工业机器人从诞生开始,就在很多工业领域里边得到了广泛应用,主要是有些工厂的劳作环境对人的身体要求太极端了,人的血肉之躯无法胜任,或者对某些工种的工艺要求非常高而人类的手工作业无法达标等场景。
(1)恶劣工作环境及危险工作。工业机器人可代替人,应用于压铸车间及核工业等有害于身体健康并危及生命,或不安全因素很大而宜于人去做的作业领域,如核工业上沸水式反应堆燃料自动交换机等。
(2)特殊作业场合和极限作业。机器人可用于火山探险、深海探密和空间探索等对于人类来说是力所不能及的场合,如航天飞机上用来回收卫星的操作臂等。
(3)自动化生产领域 早期的工业机器人在生产上主要用于机床上下料、点焊和喷漆。随着柔性自动化的出现,机器人在自动化生产领域扮演了更重要的角色。现举例如下:
1)焊接机器人。弧焊机器人需要六个自由度,三个自由度用来控制焊具跟随焊缝的空间轨迹,另三个自由度保持焊具与工件表面有正确的姿态关系,这样才能保证良好的焊缝质量。这种机器人广泛应用于汽车制造厂承重大梁和车身结构的焊接。
2)材料搬运机器人。材料搬运机器人可用来上下料、码垛、卸货以及抓取零件定向等作业。 3)检测。在零件制造过程中,工程检测以及成品检测都是保证产品质量的关键工序。检测内容主要包括:确认零件尺寸是否在允许的公差内;控制零件按质量分类。
4)装配机器人。装配是一个比较复杂的作业过程,不仅要检测装配作业过程中的误差,而且要试图纠正这种误差。因此,装配机器人上应用有许多传感器,如接触传感器、视觉传感器、接近传感器和听觉传感器等。听觉传感器用来判断压入件或滑入件是否到位。
产业链布局完整。在各级政府大力支持下,我国工业机器人发展势头迅猛,已形成了完整的产业链布局。据不完全统计,目前我国共有专业机器人园区60余家,涉足领域涵盖了机器人本体制造、系统集成、核心零部件等各个环节,发展至今已成为了继日本、韩国之后全球第三个具备全产业链自主生产能力的国家。
市场规模逐年扩大。得益于政策的大力支持和传统制造业加速转型升级所带来的市场需求激增,2018年我国工业机器人保持了高速增长的发展态势,工业机器人销售量突破14万台,市场规模占据了全球市场份额的三分之一,销售额达到62.3亿美元,继续蝉联全球**的市场位置。
资本支撑实力雄厚。2015年起我国机器人投融资开始步入快速车道,据不完全统计,2017年我国机器人领域投融资次数超过100次,2018年机器人投融资依然火热,2018年上半年投融资次数达到63次,融资额约为120亿元。
减速机属于技术壁垒*高的机器人核心零部件,目前我国减速机企业主要集中在谐波减速机领域,受益于哈默纳科、纳博特斯克、住友重机等掌握核心技术的相关企业**面临到期,其技术限制有所放松,因此,绿的谐波、双环传动等国内厂商基于国外企业现有的理论研究,在谐波减速机方面取得显著突破。精密度更高的RV减速机基础工艺和结构更为复杂,需要工艺层面的积累沉淀,是我国减速机突破的难点。目前中大力德、南通振康等厂商正在通过采购先进机床设备和检测设备提升工艺水平,经过数年摸索和沉淀也已初步研发完成试用产品,RV减速机技术正逐步走向成熟。
同时,2018年11月我国正式确立将在上海证券交易所设立科创板并试点注册制,引导资本市场加大对具有核心技术、市场占有率高的高新技术企业和战略性新兴产业的支持力度,机器人作为"硬科技"的典型代表,虽现阶段尚未实现大规模盈利,符合科创板上市要求的企业较少,但领域内存在大量高市值、高研发投入的"独角兽"企业,完全契合科创板支持方向,因此科创板的设立将机器人企业对接资本市场提供了新的机遇。
核心技术加速突破。核心零部件受制于人是长期制约我国工业机器人发展的核心因素,但随国内主力厂商的加速布局,我国已在控制器、伺服电机、减速机等核心零部件领域实现了不同程度的技术突破。其中控制器与外资企业技术差距*小,以华中数控、沈阳新松为代表的国内厂商,在硬件制造方面已实现突破,且部分产品已接近国际先进水平。伺服电机得益于埃斯顿、广州数控、汇川技术等国内企业的加速布局,在技术研发方面取得了较大进展,并形成了一定的自主配套能力。目前我国拥有具备较大规模的伺服大电机自主生产能力的品牌企业20余家。