《機器人技術(shù)應(yīng)用項目教程》（第二版）課件 1一、工業(yè)機器人應(yīng)用

第一篇

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編：蔣正炎副主編：張

俊、嵇朋朋、舒曉春2024年9月一、說工業(yè)機器人應(yīng)用二、說機器人技術(shù)應(yīng)用大賽第一篇

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三、說工業(yè)機器人操作與運維X證書一、說工業(yè)機器人應(yīng)用“十四五”規(guī)劃綱要明確指出，推動制造業(yè)優(yōu)化升級，深入實施智能制造和綠色制造工程，培育先進(jìn)制造業(yè)集群，推動包括機器人在內(nèi)的高端制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。近年來，我國工業(yè)機器人領(lǐng)域核心共性技術(shù)與智能化水平快速提升，本體研發(fā)、系統(tǒng)集成、關(guān)鍵零部件生產(chǎn)得到充分發(fā)展，為制造業(yè)提質(zhì)增效、換檔升級提供了全新動能。一、說工業(yè)機器人應(yīng)用

疫情持續(xù)蔓延在一定程度上限制了機器人下游應(yīng)用市場需求，同時因為銷售周期性變化和飽和度影響等問題，2020年全球工業(yè)機器人市場出現(xiàn)較大程度下滑。2021年，隨著疫情逐漸被控制，全球經(jīng)濟呈現(xiàn)復(fù)蘇趨勢，更多人機協(xié)同的需求場景被發(fā)現(xiàn)激活，機器人產(chǎn)業(yè)迎來新的發(fā)展機遇。同時，得益于中國率先突破疫情封鎖，打開市場需求，全球工業(yè)機器人市場銷售額較2020年有所提升。國際機器人聯(lián)合會（IFR）發(fā)布最新數(shù)據(jù)顯示，受制造業(yè)自動化改造需求影響，2020年中國、日本、美國、韓國和德國等主要國家工業(yè)機器人的年裝機量合計超過全球72.9%。2021年全球工業(yè)機器人銷售額達(dá)到144.9億美元，其中亞洲銷售額95.6億美元，歐洲銷售額25.8億美元，北美地區(qū)銷售額達(dá)到16.7億美元。預(yù)計到2023年，全球機器人市場將恢復(fù)疫情之前的增速狀態(tài)，銷售額將有望突破176億美元，其中亞洲仍將是最大的銷售市場。此外，全球制造業(yè)領(lǐng)域工業(yè)機器人使用密度已經(jīng)達(dá)到113臺/萬人，機器換人趨勢特征日益明顯。一、說工業(yè)機器人應(yīng)用

機器人的應(yīng)用極為廣泛，電氣電子設(shè)備和器材制造是工業(yè)機器人在國內(nèi)的首要應(yīng)用行業(yè)，占中國市場總銷量的29.8%；其次是汽車制造業(yè)，占中國市場總銷量的25.5%。此外還有橡膠塑料、軍工、航空制造、食品工業(yè)、醫(yī)藥設(shè)備、金屬制品等領(lǐng)域。工業(yè)機器人下游行業(yè)及主要應(yīng)用領(lǐng)域一、說工業(yè)機器人應(yīng)用

家產(chǎn)業(yè)政策的支持和引導(dǎo)下，國產(chǎn)機器人結(jié)構(gòu)調(diào)整也穩(wěn)步推進(jìn)。應(yīng)用范圍持續(xù)增加，已服務(wù)國民經(jīng)濟47個行業(yè)大類，129個行業(yè)中類。根據(jù)銷量統(tǒng)計，3C制造業(yè)、通用設(shè)備制造業(yè)、汽車制造業(yè)、橡膠和塑料制品業(yè)數(shù)量最多，分別占國產(chǎn)工業(yè)機器人總銷量的24.6%、13.7%、12.7%和8.3%；其他行業(yè)機器人共計占40.6%。一、說工業(yè)機器人應(yīng)用1.0工業(yè)機器人在3C行業(yè)應(yīng)用3C電子制造業(yè)企業(yè)數(shù)量規(guī)模龐大，我國規(guī)模以上電子信息產(chǎn)業(yè)企業(yè)個數(shù)6.08萬家，其中3C制造企業(yè)1.38萬家。3C制造行業(yè)機器人密度不到50臺/萬人，將取代汽車行業(yè)成為工業(yè)機器人裝備的新藍(lán)海。汽車行業(yè)一直是使用工業(yè)機器人最多的行業(yè)，從世界范圍來看，汽車行業(yè)的工業(yè)機器人銷量占比例達(dá)到45%左右，而電子電氣行業(yè)的工業(yè)機器人銷量占比例僅為20%左右。國內(nèi)約一半的工業(yè)機器人也應(yīng)用在了汽車制造業(yè)，汽車工業(yè)的機器人密度達(dá)到305臺/萬臺，遠(yuǎn)高于國內(nèi)49臺/萬人的平均水平，已經(jīng)達(dá)到了發(fā)達(dá)國家制造業(yè)的自動化水平，未來提升空間有限。現(xiàn)階段的3C行業(yè)大量使用四軸、六軸通用機器人，特別是在拋光、打磨、沖壓、搬運和噴涂等工序。使用機器人可以大大提高3C行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，減少產(chǎn)品次品率，提高企業(yè)競爭力。然而，中國的電子電氣行業(yè)的工業(yè)機器人占比只有22%左右，但是日本卻達(dá)到了41%。電子是日本工業(yè)機器人下游應(yīng)用最多的一個行業(yè)。這是由于電子行業(yè)是日本最重要也是世界領(lǐng)先的行業(yè)，其各種電子產(chǎn)品在世界市場都有著極高的占有率。一、說工業(yè)機器人應(yīng)用1.1工業(yè)機器人在3C行業(yè)應(yīng)用據(jù)了解，中國的3C、汽車、食品和化工行業(yè)，員工人數(shù)大約在1億左右，其中3C行業(yè)員工人數(shù)占比在70%左右，也就是差不多7000萬人，但是3C行業(yè)的機器人密度卻僅僅只有制造業(yè)機器人平均密度的三分之一。換算下來，在3C行業(yè)中的工業(yè)機器人數(shù)量大約在4萬臺左右，如果中國3C行業(yè)工業(yè)機器人密度能達(dá)到日本、韓國的平均密度，那么理論上3C行業(yè)的工業(yè)機器人數(shù)量將達(dá)到500萬臺！這說明了3C行業(yè)對工業(yè)機器人來說，有著巨大的發(fā)展空間。一般來說，在3C行業(yè)里需要用到的工業(yè)機器人主要有以下幾種：搬運碼垛機器人，分揀機器人，焊接機器人，噴涂機器人，切割機器人等。以手機為例，手機的生產(chǎn)流程主要包括在手機的生產(chǎn)過程中，以元器件SMT貼片為例，要經(jīng)過芯片燒錄、進(jìn)板、涂錫膏、貼片、焊接等步驟，在這些步驟里小型焊接機器人、分揀機器人、涂裝機器人都可能有一席用武之地。在整個手機產(chǎn)業(yè)鏈中，機器人的應(yīng)用則更為廣泛，比如手機屏幕玻璃的切割、搬運、打磨、以及最后組裝時候的涂膠等，都有應(yīng)用到機器人的地方，并且每個應(yīng)用的地方所需要的機器人類型，功率段都不盡相同。

圖見下頁：一、說工業(yè)機器人應(yīng)用1.2工業(yè)機器人在3C行業(yè)應(yīng)用一、說工業(yè)機器人應(yīng)用2工業(yè)機器人在汽車行業(yè)應(yīng)用汽車制造機器人給汽車公司帶來競爭優(yōu)勢，他們提高質(zhì)量并降低保修成本，增加容量，緩解瓶頸，保護(hù)工人免受骯臟、困難和危險的工作。汽車裝配廠使用工業(yè)機器人專門進(jìn)行點焊和噴漆，但在整個供應(yīng)鏈中還有很多機會使用工業(yè)機器人。原始設(shè)備制造商，一級和其他零部件制造商都將從在機動車制造中使用工業(yè)機器人中獲益。每輛汽車和卡車上都有數(shù)千個零件，制造過程需要大量的制造工藝。汽車機器人技術(shù)的進(jìn)步，如視覺系統(tǒng)和力感測，意味著比以往更適合機器人自動化。通常情況下，工業(yè)機器人在汽車生產(chǎn)中扮演著裝配工、操作工、焊接工等角色，主要應(yīng)用有焊接、涂膠、弧焊、噴涂等，還有搬運機器人、涂膠機器人、液體物質(zhì)填充加機器人等。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，工業(yè)機器人在汽車生產(chǎn)應(yīng)用中不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)中占的比例不同：弧焊占其16%物料搬運占其13%，點焊占其15%，組裝占其22%，噴漆、沖壓、鑄造各占其3%，由此可見工業(yè)機器人在汽車生產(chǎn)中的重要性。一、說工業(yè)機器人應(yīng)用3工業(yè)機器人在其他行業(yè)應(yīng)用①食品制造及醫(yī)藥行業(yè)食品及醫(yī)藥行業(yè)的工業(yè)機器人主要應(yīng)用在分揀、取件及處理、自動檢測、搬運及碼垛。由于行業(yè)特殊性，需要特別關(guān)注清潔衛(wèi)生、防水抗菌、拾取目標(biāo)物多樣性（易碎、大小不一）等方面，對機器人視覺技術(shù)也提出了較高要求。目前，工業(yè)機器人在食品醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用占比較小，但是基于食品和醫(yī)藥制造這2個龐大的市場，工業(yè)機器人在其中的發(fā)展空間巨大，未來幾年，工業(yè)機器人的應(yīng)用占比將逐步提高。人們已經(jīng)開發(fā)出的食品工業(yè)機器人有包裝罐頭機器人、自動午餐機器人和切割牛肉機器人等，機器人在食品加工領(lǐng)域應(yīng)用得如魚水。一、說工業(yè)機器人應(yīng)用②陶瓷衛(wèi)浴行業(yè)招工難，改善環(huán)境的政策要求以及對人容易造成傷害是直接推動陶瓷衛(wèi)浴行業(yè)工業(yè)機器人應(yīng)用的主要因素。目前在陶瓷衛(wèi)浴企業(yè)機器人的自動檢測、自動包裝等技術(shù)已經(jīng)成熟，噴釉、打磨等也是急需使用機器人替代人工的工序，存在較大發(fā)展空間。國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)在打磨和噴釉工序上具有較強的競爭力的工業(yè)機器人生產(chǎn)企業(yè)，如安徽的埃夫特智能裝備等。一、說工業(yè)機器人應(yīng)用③物流倉儲行業(yè)隨著電商模式的發(fā)展，大面積且高效率的智能化高位立體倉庫正逐步建立，這對工業(yè)機器人的使用提出了需求。工業(yè)機器人在物流領(lǐng)域的主要用途為分揀、碼垛和搬運。就分揀而言，機器人