡，帶動工業機器人制造行業整體水平向更高層次發展。通過對近年來工業機器人銷售情況來看，我國在制造工業機器人方面具備極大的優勢，在工業機器人市場占有量所占比重極大，為全國供給大批量的工業機器人[1]。但需注意的是，我國制造的工業機器人還需向更高的層次進行突破，盡管當前我國在機械制造領域積累了諸多的經驗，但目前工業機器人制造技術在我國仍處于起步階段，引入國內時間不長，因而導致在諸多方面仍有需改進的地方。首先，國內并未有完善的工業機器人品牌，品牌認知極度匱乏。其次，工業機器人研發技術未進行深度開發，致使我國工業機器人技術水平不高。盡管市場比例占有量較大，但對于高端智能工業機器人制造，我國不具備強大的信息技術支持，仍位于該產業的中部位置。國外制造的工業機器人不但具備品牌效應，而且工業機器人功能完善且智能化程度較高，在國外市場高端工業機器人已經成為主要銷售目標。所以，我國工業機器人產業發展也應適應國際銷售市場，使工業機器人逐步從中端產品趨向于高端產品。因此我國工業機器人生產企業要時刻關注市場動態，依據市場需求來對工業機器人進行設計及調整，從而對各類市場需求進行滿足。伴隨工業機器人市場逐步擴張，有關企業要緊抓市場機遇，從而對我國工業機器人技術進行革新，依據市場需求適當對工業機器人設計進行改動，盡快讓我國工業機器人制造水平與國外工業機器人制造水平相持平。

二、工業機器人市場特點

工業機器人市場特點具體體現在如下幾方面：首先，在多數地區工業機器人制造產業可為當地制造市場提供就業機會，不但對于工業機器人市場供予資本支持，還可將工業機器人應用于一線城市或我國其他發達地區，縮小工業機器人使用范圍。其次，工業機器人的誕生不但對我國工業發展起推進作用，還帶動了汽車產業的發展，將工業機器人技術和汽車生產線二者緊密相連，可實現自動化生產的目的。在對汽車行業生產需求進行滿足的同時，也為工業機器人提供了較多的發展機遇。還有，當前人工消費成本增長迅速，勞動力短缺現象時有發生，對于大部分企業來說，企業由于人工成本的提升，致使無法適應于快速變換的市場發展需要。所以大部分企業更樂于將以往的人工勞作生產模式，用工業機器人進行替代，不但生產效率顯著提升，而且生產成本有所下降，為工業機器人拓展市場起推動作用。最后，工業機器人主要銷售對象為外企或中外合資企業，這部分企業極為重視自動化生產技術，致使工業機器人市場需求日漸擴大。

三、工業機器人技術研究情況

伴隨科學技術的不斷發展，近幾年我國有關部門對于工業機器人技術進行重點研究，從諸多角度進行不斷的創新及突破，科技部門經過自主研發，在工業機器人設計水平以及技術方面均有顯著的成效。總體來講，某些大型企業可對工業機器人的關鍵部件進行自主生產，通過不斷對國外工業機器人技術的研究及學習，我國目前已經研制出裝配、噴漆等多樣的工業機器人。一小部分科研單位和生產企業對于控制機器人的驅動系統及制造技術已經完全進行掌握，對于工業機器人核心技術以及編程技術幾乎和國際生產水平持平，此類技術的創新充分表明我國工業機器人已經逐步邁進智能生產的領域。于“十五”期間我國工業機器人研究方案得到極大的認可，工業機器人制造關鍵技術上突破了傳統技術的限制，當前，我國工業機器人應用于各行各業，但多數選取的均為進口機器人，導致工業機器人市場競爭力日益加大，因此，我國要進一步加大工業機器人的研發力度，適應現下智能化發展的趨勢，使得工業機器人向智能化發展，并使其對于各類智能化工作條件均能較好適應，實現新一代工業機器人研發的目的[2]。

四、智能制造時代工業機器人發展趨勢

為更好適應全球制造模式的轉變，工業機器人未來需具備更高的靈敏性及靈活性，對于客戶越來越高的使用要求進行滿足，同時還需確保生產質量以及生產能力。但由于在大規模生產中傳統的生產模式生產效果極好，因此傳統的生產模式暫時不會被立即替代。工業機器人在這些使用傳統生產模式的工廠內，處于固定位置通過人工編程對于任務進行執行。以往的工業機器人具備精準性、高效性以及可靠性。但是此類工業機器人無法感知外部環境、看不到它們所處的環境，從而無法和人類互動。未來工業機器人需具備在不同行業領域均能較好適應的能力，比如居家、制造業工廠，此外還需和其他智能設備相連對于網絡信息進行共享，具備利用云數據技術及人工智能算法來學習的能力，它們還需涵蓋一個友好、安全、簡單的人機界面，以及自行移動的能力。未來工業機器人發展趨勢會更為智能化，越來越多的大型企業紛紛步入智能機器人的研發領域，他們具備先進的科學技術手段，為工業機器人智能化起推動作用。比如，谷歌企業，在研發某六軸機器人訓練其對不同材質和規格物體拾起的能力。此類機器人未進行特定物體預先編程，所以有新物體出現失敗率極高，但它們可從一次次失敗中積累經驗，在下一次碰到相似物體時采取正確的拾起方式[3]。此類機器人可從數次失敗及成功的試驗中學習并積累經驗，再利用云數據技術將經驗分享給其他機器人極具智能化。未來工業機器人會具備和人類互動及協助的能力，雖然協作機器人較以往的機器人相比，準確度及有效率仍有些許不足，但協作機器人自身獨具優勢，例如：安全、靈活、可移動、安裝及編程極為方便、占有空間小等。IHSMarkit曾預測，2020年協作機器人市場銷售額將由2015年的1.08億美元上升到5.7億美元。工業機器人設計最終目的是為了它能有效和人類進行互動，并對外部環境進行感知，和以往的生產線工業機器人有本質的區別。因此開發人員需研制一些自然接口，便于在能耗較低、訓練較少的狀態下達到復雜機器人系統運行的效果。不僅在國內乃至全球協作機器人均是熱議話題，多數工業機器人供貨商均在市場對他們的協作機器人進行展示，例如：UR10、UR5、UR3來自于供貨商Universal Robots、YuMi來自于供貨商ABB等。依據2016年無人機報告以及IHSMarkit服務機器人有關數據可預測，服務機器人在2015年市場份額為26億美元，截止2020年服務機器人市場份額會上升至128億美元。預計服務機器人在2020年以后在全球市場所占份額會出現大幅度的增長，工業機器人會逐步趨于滿足各類應用需求的智能化階段。

結束語

綜上所述，本文對我國工業機器人發展現狀及市場特點進行說明，基于工業機器人技術研究情況，對于日后工業機器人發展趨勢進行分析，工業機器人制造可大大提升我國企業生產效率，解決勞動力短缺問題，使得我國制造業更為智能化、規范化，具備高效率的工作能力是未來工業機器人主要的發展趨勢。

參考文獻

[1] 榮偉.工業機器人及智能制造發展現狀和發展趨勢[J].時代農機，2017（10）：46-46.

[2] 祁萌，李曉紅，高彬彬.國外航空領域機器人技術發展現狀與趨勢分析[J].航空制造技術，2018， 61（12）：97-101.

[3] 何成奎，郎朋飛，洪偉，等.新經濟時代下我國智能制造的發展途徑[J].機械設計與制造工程， 2018（2）：9-12.