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工業機器人調研報告
隨著個人素質的提升,報告與我們愈發關系密切,報告具有成文事后性的特點。寫起報告來就毫無頭緒?以下是小編為大家整理的工業機器人調研報告,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
工業機器人調研報告1
一、調研背景
。ㄒ唬┱{研目的
本次調研目的是建設工業機器人應用與維護專業,開展工業機器人應用與維護專業人才培養,制定人才培養方案,建立中等職業學校示范(特色)專業。通過企業調研了解企業用人標準,明確工作崗位應具備的理論知識及操作技能;了解工業機器人最前沿的技術,讓教學內容與企業需求一致,培養的學生能滿足相關企業需求。通過學校調研,了解其他學校工業機器人專業的開展情況,學習其先進的專業建設思想與方法。
。ǘ┱{研意義
通過企業調研,對工作崗位所需知識的整理、歸納、排序、重組的操作方法,構建了能使畢業生與就業崗位工作任務緊密關聯、企業員工提升所必須的專業課程,從而保證了專業課程教學內容與就業崗位實際工作緊密關聯。
培養人才服務于生產一線的高技能人才的培養基地,應針對工業機器人應用與維護專業的發展方向與企業對工業機器人應用與維護人才的要求、面針對新技術、新工藝的不斷出現,及時合理的調整人才培養方案,快速高效地為現代社會培養高質量的工業機器人技術應用人才。
通過對同類院校調研,了解同類院校該專業的辦學狀況、規模類型、辦學經驗及教訓等。
二、調研基本信息
。ㄒ唬┱{研對象在制定人才培養方案前,企業與學校調研非常必要,通過四川中等職業學校示范(特色)專業—工業機器人應用與維護專業建設項目,我們對佛山、深圳、青島與機器人相關的企業與學校進行了調研。
企業調研的對象主要為企業人力資源部負責人、技術人員、一線管理和生產者。學校調研的對象主要為專業負責人,調研主要采用問卷調查、訪談和座談會調查法三種方式。
。ǘ┱{研內容
1、調查了解工業機器人技術的發展現狀與趨勢;
2、調查了解行業現實狀況和人才需求狀況;
3、調查了解該專業培養人才的工作狀況、單位滿意度等情況;
4、調查了解該專業的人才培養模式與行業發展需求之間的矛盾狀況和解決方法。
(三)調研方式
本次調研的企業有機器人學院(佛山)、KUKA佛山、隆深機器人企業、同立方科技、青島中徳生態園、鋼鐵俠機器人、海爾智能研究院、海爾空調生產線、海爾工廠,本次調研的學院有深圳技師學院、深圳職業技術學院、深圳第二高級技工學校、青島職業技術學院,采用訪問、座談和現場參觀等調研方法。了解企業工業機器人發展現狀和人才需求情況;與企業技術人員、師傅進行座談,熟悉工業機器人從業人員的知識水平和能力結構;通過同類院校調研,了解同類院校該專業的辦學狀況、辦學理念、規模類型、辦學經驗及教訓等。
三、調研分析
(一)人才培養需求情況分析
1、行業對工業機器人專業人才需求的調查通過對企業走訪和座談,我們發現,目前工業機器人技術人才工資水平較高,人才需求缺口比較大,調研的企業中,典型崗位工業機器人從業人員的月平均工資范圍均在2500—6000元,甚至還有高于10000元的,遠遠高于一般職工工資水平。
企業對工業機器人人才的需求主要包括三個方面:一是高級人才,需要掌握先進系統控制軟件、裝備機械、工業自動化系統工程集成等領域的高素質專業知識;二是中級人才,需要掌握工業機器人離線編程,機械與電氣控制的裝配、調試和工業機器人的檢測與維修;三是初級人才,需要掌握工業機器人操作、編程、日常維護,編程定位示教編程。目前,中職畢業生主要集中在初、中級水平,不具備設計與集成能力。
2、工業機器人應用與維護專業學生對應的職業崗位分布此次調研中,調研的對象主要針對中職學校的學生,工業機器人應用與維護專業學生畢業后從事的職業崗位主要可劃分為4類:工業機器人操作員、工業機器人安裝調試員、工業機器人檢修維護技術員、工業機器人設計員。
其中中職類的學生畢業后最初面臨的工作為操作員,隨后絕大部分上升為安裝調試員和維修技術人員,很少一部分留在操作層面,也有很少一部分優秀同學會進入設計員層面,因此應以培養工業機器人安裝調試與維修為主,加入少量設計,滿足少部分后期的發展。
3、行業工業機器人人才現狀的調查工業機器人人才來源主要有從學校應屆畢業生招聘與從社會招聘為主,加以企業自行培養與學校訂單培養為輔,但通過畢業生招聘與社會招聘的員工需要經過半年左右的培訓才能正式上崗,在這期間,還存在人才流失的情況,所以應加大校企合作,借鑒德國雙元制的思路,縮短畢業生就業后培訓周期。
通過對企業進行問卷調查了解到,企業對于工業機器人崗位學歷的要求比較高,工業機器人設計工程師主要集中在研究生、本科生的層面上,工業機器人的安裝調試,維修與保養主要集中在高職畢業生與中職畢業生,而中職畢業生所占的比例偏少。
。ǘ┕I機器人專業匹配的職業內涵、職業崗位群與工作職責分析職業內涵:
1.具備使用英語進行日常活動交流的初步能力和專業英語資料閱讀能力;具備計算機應用的通用能力。
2.具有一定的文化素養及職業溝通能力,能用行業術語、文化與同事和客戶溝通交流;
3.具有應用計算機和網絡進行一般信息處理的能力,以及借助工具書閱讀本專業英文資料的初步能力;
4.具有普通鉗工、電工、焊接、質量檢測及一般機電設備安裝等基本操作技能;
5.能讀懂機器人設備的結構安裝和電氣原理圖;
6.能構建較復雜的PLC控制系統;
7.能編制工業機器人控制程序;
8.具有機器人工作站的日常維護與運行的基本能力;
9.具有機器人工作站常見故障診斷與排除技能;
10.具有機器人工作站周邊設備的維護與調試的能力;
11.具備機器人工作站正常運行維護的初步工作經驗;能勝任生產現場的日常管理工作。素質內涵:基本功扎實,應用能力較強,能夠團結協作,富于開拓和創新精神,要敬業愛崗,踏實肯干,吃苦耐勞,實際動手能力強,綜合素質高,具有很強的社會競爭力。在業務方面和專業技術方面占有較大的優勢,具體而言要思想積極,政治素質高,思維活躍,視野開闊,創造性強,有較強的組織能力和綜合表達能力;善于鉆研,謙虛謹慎,勤學好問,能發現問題及時解決問題,能將所學知識與實際工作緊密結合起來,在業務中起骨干帶頭作用,生活作風正派,人格健全,有較好的人際關系;整體觀念強,有團隊協作精神。
職業崗位群:面向工業機器人生產及應用企業、工業機器人系統集成商、大中型自動化生產企業,從事應用工業機器人工作站系統的編程、安裝、運行、維護、維修,工業機器人電氣系統裝配與聯調、工業機器人產品銷售與售后服務以及工業機器人工作站系統集成等技術服務工作。
核心崗位工作職責:
工業機器人的操作與應用:具有熟練操作設備的能力;具有國家標準的查閱、收集和使用技術信息與資料的能力;能根據自動化生產線的工作要求,編制、調整工業機器人的控制流程。
工業機器人的安裝與調試:能夠進行可編程、傳感器、變送器、驅動器的安裝、接線以及與組態聯接;能夠完成可編程控制器程序的輸入、輸出、修改及與MCGS組態聯接測試;能夠進行可編程控制器變量操作與組態數據庫的建立及導入導出;能夠完成實現系統功能的運行腳本和控制策略的編輯;能夠完成上位監控主機與現場控制器的通信設置;能夠進行系統集成的綜合調試。
工業機器人的維修與保養:會機器人的基本操作技能;機器人仿真軟件使用及離線仿真;具有機器人及其自動線安裝調試規范;具有電子電氣元件的選用和維護技能;具有常用儀器儀表的使用和維護技能;具有工廠電氣設備的安裝、調試、維修技能;掌握一定的檢測方法;機器人及其自動線的故障診斷。
工業機器人設計與管理員:掌握先進系統控制軟件、裝備機械、工業自動化系統工程集成等領域的高素質專業知識,并進行開發工業機器人設計。
(三)企業在職員工技能提升需求狀況
在前面企業工業機器人人才現狀的調查中可以發現,企業的機器人人才結構復雜,人員技能參差不齊,制約著企業整體技術水平的發展,從而影響企業的核心競爭力。直接從高等院校畢業的應屆畢業生發展過來的,非常缺乏實踐能力,經驗少,急需進入培訓基地進行強化訓練,總結經驗。來源于中等職業學校畢業生的員工,高階段、深層次、綜合性的加工技能與知識匱乏,有待進一步學習,以提高企業的加工實力,增強核心競爭力。對于沒有參加中、高等職業教育的學徒工、農民工等,操作技能及加工水平僅限于熟悉的特定產品及特定加工工藝,技能知識結構不完整、不系統,需要系統規范的學習,構建高層次的工業機器人技術技能水平。
因此企業在崗員工需要提升工業機器人操作技能和知識水平,建設為企業員工提升技能水平的高技能人才培養實訓基地也是必要。
。ㄋ模┩悓I發展情況分析
通過對深圳技師學院、青島職業技術學院進行調研,了解他們的專業建設思路、專業建設方法與成效。
深圳技師學院中徳智造學院早在2016.3.22日與德國客尼職教集團簽約,并共同開展專業調研,2016.4.27日第一家新型學徒制企業簽約。在接下來的時間進行師資培訓,并進行學習領域課程開發與實訓室建設,現已形成以德國“雙元制”辦學體系,并取得了良好的效果。在專業的建設與課程體系的開發中,由企業與教師共同完成,在教學過程中采用一體化小班教學,以項目為導向,將教學內容融入其中,重視學生職業素養的培養,學生評價由企業與學校共同完成,做到了0遲到,0早退,0曠課,0短褲,0拖鞋,0事故。
不管是深圳技師學院還是青島職業技術學院,他們都能根據地區產業結構,創設真實的企業環境,讓學生在工作站的學習中養成職業素養,具有職業意識、職業行動和職業心態。把專業理論課融入到專業實訓課中,把理論教學區、討論區和實訓區相結合,方便學生邊學邊做、學做結合,做到“做中學、學中做”。
。ㄎ澹┪倚C器人專業教學的現狀與問題
1.KUKA機器人底層語言是英語,學生英語基礎較差到企業以后應用較困難;
2.學生對工藝規劃方面的知識比較薄弱,由于學校的實訓條件有限,沒有辦法讓學生規劃工藝;
3.學生的職業素養薄弱;
4.校企合作沒有充分發揮作用;
5.學生缺乏實踐經驗。
四、調研結論
。ㄒ唬⿲I培養目標定位堅持以就業為宗旨、服務為導向的原則,本專業主要面向工業機器人系統集成商
和應用工業機器人的企業,培養在生產第一線能從事工業機器人安裝、調試、操作、保養與維護等工作,具有職業生涯發展基礎的知識型、發展型技能人才。本專業既要注重專業技能培養,又要注重培養學生的敬業精神、責任心、團隊合作能力、勞動安全及保護意識,使本專業畢業生具有扎實的專業理論基礎和職業技能,有較強的崗位適應能力,成為社會需要和有一定發展空間的高素質的技能型人才。
。ǘ⿲I培養規格定位
1.知識要求
1)掌握中等職業教育階段和專業基本素質必需的文化基礎知識;
2)掌握必要的人文科學知識;
3)掌握相應的文化基礎、計算機基礎等知識;
4)掌握機械圖樣的基礎理論知識;
5)掌握機械基礎、電工識圖、裝配鉗工、維修電工的基本理論知識;
6)掌握液壓與氣動控制的基本理論知識;
7)掌握一般機電設備安裝及修理的基本理論知識;
8)掌握常規機械部件的檢測知識;
9)掌握機器人的結構與原理等基礎知識;
10)掌握機器人控制、與編程等理論基礎知識;
11)掌握機器人工作站安裝與調試的基礎理論知識。
2.技能要求
1)具有一定的文化素養及職業溝通能力,能用行業術語、文化與同事和客戶溝通交流;
2)具有應用計算機和網絡進行一般信息處理的能力,以及借助工具書閱讀本專業英文資料的初步能力;
3)具有普通鉗工、電工、焊接、質量檢測及一般機電設備安裝等基本操作技能;
4)能讀懂機器人設備的結構安裝和電氣原理圖;
5)能構建較復雜的PLC控制系統;
6)能編制工業機器人控制程序;
7)具有機器人工作站的日常維護與運行的基本能力;
8)具有機器人工作站常見故障診斷與排除技能;
9)具有機器人工作站周邊設備的維護與調試的能力;
10)具備機器人工作站正常運行維護的初步工作經驗;能勝任生產現場的'日常管理工作。
3.素質要求
1)熱愛機器人運行崗位,有較強的安全意識與職業責任感;
2)有較高的團隊合作意識,能吃苦耐勞;
3)能刻苦鉆研專業技術,終身學習,不斷進取提高;
4)有較好的敬業意識,忠實于企業;
5)嚴格遵守企業的規章制度,具有良好的崗位服務意識;
6)嚴格執行相關規范、標準、工藝文件和工作程序及安全操作規程;
7)愛護設備及作業器具;著裝整潔,符合規定,能文明生產。
(三)專業建設思路
借鑒德國“雙元制”教學,盡管德國與中國在歷史背景、文化傳統和制度特征上有著很大差別,不可以也不可能把雙元制全盤移植到中國來。但“雙元制”的教學模式及其在教育教學過程中體現出來的教育思想卻是可以借鑒的。
1、積極探索學習領域課程模式。以專業建設為載體,通過職業分析,通常將一個或若干個社會職業歸結為一個職業群,一個職業群對應一個專業,大力加強專業內涵建設。通過模擬職業情境中的典型職業活動來培養學生的專業能力、方法能力、社會能力和個人能力。
2、積極協調企業進行“雙元制”培訓。學院雖然建立了一批校企合作培訓基地,但是企業參與學校教學的成分較少。在深圳技師學院而在調研中建議進行小班化教學,班級分為兩部分進行,一部分在學校接受理論教學,一部分在企業接受實踐訓練,交替進行,或者每學期劃分為兩個時間段,前半段在學校學習理論知識,后半段到相關企業進行實際操作訓練。
3、重視學生職業素養的培養,在教學管理、學生教育和課堂教學中關注學生行為習慣、學習習慣和職業習慣的培養和訓練,使學生站有站相、坐有坐相,懂禮儀講文明,懂規范守規矩。一招一式都要讓人感到是經過正規訓練過的,要有職業教育的烙印。
4、加強一體化教學工作站的建設。積極創設真實的、豐富的企業環境。以往的工業機器人中心都是以單臺的工作站為主,對于學生來說比較單調與空洞,以至于學生到企業后還需要很長的時間適應。我們的學生畢業后主要就業區域在西部地區,建議結合西部產業結構,創建真實的企業環境,讓學生在工作站中養成職業素養,具有職業意識、職業行動和職業心態。把專業理論課融入到專業實訓課中,把理論教學區、討論區和實訓區相結合,方便學生邊學邊做、學做結合,做到“做中學、學中做”。
5.采用多元化的評價方式進行評價。成立由教育行政主管部門職教專家、行政主管部門專家、職業技能鑒定中心、企業技術人員和學校教師組成的“雙元制”考試考核委員會,下設考試小組,負責學院的考試與職業資格證書的發放。
。ㄋ模⿴熧Y隊伍的建立
根據現有師資個人的專業特點和發展志愿,確定其技術技能發展方向,由企業方提供針對性、系統性的培訓,使專業教師每人至少精通1種、熟悉1-3種典型應用,逐步成長為工業機器人技術專家。為了打造出一支分層逐級遞進的專業師資隊伍,可以從以下四個方面進行:
(1)人才引進引進高學歷人才與行業專家擔任專業帶頭人,同時引進具有較高學歷或豐富實踐經驗的骨干教師和企業兼職教師,增大企業師資的比例,形成充足優質的師資隊伍,以圖在科研和工程應用兩方面能有所突破。
。2)定向培養
選派基礎培訓考核優秀的5名優秀教師參與KUKA學院高級培訓。同時,邀請德國專家來我院培訓授課,并派出優秀骨干教師赴德學習。
(3)國際認證
通過內涵建設,力爭使專業師資隊伍全部取得KUKA學院等國際認證。
。4)下企業實踐由企業方提供或協調崗位,組織專業教師輪流到企業掛職鍛煉,使教師接觸到實際生產,了解一線,了解企業,從而提升專業能力。
。ㄎ澹﹦撔抡猩绞
在我們的社會觀念中,有兩種觀點:(1.招生是學校的事情,與企業無關;2.上職業學校是考不上學校的無奈選擇)。而職業院校的主要目的是為企業輸送合格的人才,讓企業參與到招生中來,打破大家對職業院校的偏見,讓家長主動、放心的將學生送到職業院校。加強校企合作,選擇規模較大、具有良好合作基礎的企業,聯合舉辦招生就業咨詢,開展職業體驗活動,積極向家長和社會展示學院的辦學成效、辦學特點、招生專業、專業設置及特色、一體化課程教學改革、師資隊伍建設、校企合作辦學制度、設備設施、育人理念、校園文化和企業文化、畢業生就業情況、優秀高技能人才典型事跡。
工業機器人調研報告2
工業機器人是智能制造的重要組成部分。近年來,工業機器人產業持續快速發展,20xx年,全球工業機器人銷量再創新高。日本、歐洲等地區的廠商加速規模擴張和技術創新。20xx年,中國成為全球第一大工業機器人市場,國內工業機器人產業園區建設持續升溫,領軍企業積極開展核心技術的攻關及其產業化應用。但是,我國機器人產業仍存在產業基礎薄弱、自主品牌市場占有率低等問題。未來,我國應加強工業機器人產業規劃、突破核心關鍵技術、強化配套支撐、推動自主品牌機器人的市場化應用。
一、工業機器人產業概況
(一)工業機器人簡介
1.工業機器人的定義
工業機器人是集機械、電子、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的自動化裝備。自20世紀60年代美國研制出世界上第一臺工業機器人以來,機器人技術及產品迅速發展,已廣泛應用于汽車制造業、電子電氣制造業和金屬制品業等領域。不同的組織和機構對工業機器人的定義不完全相同,但均體現了工業機器人可編程、仿人功能、通用性的特點。
國際標準化組織(ISO)將工業機器人定義為一種自動的、位置可控的、具有編程能力的多功能操作機。ISO8373進一步解釋,工業機器人具有自動控制、再編程和多用途功能,有多個可編程軸,在工業自動化應用中可以固定或移動。
美國機器人協會(RIA)認為,工業機器人是搬運材料、零件、工具等可再編程的多功能機械手,通過調用不同程序來完成各種工作任務的特種裝置。
日本機器人協會(JARA)認為,工業機器人是一種具有記憶裝置和末端執行器的、能轉動并通過自動完成各種移動來代替人類勞動的通用機器。
2.工業機器人的產品分類
工業機器人的產品分類方式多種多樣。按臂部運動形式的不同,工業機器人可以分為四種:直角坐標型只有移動關節;圓柱坐標型有移動關節和一個轉動關節,可做升降、回轉和伸縮動作;球坐標型有移動關節和兩個轉動關節,可以回轉、俯仰和伸縮;關節型有多個轉動關節。按應用領域的不同,工業機器人可以分為:弧焊機器人、電焊機器人、噴涂機器人、碼垛機器人、搬運機器人、裝配機器人、檢測機器人和其他機器人等。此外,按受控方式的不同,還可以分為點位控制型和連續控制型等。
目前,我國企業主要銷售坐標型機器人,屬于低端工業機器人產品,占國內企業銷售量的40%以上。國外企業在我國市場主要銷售多關節型機器人,屬于當前國際市場的主流產品,占外國企業在我國銷售量的80%以上。
(二)工業機器人產業鏈
工業機器人產業鏈主要包括研發設計、核心零部件制造、本體制造、系統集成和行業應用等部分。上游的核心零部件制造是工業機器人產業鏈的核心環節,包括減速器、伺服電機、控制器三部分(見圖1)。
我國工業機器人產業在系統集成環節具有相對優勢,而核心零部件制造是相對薄弱的環節。以精密減速器為例,歐洲和日本均已實現了減速器的自主化生產,減速器僅占國際品牌工業機器人單體成本的1/6。而國產減速器技術工藝相對落后,高價進口減速器約占成本的1/3,大幅高于國際品牌。
二、工業機器人產業發展及動態
(一)工業機器人產業規模
根據IFR統計,20xx年,全球工業機器人的銷量為178132臺,同比增加12%,銷量為歷史最高水平。IFR預測,20xx年,全球工業機器人的銷量將達到20萬臺左右,同比增加15%。20xx~20xx年,工業機器人的安裝量將以年均12%的.速度增長(見圖2)。
從各大洲工業機器人供應量及預測看,亞洲/澳大利亞將是工業機器人供應量最大的地區。一方面,由于日本、韓國等亞洲生產大國將持續領跑地區的工業機器人產業,中國的工業機器人產業也呈迅速發展的態勢,因此,亞洲地區的工業機器人產業仍將快速發展。另一方面,包括中國在內的亞洲地區國家,大力推廣應用工業機器人,市場空間廣闊,吸引大批國外生產商投資建廠、擴大產能。歐洲和美洲的市場相對飽和,未來將保持小幅增加、相對平緩的增長趨勢(見圖3)。
20xx年,中國成為全球第一大工業機器人市場,約占全球銷量的1/5。20xx年,全球工業機器人銷量的約70%集中在中國、日本、美國、韓國和德國市場。其中,中國的購買量達到36560臺,同比增加59%,超過日本成為全球第一大工業機器人消費市場。IFR預測,中國20xx年工業機器人的安裝量將增至10萬臺。外資企業是中國市場的主要供應商,據中國機器人產業聯盟統計,20xx年,國內企業在我國銷售工業機器人約9500臺;而外資企業在我國的工業機器人銷售總量約2.7萬臺。20xx年1~6月,國產機器人的銷售量為6400臺,是20xx年全年的67%。
20xx~20xx年,歐洲機器人供應量復合增長率為4.5%。20xx年,歐洲工業機器人銷量約為43300臺,同比增加5%,接近歷史最好水平——20xx年的43800臺。其中,歐洲汽車制造業的工業機器人安裝量同比增加17%,成為帶動當年工業機器人安裝量增加的主要因素。
從工業機器人的行業應用看,IFR的數據顯示,20xx年,全球工業機器人密度(每萬名產業工人占有的工業機器人數量)為62臺/萬人;歐洲、美洲和亞洲的密度分別為82臺/萬人、73臺/萬人和51臺/萬人。其中,韓國的工業機器人密度全球最高,達到437臺/萬人,日本為323臺/萬人,德國為282臺/萬人。中國汽車制造業的工業機器人密度從20xx年的51臺/萬人增加到20xx年的281臺/萬人,而其他行業的密度僅為14臺/萬人,遠低于國際平均水平。作為制造業大國,中國的人口紅利逐漸弱化,未來中國“機器換人”的潛在空間巨大。
近年來,工業機器人的應用領域不斷拓展,遍及汽車及零部件制造業、電子電氣制造業、工程機械制造業、金屬制品業和食品加工制造業等行業。在眾多制造業領域中,汽車及零部件制造業對工業機器人的需求最為旺盛,如圖5所示。20xx年,全球汽車工業的機器人裝機量為69400臺,占工業機器人全部銷售量的39%。
(二)工業機器人區域布局
1.全球布局
近年來,主要發達經濟體將包括工業機器人在內的智能制造作為先進制造業的重要發展方向。發達國家和地區的工業機器人技術日趨成熟,工業機器人成為一種標準設備,廣泛應用于各領域。日本和歐洲是全球工業機器人的主要生產地,控制器、精密減速器、伺服電機等核心零部件已經實現了自主化生產。美國工業機器人企業基本滿足了本國60%的需求,在航天、軍工、汽車等領域的應用具有領先優勢。韓國大力推廣機器人技術在各行業的應用,在醫療行業,機器人的優勢明顯。
(1)日本是工業機器人的制造和出口大國。近年來,受日本國內市場趨近飽和以及經濟危機的影響,日本國內對工業機器人的需求乏力,未能恢復到20xx年危機前的水平。根據日本機器人協會(JARA)的數據,20xx年,日本工業機器人銷售總量100870臺,約占全球銷售量的57%;銷售額為4023.43億日元,同比下降6.2%。從出口情況看,20xx年,日本出口量為75933臺,同比增加1.6%;出口額達到2877億日元,占全年銷售總額的71.5%,這在很大程度上得益于中國和亞洲其他國家對工業機器人需求的大幅提高。日本在20xx年通過的《制造業白皮書》中強調,未來將重點發展制造業的尖端領域,加快機器人、下一代清潔能源汽車、再生醫療以及3D打印等行業的發展(見表2)。
在工業機器人核心零部件方面,日本的Nabtesco和Harmonic是全球重要的核心零部件供應商。其中,Nabtesco的機器人關節減速器在全球市場的占有率約為60%;中負荷及重負荷機器人用RV減速器的市場占有率約90%。
(2)歐洲工業機器人企業實力強勁,在工業機器人領域居于領先地位。歐洲的“火花”計劃到20xx年,投入28億歐元研發民用機器人,創造24萬個就業崗位。200余家公司約1.2萬名研發人員將參與該計劃,在農業、制造業、醫療、交通、安全和家庭等各個領域推廣使用機器人。德國“工業4.0”戰略將“智能工廠”和“智能生產”作為重要方向,將工業機器人的研發和推廣應用作為融入新一輪工業革命的重要切入點(見表3)。
(3)美國機器人在軍用、汽車領域的應用優勢顯著。由于美國制造業的對外轉移,美國工業機器人雖然研發起步較早,但是推廣應用相對緩慢。近年來,美國非常重視機器人語言和智能技術的研發應用,視覺、觸覺等人工智能技術已廣泛應用于軍事、航天、汽車工業等領域。代表企業有Adept Technology,American Robot等,可以滿足國內市場60%左右的需求。美國的“先進制造伙伴關系”計劃高度重視機器人技術的發展,將利用網絡信息技術的優勢,開發新一代智能機器人。20xx年,美國國防部擬推出的“國防創新計劃”將機器人列為軍工行業重要的技術改革創新方向。
(4)韓國工業機器人廠商占全球5%左右的市場份額。韓國現代重工生產的工業機器人廣泛應用于國內汽車、電子制造等行業,大幅提高了工業機器人的自給率。20xx年,韓國公布《機器人未來戰略戰網20xx》,重點扶植第三代智能機器人,縮小與日本、歐洲等領先國家和地區存在的技術差距,支持韓國工業機器人企業國際化,搶占智能機器人產業化的先機。
2.國內布局
在機器人產業發展迎來利好的契機下,國內工業機器人產業投資迅速增長,各地產業園區的規劃和布局陸續展開。隨著《關于推進工業機器人產業發展的指導意見》等促進政策的出臺,我國各地方對工業機器人產業的投資大幅增加。目前,全國已有上海、重慶、天津、青島、沈撫新城等40多個城市計劃建設機器人產業基地(園區),在建機器人項目產能為幾十萬臺。沈陽新松、上海新時達等一批國內龍頭工業機器人企業也加速在國內的生產布局。
(1)東部:工業機器人產業園區發展迅速
上海:打造“2+1”集聚發展格局。20xx年,工業機器人被列為上海戰略性新興產業,上海市經信委給予企業自主研發費用20%的補貼,并且在土地和人才方面提供優先支持。目前,上海已經有ABB、發那科、庫卡等一批國際知名企業,以及新松機器人、上海新時達等國內工業機器人廠商,形成了涵蓋研發、制造、集成、應用等較為完整的產業鏈。未來,上海工業機器人產業將形成“2+1”的集聚發展格局:一是打造以康橋、金橋為核心的浦東機器人產業集聚區,發展壯大機器人技術研發、制造及系統集成;二是培育以顧村機器人產業園為核心的寶山機器人產業基地;三是依托骨干企業,在金山、松、嘉定、閔行等區,建設機器人及核心零部件產業園。同時,加強應用推廣、公共創新平臺建設、人才培養和標準制定等。根據規劃,到20xx年,上海將領跑國內的機器人產業,產業產值將達到600億~800億元。
蘇:工業機器人產業集聚效應顯現。蘇省工業機器人產業具有較好的產業基礎,零部件配套體系相對完善。目前,蘇省機器人研制企業已經超過50家,部分關鍵零部件已經能夠實現自主研發生產,南京、常州等地區集聚效應已經初步顯現。20xx年,蘇省機器人產業銷售收入達到450億元,20xx~20xx年,年均增長速度超過20%。20xx年12月,蘇省將工業機器人作為20xx年度四個重點領域質量攻關課題之一,力圖增強龍頭企業的設計研發和制造集成能力,提升關鍵零部件配套水平,完善工業機器人產業鏈,帶動工業機器人產業發展。預計到20xx年,蘇省機器人產業規模將達到1000億元,年均增長25%。
青島:建設國際機器人產業園。20xx年,《青島市十大新興產業發展總體規劃(20xx~20xx)》將機器人作為重點發展的新興產業。目前,青島已有20余家工業機器人企業,實現年產值約3億元,初步形成了環形胎面硫化翻新工業機器人、直角坐標取料機械手、全液壓重載機器人、碼垛機器人、高速撿拾機器人、包裝機器人等優勢產品。青島國際機器人產業園已引進安川電機、新松機器人、軟控科捷等35個機器人項目,總投資約84.2億元。20xx年,青島獲批成為首家國家機器人高新技術產業化基地。根據規劃,青島將建設成為北方工業機器人產業基地。預計到20xx年,機器人產業鏈基本形成,在機器人本體制造和集成應用等重點領域青島將成為全國重要的研發制造基地。
(2)中部:安徽成為國家機器人產業集聚試點
近年來,安徽工業機器人產業逐漸發展壯大,埃夫特等一批在國內有較強影響力的生產企業迅速崛起。同時,隨著工業轉型升級步伐的加快,淮汽車、奇瑞汽車、合力叉車等大型企業對工業機器人的需求旺盛。20xx年10月,國家批復安徽省戰略性新興產業區域集聚發展試點,支持安徽打造機器人產業集聚試點。其中,試點將以埃夫特所在的蕪湖市為龍頭。為建設具有國際競爭力的機器人產業集聚區,蕪湖已規劃5000畝產業園,建設機器人本體及核心零部件研發制造、機器人系統及成套裝備集成應用等六大功能區域,計劃到20xx年形成產業規模超200億元的蕪馬合工業機器人產業集群。
(3)西部:重慶建設“機器人之都”
20xx年,重慶提出建設“機器人之都”,并于20xx年10月發布了《關于推進機器人產業發展的指導意見》,計劃到20xx年,全市機器人產業銷售收入達到300億元;初步形成集聚檢測設計平臺、系統集成、整機及關鍵零部件研發制造的綜合產業集群,機器人產業基地初具規模。到20xx年,機器人產業銷售收入達到1000億元,形成完善的產業體系,成為國內重要的、具有全球影響力的機器人產業基地,機器人產業成為新的支柱產業。在打造“機器人之都”的框架下,為實現錯位發展,重慶重點規劃工業機器人和配套功能區、特種機器人功能區、服務機器人功能區。目前,雙福工業園服務機器人功能區已有元譜機器人、社平科技等13家機器人系統集成企業落戶,年產值達2億元,4年后將超過50億元。
工業機器人調研報告3
工業機器人產銷規模
中投顧問在《20xx-2022年中國工業機器人產業深度調研及投資前景預測報告》中指出,在政府的引導以及中國企業自身成長壓力的推動下,中國工業機器人產業近年呈爆發式增長態勢。
中國機器人產業聯盟和國際機器人聯合會發布數據顯示,20xx年中國市場銷售36560臺工業機器人,占全球銷售量的五分之一,同比增幅達60%,取代日本成為世界最大工業機器人市場。
中國機器人產業聯盟發布的數據顯示,20xx年我國市場共銷售工業機器人5.7萬臺,較上年增長55%,已連續兩年成為全球第一大工業機器人市場。20xx——20xx年我國工業機器人銷量平均增速達到了58.9%。20xx年,中國工業機器人產量為12050臺,同比增長26.2%,而20xx——20xx年的復合增長率則高達44.6%。
中投顧問在《20xx-2022年中國工業機器人產業深度調研及投資前景預測報告》中指出,按照中國機器人產業聯盟統計數據,20xx年自主品牌工業機器人共生產銷售22257臺,同比增長31.3%,自主品牌保持了比外資品牌更快的增長速度。
根據國家統計局數據,20xx年我國工業機器人產量為32996臺(包括外資品牌),同比增長21.7%。20xx年一季度,我國工業機器人產量為11497臺,同比增長19.9%。
工業機器人市場主體分析
一、核心零部件廠商
這些企業原來是生產數控系統、運動控制系統或伺服電機等自動化零部件的廠商,依靠著對工業機器人零部件的了解及豐富的客戶資源進行銷售。相關上市企業如匯川技術、新時達、華中數控、秦川發展。非上市企業如:南京埃斯頓、雷賽智能、廣州數控、深圳固高、蘇州綠的、南通振康等企業。
二、行業系統集成商
大多數為依靠高校背景或行業積累成長起來的系統集成企業,相關上市公司有:新松機器人、博實股份、天奇股份、華恒焊接、華昌達等。還有在某些行業如焊接、輪胎或食品加工領域有一定的項目和了解,在項目中應用自己的機器人,相關上市公司如:軟控股份、巨輪股份等。
三、完全的`新進入者
這些企業是從不相關的領域跨入機器人市場,擬通過國內外機器人公司合作,依靠原有業務領域有一定的項目經驗和了解在自身行業推廣工業機器人。相關上市公司如:慈星股份、銳奇股份、亞威股份等。還有擬通過國內外機器人零部件公司合作進入核心零部件研制的公司,比如:上海機電。
四、工業機器人的用戶
這些企業依靠對終端需求及工藝的充分了解,從原先機器人的用戶轉為生產機器人的廠商。相關公司如:安徽埃夫特、雷柏科技。
工業機器人調研報告4
一、 定義
隨著社會發展和科技進步,機器人在生產生活中得到越來越多的應用,其中,工業機器人大多都是機械臂使固定機器人。而還有很多機器人可以根據人們的需要按照預訂路徑進行移動,這類機器人即為移動機器人其移動機構又分為輪式、履帶式、腿式、跳躍式和復合式。每種機器人都有其特定的制造方式和功能。其中,輪式機器人,既以驅動輪子來帶動機器人進行移動和工作的機器人。雖然其運動穩定性與路面的路況有很大關系,但是由于其具有自重輕、承載大、機構簡單、驅動和控制相對方便、行走速度快、工作效率高等特點,從而被廣泛應用。
二、 輪式機器人的分類
由于輪子的多少,直接關系到機器人設計的技術和難度,以及其功用。所以輪式機器人的分類一般都是根據其輪子多少進行分類。按照已經出現的機器人,可以分為如下幾類:單輪滾動機器人(如球形機器人)、兩輪移動機器人在(如自行車機器人)、三、四輪機器人(如智能車)、六輪機器人和復合機器人。一般而言,三輪機器人簡單實用,四輪機器人穩定性好,承載能力大,而相比之下,六輪機器人比四輪機器人更為優越。
三、 輪式機器人研究的幾個重要方面
機器人是一種高自動化的高科技產品,它的誕生,是各個學科交叉應用的結果。如今,研制一種機器人就需要從各個科學領域對其進行研究和創新。一般而言,機器人的主要技術如下:機器人機構、導航和定位、路徑規劃、傳感器技術、控制技術、移動機器人傳感器技術、屏蔽技術等。
1、機器人機構
輪式機器人的機構設計屬于機械領域,在設計過程中不僅要考慮自身重量的影響,還要考慮到工作環境的影響,而且不能對數據的采集和分析產生干擾。在輪式機器人的機構設計中,最為重要的是轉向機構的設計,如今,轉向機構主要分為如下幾種:艾克曼轉向(前輪轉向前輪驅動或者前輪轉向后輪驅動);滑動轉向(兩側車輪獨立驅動);全向轉動(基于全方位移動輪構建,如麥克納姆輪);軸-關節轉向;(車輪轉動幅度較大);車體-關節轉向(轉彎半徑小,轉向靈活,但是軌跡難以控制)。再輪式機器人的設計中應根據具體需要來選擇轉向機構的設計。
2、導航和定位
導航和定位是確定機器人在多維工作環境中相對于全局坐標的位置,是移動機器人最基本的環節。導航方式有慣性導航,磁導航,視覺導航,衛星導航等,定位方式有慣性定位,陸標定位,聲音定位等,在機器人設計中,需要對輪式機器人的模型進行分析,才能得出合理有效地導航方式和定位方式。
3、路徑規劃
路徑規劃,既讓輪式機器人按照某一性能指標搜索一條起始狀態到目標狀態的最優路徑。在設計過程中路徑規劃要考慮全局路徑和局部路徑兩個方面。其中全局路徑是機器人運行的總路徑,而局部路徑可以使機器人在運動過程中避免碰撞。在分析運動過程中,可以考慮d-h參數法對其進行分析。
4、傳感器
在輪式機器人中,傳感器就相當于人的感官。它收集外界和自己發生的信息,從而為后續處理積累了前提的數據。輪式機器人中一般會用到的傳感器一般有如下幾種:內部有測量機器人行進速度的,如線加速度計;測量轉角的,如陀螺儀,外部的傳感器主要是用來檢測外部環境,防止碰撞,如超聲波傳感器,視覺傳感器等等。傳感器將采集來的數據傳送給控制器,再加以處理,才能使得輪式機器人按照預訂路徑進行移動。
5、控制
常見的控制有pid控制,但是這些年一般對機器人所用的都是模糊控制,因為模糊控制不需要建立數學模型,可以語言化的表達復雜的非線性系統。另外,由于工作環境的要求,很多輪式機器人都用上了遙控技術,這樣,可以擴大機器人的工作空間和工作能力,但是遙控通常會產生更大的誤差,因此,如何更好地控制誤差,使其達到預定的'工作效果,是遙控技術不可不考慮的一個問題。
6、屏蔽
由于在機器人工作工程中,會產生這樣那樣的干擾,如何去除這些干擾,讓機器人更為可靠,就需要更好的屏蔽技術來為其服務。屏蔽設計時要考慮到可靠
性,適應性以及經濟性,盡量為其找到適合的屏蔽技術。一般的屏蔽技術有:隔離技術,濾波技術,接地抑制反電勢干擾技術等。
四、 總結
機器人是一種仿生的高科技產物。輪式機器人的出現,為人們的生活和科學發展做出了十分接觸的貢獻。在工業、農業、反恐、防爆、空間探測等各個領域,輪式機器人都可以代替人類完成一些危險或者不可完成的任務。如何控制輪式機器人按照我們需要的方式進行移動和精準的動作是十分重要的一個環節。另外,如今,機器人已經向著更為宏觀和微觀的方向發展,相信,在不久的將來,在更為精準的設計和控制下,輪式機器人將會為我們帶來更為美好的生活。
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