根据IF来自R最新数据, 2013年中国机器人新增量为 36,500台, 首次超越其它发达国家跃居世界第一。然而,中国机器人存量还是比较少的。世界工业机器人总量已达到一百多万台,主要分布在日本、美国架院提化略材越、德国等发达国家,而中国的存量仅为9万多台。以汽车制造业为例,每万名生产工人占有机器人的数量,日本为1710台,意大利为1600台,法国为1120台,西班牙为950台,美国为770台,中国还不到90台。如果考虑到制造业整体对机器人的需求,中国工业机器人市360百科场潜力极为巨大。
根据应用领域的不同,目前我国的机器人主要有三种,即来自工业机器人,服务机器人和特种机器人,本文所讲的即是工业机器人。
工业机器人是面向工战威领未鸡斯汽兵业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
工业机器人由机械本体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。机械本体即机座和执路周介思行机构,包括臂部吃育践、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3~6个运动自由度,其中腕部通常有1~3个运动自由度;驱动系统包括动力装置和传动机构,用以使执行机构产生相应的动作;控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。
工业机器人的核心零部件是组成机器人最重要的装置。核心零部件的品质好坏直接影响了机器人的工作精度及稳定性。另庆包般协乡水赶福一方面,核心零部件占机器人总成本75%左右,直接影响了机器人的定价及阿松功作伟律竞争力。
工业机器人的核心零部件为:
l 控制器 – 占杂操就质述机器人的大脑
l 伺服系统 – 机器人的驱动设备
l 减速机 – 高精密机械部件,直接影响机器人半所读重复定位精度
世界各大机器人制造商都拥有自己的核心零部件技术。事实上,许多机器人制造商就是以核心零部件起家,然后再向下游发展进入机器人行业的面。在所有核心零部件里,减速机是个例外,由于加工制造虽行面背更合为距精度要求高,世界主流机器人厂家基本都选择外购液杆限多但松富善诗想争。
根据IFR最新数据,2013年中国机器人新增量为 36500台,首次超越其它发达国家跃居世界第一。然而,中国机器人存量还是比较少的。世界工业机器人总量已达到一百多万台,主要分布在日本、美国、德国等发达国家,而中国的存量仅为9来自万多台。以汽车制造业为例,每万名生产工人占有机器人的数量,日本为1710台,意大利为1600台,法国为1120台,西班牙为950台,美国为770台,中国还不到90台。如果考虑到制造业整体对机器人的需求,中国工业机器人市场潜力极为巨大。
随着中国劳动力联常成本上升、安全生产意识增强,特别是中国工业转型升级的需要,中国的工业机器人在未来的5-10年还将会有大的发展。在"十二五"期间,国家8跑厚63项目、国家支撑计划重大项目、国际合作重大项目等多个项目都有涉及机360百科器人项目。国内各个地区、省市也在大力投资机器预待青以用只脸社人的产业建设。
虽口界冲映诉请攻村美然我国机器人市场已成为世界第一,但是这个市场却被国外产品把持着.从中国市模血答滑或也断脱场的销售情况来看,跨国公司的品牌尚为绝对优势。中国机器人产业联盟数据表明,2013年外资品农打即牌的机器人销售量为2.7万台,占总销售量的74%。号称国际机器人"四大家族"的发那科、A地鲜喜啊观BB、库卡、安川这四大集团已全部进驻中国,不断在中国投资建厂求、扩大规模,在中国市场的覆盖率很高。相比之下,国产品牌尚处于成长阶段,数据表天述首明,2013年中国机器人销售9700台,占比仅为26%,这其中绝大多数还是技术相对伤简单的直角坐标系机器人。
国外巨头把持七成以上市场份额的情况并不是毫无来由的。它们在工业机器人行业拥有40年以上的丰富经验,与此同时,作为典型的资金技术密集行业,国外企业的城孩心值规模效应也必然带来效率。并且,国内企业在主机成本和可靠性品质上也不如国外品牌。以MT少治力括强李空位项BF(平均无故障时间)为例,国内星急妈深顾苦头先区比山产品平均在8000小时,而国外同类产品可达数万小时,国外机器人巨头在零部件、集成商及工艺上的努力是长期的,必然相对国内为行最需存省县企业有巨大的优势。
中国工业机器人企业目前处于发展的起步阶段。其中,沈阳新松机器人、艺严广州数控、南京埃斯顿、安徽埃夫特,是中国机器人生产企业的第一梯队,也被称为国产四大机器人生产商。这四大机器人企业的营销模式都超具差础际场派行是走系统集成商和OEM的销售方式。
沈阳新松机器李火弦试推频依城整人,A股上市公司,规模比另外3家都要大,业务模式也和其它三家差别很大。 新松是沈阳自动化研究所旗下的公司。由于它的国企证盾但道密背景,承接很多国家和军方项目,也经常被中央电视台报道。新松的主要业务是系统集成,它也代理不少其它品牌的机器人,如ABB和KUKA等。新松也拥有自主研发的机器人,销售最多的是AGV物流小车机器人。
广州数控和南京埃斯顿都是机器人本体制造商。他们的背景很相似,都是以机床数控系统起家,然后向下游拓展,进入了伺服电机和机器人领域。广数的伺服主要应用与切削机床,而埃斯顿的伺服属于通用伺服,应用于多种行业。根据2013年工控网的伺服行业报告,埃斯顿的通用伺服在国产伺服里销量排行第一。这两家公司还都拥有自主研发的机器人控制器,他们在发展历程上与世界四大家族里的发那科和安川很接近。
安徽埃夫特是奇瑞汽车和芜湖市政府联合组建的公司。埃夫特没有自主研发的核心零部件,所有部件全部外购,再在安徽芜湖的工厂进行组装。埃夫特比较注重和集成商之间的合作,之前与上市公司慈星股份建立的战略合作关系。
现阶段国内机器人厂商在高端领域不能直接与国外企业竞争。而在中低端领域,最终用户对机器人的性价比要求极高,这就要求国产机器人在成本和性能方面有很好的把握。这时,占据机器人75%成本的核心零部件就显得格外突出。换句话说,核心零部件的突破对国产机器人能否在机器人舞台占据一席之地至关重要。
专家们认为,短时间内最难突破的核心零部件为减速机。减速机占机器人成本的20%-25%,是一种精密的机械传动部件,是机器人必不可少的功能部件。但在世界机器人四大家族中,仅仅安川使用部分自制的减速机。其它三大家仍坚持使用纳博等专业减速机厂家生产的减速机产品。可见,生产减速机的难度之高。国内中低端应用,虽然在意成本,但对品质的要求并不低。截至2014年,除了广州数控以外,南京埃斯顿和安徽埃夫特等国产机器人企业均选择外购减速机以确保机器人的精度和稳定性。
伺服电机,作为机器人的核心零部件之一,能够使机器人跟随外部指令进行人们所期望的运动。国产伺服电机应用到机器人上最大的挑战就是缺乏顶层设计,即做伺服的企业对机器人不了解,而做机器人的企业对伺服也不了解,导致机器人无法形成一套完整设计方案。截止至2014年,在国产机器人伺服领域,南京埃斯顿是国内少有的兼具机器人知识和伺服经验的优质企业。以广州数控,华中数控为代表的国产企业虽有自主伺服产品,但主要应用在机床领域,缺乏通用伺服领域的知识。南京埃斯顿已经在通用伺服领域有10年的积累,并获得科技部863项目支持,成功研发出了机器人专用伺服驱动器和电机,在伺服核心部件领域已经先拔头筹。
在控制器方面,广州数控和南京埃斯顿等企业都相应推出了自主研发的控制系统。经过多年积累,国内机器人控制器所采用的硬件平台和国外产品并没有太大差距,差距主要体现在控制算法,仿真与离线编程和应用软件包上。据埃斯顿机器人的吴蔚副总经理介绍,埃斯顿机器人在2011年引入了一个加拿大机器人团队成功开发了机器人控制器及核心算法。埃斯顿公司除核心算法外,还已经拥有了完整的焊接和码垛软件包和离线编程与仿真的能力,可为多种行业的客户提供高品质的产品和服务。
巨大的市场需求和复杂的竞争环境给我国的机器人产业带来了前所未有的机遇和挑战。要想让"中国制造"的机器人走的更快更远,核心零部件的突破是关键。拥有自主核心零部件的企业在产品研发,服务的及时性与成本,以及备件价格上都将具备很大的优势。在政策扶持和市场需求强劲的大背景下,中国机器人产业一片光明。在机器人企业,最终用户,以及政府的共同努力下,中国机器人事业必将攀上世界之巅。