工業機器人高效為什麼不能推廣

❶ 現代工業機器人這么火，但為什麼工廠不普及機器人代替產線工人

人工智慧這個詞，在這兩年以來是十分的火爆。國家出台政策，加大人力物力的投入，大力發展人工智慧。把人工智慧應用到製造領域，上國內外很多人工智慧研發公司的發力方向。也加大了這方面的研發投入，力求在人工智慧領域分得一杯羹。人工智慧在機器人應用方面是應用非常廣泛的。把人工智慧與機器人相結合。目前應用最廣的就是工廠產線上的機械臂，能夠代替一些有規律性操作的動作。這樣可以完全代替一些重復操作的操作工人。既然工業機器人的概念這么火。可為什麼只有少數的一些大工廠部署了工業機器人呢。

這樣不僅投入的成本高，而且增加了維護的難度。這樣完全是增加了自己的煩惱，畢竟機器人是一個新興的東西，對一些大型製造業企業來說，確實是可以提高效率，增加產品的精度，提高了產品的良率。對於一些中小型企業來說，這些需求就沒有那麼明顯了。

❷ 簡單講一下我國工業機器人能夠快速發展的因素有哪些

工業機器人是智能製造的重要一環，想要成就中國高端智能製造業就要注重機器人產業的發展。國產機器人的自主創新能力不強，關鍵零部件需要依賴進口等問題嚴重製約了我國智能製造的發展，提升機器人產品的質量，是引領機器人產業創新高端發展的重心。那麼怎樣才能有效地提升國產機器人質量呢。

❸ 工業機器人優劣如何判斷，有哪些基本法則@《控制與傳動》雜志

隨著人口紅利逐步消失，我國已成為全球最大的工業機器人市場。根據工信部消息，到2020年，我國將形成較為完整的工業機器人產業體系，高端市場佔有率達到45%以上。目前，中國工業機器人的使用主要集中在汽車工業和電子電氣工業、弧焊機器人、點焊機器人、搬運機器人等在生產中被大量採用。
下面我們將從技術角度，談談工業機器人當前的優劣勢。
1.通用性
工業機器人可編程，支持多自由度運動，因此應用較靈活。雖然不及人類，但相對於很多工業自動化常見的專機(專為一類工業應用或一家客戶定製的機電集成方案)，工業機器人還是靈活多了。工業應用改動不太大時，是可以通過機器人重新編程來滿足新的需求，而無需在硬體上再做大量投資。但相應的，它的相對不足會是效率。畢竟專機是為一個應用定製的，因此雖犧牲通用性但實現了效率優化，在產量這個客戶非常關心的指標上能完成地很好。
2.機電性能
工業機器人普遍能達到低於0.1毫米的運動精度(指重復運動到點精度)，抓取重達一噸的物體，伸展也可達三四米。這樣的性能雖不一定能輕易完成蘋果手機上一些「瘋狂」的加工要求，但對絕大部分的工業應用來說，是足以圓滿完成任務。隨著機器人的性能逐漸提升，以前一些不可能的任務也變得可行起來(如激光焊接或切割，曾需要專門的高精度設備來指導激光的走向，但隨著機器人精度的提升，現在也變得可依賴機器人本身的准確運動來代替了)。但相比傳統高端設備，如高精度數控機床，激光校準設備，或特殊環境(高溫或特低溫)設備等，工業機器人尚力不能及。
3.人機合作
傳統的工業機器人是關在籠子里工作的，因為它實在危險(想像一個抓著幾十或幾百公斤的傢伙以四米每秒的速度甩著，誰也不想靠近吧)。主要原因是一般機器人，基於成本與技術的考慮，不會集成額外的感測器去感知外部的特殊情況(如突然有人觸碰)，它只會「傻傻」得照著人類編好的程序日復一日的動著，除非有外部信號告訴它停止。所以常見的方案就是為機器人配備籠子，當籠子門打開時，機器人收到信號便自動暫停。對安全的考慮，自然給機器人集成帶來了很多額外的成本，籠子可能並不貴，但畢竟要為此仔細考慮產線排布，增加產線面積，改變人機合作方式等，從而影響生產效率。所以最近比較受關注的工業機器人都以能安全地和人一起工作「為榮」，如RethinkRobotics的Baxter，UniversalRobots的PR系列，以及很多傳統工業機器人巨頭(ABB，kuka，Yaskawa等)的半概念半成品的機器人。而從產業需求看來，已通過傳統工業機器人解決了對精度速度重量等自動化需求後，也的確是時候開始滿足人機安全合作了。
4.易用性
傳統機器人的工作本質就是不斷地走一個個的路徑點，同時接收或設置外圍的I/O信號(老和其他設置如夾具，輸送線等合作)。而指導機器人這么做得過程，就是機器人編程。幾乎每一家領先公司都有自家的編程語言和環境，從而需要機器人操作者參加學習培訓。當機器人適用范圍增廣後，這個成本開始顯現了。
這些廠商是有理由維護自家的編程環境的，一來工業機器人四十年前就開始規模化做了，那時還沒有什麼面向對象等現在廣為熟知普遍認同的主流先進編程理念，二來萌芽階段自家技術難免會和競爭對手不同，維護一個編程方式也無可厚非，三來因為他們的大客戶往往也是傳統的工業大客戶，如大汽車廠商，這些客戶求穩，自然不希望你機器人過幾年就趕個熱潮變換編程方式，搞得他們還得扔掉幾十年的經驗，重新花大錢培訓學習。
當然在業界，大家早已思考編程可否做的直觀簡單些，但在傳統廠家中除了一次次地概念性的展示外(如利用外骨骼，3D圖像，虛擬現實，iPhone等等)，一直沒什麼商業實用進展，以至於大家再聽到「簡易編程」等關鍵詞都想吐了。
但慶幸地還是有後來者敢於挑戰，也從零開始做出成就，並成為被認可的賣點。對，說的就是RethinkRobotics和UniversalRobots!這也鮮活地論證了創新者窘境里為什麼顛覆性技術往往不會在領先企業中成功(盡管他們有足夠的資源)，卻總是被後來挑戰者發揚光大。因為領先者在顛覆性技術上每走遠一步，就往往離自己的鐵飯碗遠離一步，內外部阻力都很大!
不管怎麼，機器人的易用性開始得到重視，如何能讓人不經任何(或過多)培訓，就能像玩iPhone一樣很快玩轉機器人，已經變成大廠商們開始大力投資的方向來。
5.成本
機器人的成本從小型號的幾萬RMB到大型的上百萬RMB都有。這個成本自然低於高端專業製造設備，但也可能會高於國內小集成商們拼湊出的自動化方案來。但從一直來西方工業界及近幾年國內製造業對機器人的歡迎程度看來，說明機器人自動化的經濟優勢普遍到了一個臨界點，超過了其他替代方案(人工，或專機)，看來這個成本還是值得的。
其實要走傳統機器人的老路，那硬體成本降低空間不大。工業機器人基本是一個開環的運動機構，靠的就是電機和齒輪箱的高精度配合。而大部分領先廠商的這些關鍵零部件都是從日本幾家廠商那買的，(這也是國內公司自己製造的機器人，買同樣的零部件，也不會便宜多少，因為日本廠商不會為了你這點量給多少折扣)。除非中國零部件製造商能靜下心來，努力追趕上日本人的技術，從而以價格優勢打破多年來的壟斷，才能真正促進國內機器人廠商的發展。
另一個就是另闢蹊徑，追求其他技術和市場。如RethinkRobotics當時甚至考慮用塑料的齒輪箱來降低成本，而通過視覺來彌補運動精度損失，就像人的眼睛來輔助手的精微操作一樣。但畢竟不能一步登天，所以Baxter機器人暫時在精度和速度上完全無法與傳統機器人相比，但在它能處理的物料抓放的應用中，卻也足夠了。也許隨著Rethink的努力，會在硬體較差的情況下，通過軟體的智能化彌補，來達到與傳統工業機器人競爭的程度(那就是真顛覆這些傳統大廠商了)。
6.智能性
之所以將智能型放在最後一點，因為相對現在市場對機器人的主流需求(即強，快，准)，它暫時還不是最迫切的。這也體現了傳統工業機器人的優勢(任勞任怨，保質保量，是個「幹活」的好手)和不足(但很「笨」，老得讓人教)。但不代表智能型不重要，相反企業已經開始做技術投資了。比如怎麼讓機器人更好的理解人的指揮意圖，相對自主的去理解並規劃任務，而不需一個點一個點得讓人告訴它怎麼走;如何讓機器人在外圍環境發生變化下(光線變暗影響圖像識別，傳送帶上物品有損壞需要特殊處理)自動適應;如何通過觸覺視覺聽覺等感知判斷零部件的裝配質量，等等。
這方面美國人做的比較好(當然他們也是避實擊虛，因為傳統工業機器人硬體上的技術和市場已基本被日本歐洲企業統治)，ROSInstrial，RethinkRobotics等都在做有領先的嘗試。
7.人才匱乏
工業機器人順應時代發展，行業前景廣闊，然而，該領域人才供需失衡的矛盾正日益凸顯。一方面是機器人廠商、系統集成商以及汽車加工製造業求賢若渴，另一方面是人才供給不足，難以滿足企業用人需求。
究其原因，主要是相對近年來國內機器人產業所表現出來的爆發性發展態勢，高校、職校等培訓機構的課程設置仍然滯後，盡管一些機器人廠商提供相關培訓，卻存在品牌針對性過強，推廣力度不足、配套設施不足以及培訓網點有限等短板，難以達成系統的教學流程，尚不能與全國各地求學者的需要很好地契合，導致眾多有志投身機器人行業者求學無門。（以上內容來自中國傳動網）

❹ 現階段工業機器人 存在哪些問題

現階段在應用機器人技術時主要面臨著四大問題。

第一，運動性問題。機器人操作的性比不上人工操作，其實運動性問題，從技術上看就是如何實現工業機器人運動學建模與求解。

第二，作業平穩性問題。理論上機器人的關節是一個點，實際上機器人的關節有間隙，所以這需要考慮運動副間隙影響下的機器人平穩作業問題。

❺ 如何應對2016年中國工業機器人行業的變化和挑戰

展望2016年，我國機器人產業發展機遇與挑戰並存，既有新一輪技術革命與產業變革深入影響、工業經濟轉型升級步伐加快，經濟發展內生動力逐漸增強，多種利好政策不斷落實等有利因素，也有國際不穩定因素增加、國內經濟下行壓力較大、對外貿易形勢較為嚴峻、企業融資環境較差等不利因素。

前瞻產業研究院《2016-2021年中國工業機器人行業產銷需求預測與轉型升級分析報告》指出：2015年，面對復雜的國內外形勢，我國機器人產業實現健康、快速發展，市場規模進一步擴大，應用領域和區域進一步擴展，自主品牌不斷發展壯大。展望2016年，我國機器人產業發展機遇與挑戰並存，既有新一輪技術革命與產業變革深入影響、工業經濟轉型升級步伐加快，經濟發展內生動力逐漸增強，多種利好政策不斷落實等有利因素，也有國際不穩定因素增加、國內經濟下行壓力較大、對外貿易形勢較為嚴峻、企業融資環境較差等不利因素。

一、對2016年形勢的基本判斷

(一)全球機器人需求繼續保持增長

2015年以來，國際經濟形勢不容樂觀，全球經濟復甦緩慢，地緣政治及突發事件風險上升。但隨著新一輪科技革命和產業變革的孕育興起，以信息技術與製造技術融合為核心的智能製造、數字製造、網路製造等新型製造模式正在加快發展，發達工業國家和地區均高度重視機器人產業發展，將機器人產業上升為國家戰略，以上因素使得全球機器人產業保持快速發展，其中亞洲市場反應尤為活躍。據國際機器人聯合會統計，2014年全球工業機器人銷量為22.5萬台，比2013年增長27%，其中亞洲銷量約佔2/3，中國、韓國、日本、美國和德國五大市場的銷量佔全球工業機器人總銷量的75%左右。2005-2014近10年間，全球新裝工業機器人年均增速約為14%。

預計2016年，發達國家經濟復甦動力將增強，新興經濟體發展前景有望改善，全球機器人需求有望繼續保持較快增長。其中工業機器人同比增長預計約為15%，美洲和歐洲增長約6%，亞洲/澳大利亞增長約16%。專用服務機器人銷量前兩位預計依然是國防機器人和擠牛奶機器人，這兩種機器人約占服務機器人銷量的一半。用於個人/家用的服務機器人預計會售出800萬台，且以吸塵、割草、擦窗等家政機器人以及娛樂休閑機器人為主。

(二)我國工業機器人市場規模快速擴大

2015年以來，我國經濟下行壓力進一步加大，企業面臨超出預期的困難和挑戰。受國內外經濟的綜合影響，同時隨著我國勞動力成本的快速上漲，人口紅利逐漸消失，工業企業對包括工業機器人在內的自動化、智能化裝備需求快速上升。我國機器人產業實現健康、快速發展，2014年我國工業機器人新安裝量達到5.7萬台，約佔全球銷量的1/4，同比增長55%，保有量增長至19萬台。

預計2016年，我國機器人產業仍將面臨較為復雜的發展形勢，但隨著國內「穩增長」政策效果的進一步顯現，工業經濟轉型升級步伐加快，經濟發展內生動力逐漸增強，多地亟需進行產業結構調整和改善生態環境，我國工業機器人新安裝量有望繼續保持較快速度增長，同比增長率預計為30%。

(三)自主品牌機器人不斷發展壯大

2015年以來，隨著《中國製造2025》及其重點領域技術路線圖的發布和國家發改會等三部委《智能製造裝備創新發展工程實施方案》的出台，以及工業和信息化部《智能製造試點示範專項行動》等政策的實施，自主品牌機器人發展壯大步伐加快。一是工業機器人發展迅速。以新松機器人公司為例，2015年1-7月，公司已實現生產、銷售機器人1800餘台套，實現產值約28億元。預計2015年將銷售機器人3500餘台套，可實現銷售收入50億元以上。二是自主品牌服務機器人開始發力。一是清潔機器人銷量猛增，2015年「雙十一」科沃斯銷量達到3.15億，掃地機器人地寶朵朵單品銷量達到1億，是家庭服務機器人行業的一個重大突破;二是自平衡車發展加速，2014年國內平衡車市場銷售額約10億元。目前國內平衡車市場已經有Ninebot、i-ROBOT、風行者、易步科技、樂行等品牌。三是機器人零部件國產化加速。廣州數控開發出一系列驅動器和伺服電機產品，打破了工業機器人驅動器和伺服電機被國外壟斷的局面。武漢奮進機器人公司實現了運動控制器和精密減速機等關鍵零部件自主化生產。

預計2016年，隨著《戰略性新興產業「十三五」發展規劃》、《機器人產業「十三五」發展規劃》、新的促進產業結構調整和的智能製造政策的醞釀出台，製造業、家政、醫療健康、娛樂教育、公共安全事件處理等方面對機器人的需求量會不斷增長，機器人產業將迎來新的巨大的發展空間，自主品牌機器人將進一步發展壯大。

(四)應用領域繼續不斷延伸

2015年以來，一方面國家層面出台的《工業和信息化部關於推進工業機器人產業發展的指導意見》、《原材料工業兩化深度融合推進計劃(2015-2018)》、《民爆安全生產少(無)人化專項工程實施方案》等相關政策不斷推進落實，另一方面地方政府也出台相關推進舉措。例如廣東提出以智能製造為抓手推動信息化與工業化融合，積極實施「設備換人」和「生產線與生產系統」改造工程，並在全省培育十大智能製造示範基地，大力發展機器人產業。佛山推動工業機器人在汽車製造、陶瓷家電、機械裝備以及金屬材料加工等行業領域的應用。安徽省推廣工業機器人在汽車、家電、工程機械、船舶製造等行業的應用。工業機器人的應用領域從目前的汽車、電子、金屬製品、橡膠塑料等行業，逐漸延伸到紡織、物流、國防軍工、民爆、制葯、半導體、食品、原材料等行業。

預計2016年，隨著關鍵崗位機器人替代工程、安全生產(無)人化專項工程和新的應用示範政策的不斷落實，工業機器人的應用領域將有望延伸到勞動強度大的紡織、物流行業，危險程度高的國防軍工、民爆行業，對產品生產環境潔凈度要求高的制葯、半導體、食品等行業，和危害人類健康的陶瓷、制磚等行業。

(五)應用區域繼續不斷擴展

2015年以來，由於工業基礎、企業意願等因素，工業機器人應用區域主要集中在廣東、江蘇、上海、北京等地，其工業機器人的擁有量佔全國的一半以上。

預計2016年，隨著我國西部開發、東北振興、中部崛起、東部率先的區域發展總體戰略的加快落實，中、西部工業機器人使用量也將不斷增長，長三角、珠三角等高端製造業集中區域也將會更多地使用工業機器人。

二、需要關注的幾個問題

(一)產品以低端為主

進入2016年，我國機器人產業仍然存在總體技術與國外先進水平差距較大的問題。國產工業機器人以低端產品為主的局面仍然難以扭轉，主要生產搬運和上下料機器人，大多為三軸和四軸機器人，應用於汽車製造、焊接等高端行業領域的六軸或以上高端工業機器人市場主要被日本和歐美企業占據，國產六軸工業機器人佔全國工業機器人新裝機量不足10%。

(二)自主創新能力弱

進入2016年，缺乏核心及關鍵技術的原創性成果和創新理念，缺乏面向企業及市場需求的問題依然突出。工業機器人的高可靠性基礎功能部件、產品設計、材料與工藝、主機批量生產、系統集成水平等方面技術都與發達國家存在較大差距。精密減速器、伺服電機、伺服驅動器、控制器等高可靠性基礎功能部件方面的技術差距尤為突出，長期依賴進口。服務機器人的精確控制、多感測器信息融合及智能控制、精密減速器和伺服驅動器等核心部件、加工裝配工藝等方面技術與國外先進產品存在較大差距。

(三)企業成本壓力大

進入2016年，核心部件長期依賴進口的局面依然難以改變，企業成本壓力大。2015年，約75%的精密減速器由日本進口，主要供應商是哈默納科、納博特斯克和住友公司等;伺服電機和驅動超過80%依賴進口，主要來自日本、歐美和中國台灣地區。關鍵零部件大量依賴進口，導致國內企業生產成本壓力大，比之於外企，國內企業要以高出近4倍的價格購買減速器，以近2倍的價格購買伺服驅動器。

(四)自主品牌認可度不高

進入2016年，我國機器人市場由外企主導的局面仍將繼續，自主品牌亟需發展壯大。由於用戶企業已經習慣使用國外品牌，特別是使用量最大、對設備品質要求最高的汽車和電子工業，導致自主品牌的本體和零部件產品不能盡快投入市場，甚至有成功應用經驗的產品也難以實現推廣應用。其次，我國工業機器人生產企業規模普遍偏小。其中，九成企業規模在1億元以下，即使龍頭企業沈陽新松2014年銷售收入達到了15.2億元，但與安川、發那科、庫卡等銷售收入均超過百億元人民幣的外企來比，仍然偏小。再次，來自國外產品的競爭激烈。2014年國產工業機器人在我國銷量為1.7萬台，在市場總額中佔比不到30%。外資企業積極擴產，並且從整機組裝深入到關鍵部件生產。比如，abb、安川等均已在我國建立了生產基地;2015年日本納博特斯克株式會社與上海機電聯合投資，落戶武進高新區，計劃2016年底投產，年產20萬台精密減速機。

(五)行業標准有待進一步規范

2015年，國家發展和改革委員會為提升我國自主品牌工業機器人技術水平和核心競爭力，進一步推動我國機器人產業行業標准和規范認證工作，在產業振興和技術改造專項項目中設立了「工業機器人第三方檢驗檢測能力建設——國家級機器人檢測與評定中心(簡稱國評中心)」專項，把中心總部設在上海，並在廣州、重慶、沈陽、蕪湖和北京設立分中心。

進入2016年，隨著國評中心和其他部門在標准規范制定、檢測認證實施等方面工作的不斷推進，我國在機器人方面缺乏行業標准和認證規范的局面有望得到改善，企業在設計產品時的物理安全、功能安全、信息安全等規范指標有望得到統一，有望促進國產機器人產品質量的提升。

三、應採取的對策建議

(一)完善政策扶持體系

一是在資金、稅收、產品銷售補貼等方面出台相應的扶持政策，提高國產工業機器人使用率。落實生產企業稅收優惠政策;擴充《首台(套)重大技術裝備推廣應用指導目錄》，以促進自主品牌工業機器人的研發和應用。二是研究制定行業應用指導政策。例如，對於一些有毒、有害、存在危險的工作崗位，必須以機器人代替人工;對於高溫、高雜訊等環境惡劣的工作崗位，鼓勵以機器人代替人工。允許成立租賃公司促進小企業對於機器人的使用。三是鼓勵金融資本、風險投資及民間資本參與機器人產業，支持符合條件的企業在海外資本市場直接融資。

(二)加大技術研發力度

一是加快技術研發，突破產業技術瓶頸。二是針對應用需求，開展工業機器人全生命周期可靠性和製造工藝技術研究，攻克關鍵零部件技術並實現產業化。三是充分利用和整合現有資源，繼續推進研發平台、應用驗證平台和整機及關鍵部件檢測中心的建設工作。四是建設人工智慧、感知、識別、驅動和控制等下一代技術研發平台，同時關注沒有被現有機器人技術體系所納入的如能源、大數據、安全和材料等領域的技術創新。

(三)深入開展示範應用

一是圍繞加快發展我國智能製造的需求，推動典型應用示範工程，在汽車、電子、紡織、物流、國防軍工、民爆、制葯、半導體、食品等行業開展自主品牌工業機器人的應用示範。二是推進減速器、控制器、伺服電機及驅動器、感測器等關鍵零部件的產業化示範應用。

(四)集中突破重點產品

一是以市場需求為導向，集中主要的技術力量和資金，重點突破面向汽車、電子等高端應用領域的2-3種工業機器人，掌握總體技術，並形成規模應用，進而帶動我國工業機器人相關零部件生產企業的發展。二是根據客戶多樣化的需求特點，選擇細分市場推出一些性價比高的產品，逐步搶占國內中小企業用戶市場。

(五)加快制定行業發展規劃和標准

一是加快制定行業發展規劃，明確發展重點，規劃產業布局和發展步驟，指導全國機器人產業健康有序地發展，形成以主機企業、系統集成企業和零部件及產業服務企業協同發展的全產業鏈體系。二是加強頂層設計，制定行業標准和關鍵技術標准，以及產品標准和相關應用標准。

(六)加強人才隊伍建設

一是切實推進產學研一體化人才培養模式，建立校企聯合培養人才的新機制。依託中科院等知名研究機構，通過實施大型合作項目，聯合企業培養出從研發、生產、維護到系統集成的多層次技術人才。二是運用職業培訓、職業資格制度，通過實際項目鍛煉來培育人才。三是加強高層次人才引進，吸引海外留學人員回國創新創業。