智能化制造技術(shù)發(fā)展分析

1、智能化制造技術(shù)發(fā)展分析連續(xù)19年蟬聯(lián)全美首富的比爾·蓋茨曾撰文，如果他現(xiàn)在是二十歲的話，肯定會(huì)選擇機(jī)器人作為創(chuàng)業(yè)首選目標(biāo)。他預(yù)言，機(jī)器人創(chuàng)業(yè)將會(huì)再現(xiàn)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的快速崛起之路，在不遠(yuǎn)的未來徹底改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)和生活方式。機(jī)器人的核心技術(shù)是運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)。工業(yè)機(jī)器人基本沿著兩個(gè)路徑在發(fā)展：一是模仿人的手臂，實(shí)現(xiàn)多維運(yùn)動(dòng)，在應(yīng)用上比較典型的是點(diǎn)焊、弧焊機(jī)器人；二是模仿人的下肢運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)物料輸送、傳遞等搬運(yùn)功能，例如AGV搬運(yùn)機(jī)器人。隨著微電子、新材料、控制、傳感交互等新技術(shù)的發(fā)展，通過軟件優(yōu)化，機(jī)器人的功能將更加強(qiáng)大。中國(guó)工業(yè)機(jī)器人成新時(shí)代的寵兒中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的研制、生產(chǎn)起步于20世紀(jì)70年代

2、，比發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體晚20年，但擁有后發(fā)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)步較快。國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期對(duì)進(jìn)口機(jī)器人設(shè)備實(shí)行零關(guān)稅，中國(guó)生產(chǎn)企業(yè)從出生就與狼共舞。在殘酷的市場(chǎng)磨礪中，中國(guó)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)穩(wěn)步成長(zhǎng)，其中優(yōu)勢(shì)企業(yè)的技術(shù)和產(chǎn)品均處于全球第一集團(tuán)。隨著工業(yè)機(jī)器人的智能化水平不斷提高，其應(yīng)用范圍將朝著更深、更廣的方向發(fā)展。目前，工業(yè)機(jī)器人已從傳統(tǒng)制造業(yè)推廣到諸如采礦、建筑以及水電系統(tǒng)維護(hù)等非制造業(yè)領(lǐng)域。此外，軍事國(guó)防、醫(yī)療衛(wèi)生、生活服務(wù)等領(lǐng)域，機(jī)器人也大顯身手，如無人飛行器、警備機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、家政服務(wù)機(jī)器人等均為應(yīng)用實(shí)例。機(jī)器人技術(shù)國(guó)家工程研究中心副主任、沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司總裁曲道奎博士，作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人主持過國(guó)家8

3、63項(xiàng)目“數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究”，主持并參與了中科院重大項(xiàng)目“集成化智能激光加工機(jī)器人系統(tǒng)”研究。據(jù)他介紹，我國(guó)機(jī)器人研究開始于20世紀(jì)70年代，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比起步稍晚。以“七五”科技攻關(guān)為契機(jī)，特別是在國(guó)家“863”計(jì)劃的支持下，經(jīng)過十幾年的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用，中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)從無到有，由弱變強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。目前，國(guó)內(nèi)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)已經(jīng)掌握了工業(yè)機(jī)器人的核心技術(shù)，國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的性能參數(shù)、生產(chǎn)工藝完全可以比肩國(guó)際一流品牌的產(chǎn)品。據(jù)了解，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)主要集中在航空航天、汽車、汽車零部件、摩托車、電器、工程機(jī)械、石油化工、電力等行業(yè)。目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上已有5萬(wàn)臺(tái)左右工業(yè)機(jī)器人在服役，占

4、全球總量的4.5%，保有量位居日、韓之后排亞洲第三，市場(chǎng)需求增速位列全球第一。隨著我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整升級(jí)，全球制造業(yè)中心向中國(guó)轉(zhuǎn)移，我國(guó)的機(jī)器人市場(chǎng)將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。有統(tǒng)計(jì)顯示，2004年以來，國(guó)內(nèi)機(jī)器人市場(chǎng)年平均增長(zhǎng)率達(dá)到40%以上；2011年增長(zhǎng)率達(dá)到51%，機(jī)器人新安裝量達(dá)到23000臺(tái)。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)預(yù)測(cè)，到2014年中國(guó)將成為全球最大的機(jī)器人市場(chǎng)。目前，世界工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)總量已達(dá)到一百多萬(wàn)臺(tái)，主要分布在日本、美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家。以汽車制造業(yè)為例，每萬(wàn)名生產(chǎn)工人占有機(jī)器人的數(shù)量，日本為1710臺(tái)，意大利為1600臺(tái)，法國(guó)為1120臺(tái)，西班牙為950臺(tái)，美國(guó)為770臺(tái)，中國(guó)還不到90

5、臺(tái)。如果考慮到制造業(yè)整體對(duì)機(jī)器人的需求，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)潛力巨大。有鑒于此，國(guó)際機(jī)器人產(chǎn)業(yè)巨頭紛紛在華建廠，全力拓展中國(guó)市場(chǎng)。中國(guó)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)面臨著機(jī)遇與挑戰(zhàn)：一方面是巨大的市場(chǎng)空間；另一方面則是要與狼共舞，跟國(guó)際巨頭短兵相接，爭(zhēng)奪市場(chǎng)。新松機(jī)器人總裁曲道奎表示，機(jī)器人的制造及應(yīng)用水平，代表了一個(gè)國(guó)家的制造業(yè)水平，發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)應(yīng)上升到國(guó)家戰(zhàn)略高度。機(jī)器人的廣泛使用是我國(guó)從制造業(yè)大國(guó)走向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的重要手段和途徑。近年來，國(guó)家有關(guān)部門加大了對(duì)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的關(guān)注程度，“十二五”規(guī)劃中明確了對(duì)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)予以重點(diǎn)扶持。目前，我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化正處于關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，如果政府能夠在基礎(chǔ)科學(xué)方面組織

6、攻關(guān)，在市場(chǎng)開拓方面給予國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)更大的扶持力度，我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將步入發(fā)展快車道。· 政策大力發(fā)展高端裝備制造業(yè)7月初，國(guó)務(wù)院正式發(fā)布“十二五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，其中將代表“中國(guó)制造”金字塔頂端的高端裝備制造產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)鎖定為現(xiàn)代航空裝備產(chǎn)業(yè)、衛(wèi)星及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)、軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)、海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)和智能制造裝備產(chǎn)業(yè)五大領(lǐng)域，并提出將高端裝備制造業(yè)培育成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)制造業(yè)智能化、精密化、綠色化發(fā)展。作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的策源地，國(guó)家高新區(qū)集聚了大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、成長(zhǎng)迅速的高端裝備制造企業(yè)，并在軌道交通、數(shù)控裝備、衛(wèi)星及應(yīng)用等多個(gè)方面突破了技術(shù)瓶頸，研發(fā)出一批擁

7、有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并在國(guó)際上享有話語(yǔ)權(quán)的產(chǎn)品，讓“中國(guó)創(chuàng)造”走向世界。近年來，隨著民用航空和國(guó)防現(xiàn)代化的快速發(fā)展，我國(guó)對(duì)大型飛機(jī)的需求日益緊迫。規(guī)劃對(duì)大飛機(jī)等航空航天產(chǎn)業(yè)提出了具體目標(biāo)：大型客機(jī)實(shí)現(xiàn)首飛；ARJ21支線飛機(jī)批量生產(chǎn)和交付；新型通用飛機(jī)、民用直升機(jī)發(fā)展和應(yīng)用實(shí)現(xiàn)全面突破。據(jù)了解，中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司的設(shè)計(jì)研發(fā)中心位于上海張江國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)內(nèi)。而中國(guó)商飛公司C919大型客機(jī)機(jī)輪與剎車系統(tǒng)供應(yīng)商霍尼韋爾博云航空系統(tǒng)（湖南）有限公司也于近日在長(zhǎng)沙高新區(qū)奠基，建成后將主要承擔(dān)C919大型客機(jī)機(jī)輪和剎車系統(tǒng)等研制生產(chǎn)任務(wù)。21世紀(jì)是屬于海洋的世紀(jì)。在人類開發(fā)航空航天領(lǐng)域的同時(shí)，征服蔚藍(lán)

8、海洋的步伐也在不斷前進(jìn)，其潛力十分巨大。僅以石油資源為例，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)海洋石油平均探明率僅為12%，海洋天然氣探明率僅為10%，隨著我國(guó)能源消耗的日益增長(zhǎng)，對(duì)外依存度逐漸提高，海洋這個(gè)“聚寶盆”的重要性日益凸顯。規(guī)劃要求，初步實(shí)現(xiàn)深水海洋工程裝備的自主設(shè)計(jì)建造和關(guān)鍵設(shè)備配套能力，基本形成自主的深水資源開發(fā)裝備體系，提高國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率，產(chǎn)品具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。全面具備深水海洋工程裝備的自主設(shè)計(jì)建造和關(guān)鍵設(shè)備配套能力，形成海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)完整的科研開發(fā)、總裝制造、設(shè)備供應(yīng)、技術(shù)服務(wù)產(chǎn)業(yè)體系，進(jìn)一步提高國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率，提高產(chǎn)品國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。· 走向智能制造是大趨所趨制造業(yè)的突圍之路何在？專

9、家們普遍認(rèn)為，制造業(yè)將日益與信息化相融合，兩化融合變得越來越重要。對(duì)于這一觀點(diǎn)，長(zhǎng)期和企業(yè)打交道的連云港市經(jīng)信委副主任謝方寶頗為認(rèn)同，“兩化融合正在給制造業(yè)帶來深刻變革”。整個(gè)生產(chǎn)線全自動(dòng)化，生產(chǎn)效率顯著提高，并加速機(jī)器對(duì)人的替代，這將成為我國(guó)制造業(yè)必須發(fā)展的方向。我國(guó)制造業(yè)目前呈現(xiàn)出以下幾大特點(diǎn)：一是擁有巨大市場(chǎng)，需求是最強(qiáng)大的發(fā)展動(dòng)力；二是有著世界最為完整的體系，具備強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)；三是一直堅(jiān)持信息化與工業(yè)化融合發(fā)展，在制造業(yè)數(shù)字化方面掌握了核心關(guān)鍵技術(shù)，具有強(qiáng)大的技術(shù)基礎(chǔ)；四是在人才隊(duì)伍建設(shè)方面已經(jīng)形成了獨(dú)特的人力資源優(yōu)勢(shì)；五是在自主創(chuàng)新方面已經(jīng)取得了一些輝煌成就。他認(rèn)為，這些都將成為中國(guó)制造業(yè)跨越式發(fā)展的良好條件。隨著信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，以及新型感知技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，制造業(yè)正發(fā)生著巨大轉(zhuǎn)變，先進(jìn)制造技術(shù)正在向信息化、自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展，智能制造已經(jīng)成為下一代制造業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容。近年來，智能制造裝備產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)勢(shì)頭迅猛，初步形成一