《工业4.0带来机器人的进化》

  • 来源专题:数控机床——前沿技术
  • 编译者: 杨芳
  • 发布时间:2015-11-04
  • 日本在机器人生产、应用、主要零部件供给、研究等各方面依然在全世界处于遥遥领先的优势,依然保持“机器人大国”地位。数据显示,2012年,日本机器人产值约为3400亿日元,占据全球市场份额的50%,安装数量(存量)约30万台,占全球市场份额的23%。 .

      机器人的价值,最开始是在工业领域的普及而受到全球认可的。尤其是,主要需求领域的汽车与电子制造产业中,机器人的安装使用,带动了生产效率的大幅增长。新一代信息通信技术的发展,催生了移动互联网、大数据、云计算、工业可编程控制器等的创新和应用,推动了制造业生产方式和发展模式的深刻变革。德国“工业4.0”战略旨在通过深度应用信息技术和网络物理系统等技术手段,将制造业向智能化转型。

      伴随德国工业4.0时代的到来,一方面,生产制造领域的工业机器人将成为智能制造的主力军,因为制造业是机器人的主要应用领域。在生产过程自动化中大量采用了机器人,例如,如今的汽车产业、电子制造产业的大规模量产技术中,大量采用着各种机器人;另一方面,Google等互联网企业向机器人产业的涉足,为机器人产业环境带来了剧变。这些变化,将使机器人开始应用大数据实现自律化,使机器人之间的实现网络化,物联网时代也将随之真正到来,机器人也将不断地升级为智能机器人。

      目前,日本在机器人生产、应用、主要零部件供给、研究等各方面依然在全世界处于遥遥领先的优势,依然保持“机器人大国”地位。数据显示,2012年,日本机器人产值约为3400亿日元,占据全球市场份额的50%,安装数量(存量)约30万台,占全球市场份额的23%。而且,机器人的主要零部件,包括机器人精密减速机、伺服电机、重力传感器等,占据90%以上的全球市场份额。

      但是,我国工业机器人主要集中应用于汽车、电子信息等行业,主要是嵌入到大规模的生产线中的工业机器人。未来的机器人,将更多的应用于三品产业(食品、化妆品、医药品)行业,以及更广泛的制造领域、各种各样应用环境的服务领域、中小企业等。为此,未来的机器人发展,不是那种大型的用于焊接与喷漆的生产线专用机器人,而是研发更小的、广泛应用的机器人,同时适用于中小企业的性价比较高的机器人。也就是,要根据各种领域的实际需求,灵活改变机器人。

      为了加速机器人的普及应用,机器人供应商、系统集成商、用户之间的关系需要重新定位。与以往不同,这三者完全可以形成一种可共赢、可获取高附加值的关系。届时,他们能够发挥各自的创造力,形成凝聚力与竞争力,一边兼顾成本结构,一边共同致力于提升竞争力所需的技术开发。.

相关报告
  • 《工业4.0下,机器人换人后的供应链有什么变化?》

    • 来源专题:数控机床——前沿技术
    • 编译者:icad
    • 发布时间:2019-12-06
    • 目前,传统制造业发展进入瓶颈,曾经的优势如今变成了阻碍企业发展的绊脚石,甚至将企业推向破产倒闭边缘,如何扭转乾坤,涅槃重生的方法是每个企业迫切要求的。在工业4.0推动下,伴随着人工智能、物联网、数字化等新技术的融合,使得传统制造业企业对供应链认知大大提升,并意识到供应链的重要性,那么它在智能制造中发挥什么作用?      物联网,让人们更加意识到了万物互联互通。设施、库存、运输、信息等都是传统制造业供应链的结构,其互联互通程度,决定了实现智能化程度,因此,各要素协同驱动智慧供应链的发展成为智能制造—智慧供应链生态的重要引擎,供应链开始支撑企业建立核心竞争力。      智能制造是制造业创新驱动、转型升级的制高点、突破口和主攻方向。需要基于智慧供应链环境运作,“中国制造2025”本质上要求制造基础智能化、产品/装备智能化、制造过程智能化、智能制造下的模式转变。      共享信息      智慧供应链发展历程基本上可以分为初级供应链、响应型供应链、可靠供应链、柔性供应链和智慧供应链五个阶段。在初级供应链阶段,企业通常按照预算安排生产和交货,没有专职的供应链部门进行产销协调。随着企业的发展,响应订单的供应链应运而生,此时,除了注重直接成本外,还有考虑客户交互,对客户订单进行快速响应,但是,这个阶段的供应链结构也造成了客户服务缺乏稳定性的不足。      可靠供应链强调需求计划与执行业务的协同,关注终端客户需求、服务和满意度,全面展开需求预测及产销协同和跨部门协作。与可靠供应链相比,柔性供应链其实是内部充分整合后的供应链,这种类型的供应链战略关注供应链整体成本,主张跨部门充分协同、柔性化和精益兼具的供应链能力,精益敏捷是其重要特征。      在需求驱动下,智慧供应链是终端需求计划驱动扩展的端到端供应链运作。智慧供应链强调与客户及供应商的信息分享和互动协同。      以需求为驱动      智慧供应链的思维方式必将是以点带面,强调全局性。企业将更加看重客户需求的精准性、有效性。制造企业更加具有时代感和存在感,不再躲在代理商或企业销售部门后面被动提供产品,而是主动分析、主动服务,更多地邀请客户进行体验式的开发,测试客户要求,进行符合客户个性化的产品和服务模式整合,以保证该产品或服务对于客户的“黏性”,从而反过来促进产品和服务的迭代升级。同时,供应链也能进行自我反馈、自我补偿,从而智能化迭代升级。      未来,智慧供应链战略还将使企业更加看重供应链过程的增值要求,更加重视基于全价值链的精益制造,更加强调以制造企业为切入点的平台功能。智慧供应链从精益生产开始,拉动精益物流、精益采购、精益配送等各个环节。      实现双流协同互动      在制造业转型升级的过程中,制造技术与管理技术是共同成长。管理技术的核心是供应链计划,而供应链计划形成的信息流和供应链执行形成的实物流共同构成智慧供应链的价值。供应链计划为智能制造赋予灵魂,工厂不是只有冰冷的自动化设备,而是拥有神经(信息传递)、脉动(节奏管理)、血液(流量控制),信息流与实物流完美结合,最终实现最高效的管理目标。      智慧供应链成长路径离不开物流与信息流的协同互动,行业人士表示,智能制造的一次规划需要满足未来3至5年生产经营和技术迭代需求,要明确各阶段发展路径及分步实施要求。      未来物流的发展方向是“智能的、联通的、高柔性的、透明的、快速的和有效的”,物流活动需要满足全流程的数字化和网络化,而在这个过程中,信息化将起到决定性作用,尤其是大数据的应用。      企业需要重构个性化的智能战略,梳理战略达成逻辑,然后,分析市场和产品流转趋势,提纯智慧供应链差异化竞争能力。同时,协同大数据战略进行智慧供应链平台的重构,建立仿真能力与供应链预警。      供应链上的企业,尤其是链主企业,通过虚拟网络—实体物理系统来整合智能机器、数据存储与显示、决策系统和生产设施。通过物联网、服务计算、云计算等信息计算与制造技术融合,构成智慧供应链平台,实现软硬件制造资源和能力的全系统、全生命周期、全方位的感知、互联、决策、控制、执行和服务化,进而实现人、机、物、信息的集成、共享、协同与优化,最终形成生态圈。      人该何去何从?      随着工业4.0推广,加上5G、人工智能等新技术引入,处于下游的工业制造企业不断改造生产线、优化业务流程、管理模式,各种先进的智能装备投入到工厂中,开始向数字化、网络化、智能化发展,智能制造成为发展趋势,无人工厂将成为常态。那全社会将迎来全新的变革,人,该何去何从?      数字化,起源于第三次工业革命,覆盖了数字、物理、生物等领域。在数字化时代,自动化就已经有了,在车间、工厂里随处可见自动化设备,但,还是需要人工参与到部分环节与流程中进行辅助。而第四次工业革命,其实是第三次工业革命的一次洗礼与升华,将无需人工参与,实现全自动化,如格力的无人工厂。      生产速度在全自动化下大大提升,产品的容错率大幅度降低,整个生产流程将变得更加简单,对企业而言,更重要的是实现了降本增效。那么在产品质量有保证的前提下消费者也将能够享受到更优质的产品体验,同时运输配送的效率也会有很大提高,那么总体而言工业4.0时代将是一个有更加高效物流体系与完善的供应链时代。      工业4.0是把双刃剑,推动制造业转型升级,但同时也带来一些问题。如我国是个劳动密集型国家,服装厂、电子厂等是很多普通劳工为数不多的选择。那么在人工智能到来之后,他们到底该何去何从?如今的人才市场大学生尚且拼得头破血流,那更不用说这些普通的劳工。技术发展的趋势肯定是无法阻挡的,有问题在所难免,但是我们也不能放任不管,这是时代发展所必须要面对和解决的问题。科技的发展实质目的是为了更好服务人类,如果人的利益都无法保障,科技发展再快也不过是本末倒置。      基于长远发展,面对这样问题,也要迎难而上。未来机器换人是趋势,所以就需要提高脑力劳动的输出。因此就需要提供更多的机会给普通劳工学习新的技能,由机械式的体力劳动者向灵活多变的脑力劳动者转变,只有这样才能真正意义上促进社会的发展与人类的进步。
  • 《各方专家谈机器人与工业4.0》

    • 来源专题:数控机床——前沿技术
    • 编译者:杨芳
    • 发布时间:2015-11-04
    • 当前,中国已经成为全世界最大的机器人市场,同时中国也拥有全世界规模最大的机器人研发队伍,我们中国的机器人产业与技术如何发展突破,国家层面上在考虑些什么,我们的专家们在想着什么,我们的企业在做着什么。 刘进长:中国机器人发展现状和趋势 作为国家科技部,国家高新技术发展研究中心的机器人项目主管,刘进长在宏观层面上了解国家政策,直接推动设计国家政策而引领组织相关的技术公关;在微观层面上了解国家产业技术发展细节、需求。 刘进长的分享分为四个方面,第一是我国机器人的发展概况,第二是我国机器人发展的最新成果,第三是我国科技体制改革的进展,最后是我们下一步该做什么。 首先关于我国机器人的发展现状,刘进长表示,随着我国在2011年成为全球的制造业大国,制造业其实是大而不强的,无论从质量、效益以及可持续发展方面都落后于欧美,另外,在人口红利逐渐丧失,环境污染压力加大,制造业转型势在必行。 那么中国的制造业路在何方。刘进长认为,通过智能制造,实现绿色制造,使中国的制造业重新振兴,制造业转型必须要有机器人的支持,机器人正是我们智能制造业的核心。当然,除了制造业转型需要机器人,社会的发展也需要将机器人的帮助。因此,可以说,机器人的发展在国内的火热是有着巨大的需求的。 第二,国内机器人发展的最新成果,第一,我们的机器人已经具备了良好的基础,第一个是人才和技术基础,国家支持计划,863计划一直支持到现在,现在还有一批课题正在研发当中,经过这些年,我们成功地研究出来了6千米水下机器人。十二五期间,我们在工业机器人、特种机器人,包括医疗,包括危险管理都做了非常多的工作,都取得了非常好的成绩。另外,我们国家在产业上也取得了非常好的成绩。现在有78家上市公司,开始从事机器人产业。 第三,科技体制改革的进展,为了使我们整个产业链部署,产业链打通,我们从原来横向部署的三大计划,973计划、863计划、科技支撑计划。现在到了重点专项支持,从产业链打通,来支持我们国家经济的转型。 最后,下一步会将互联网和制造业结合,发展工业互联网,依旧会以工业机器人、特种机器人、服务机器人为主体,然后从我们产业链部署当中把机器人的基础理论、关键技术来共同推广。 赵杰:中国工业机器人产业现状与思考 哈尔滨工业大学目前已经形成了一个比较完整的机器人产业族群,来自哈尔滨工业大学机器人研究所所长的赵杰的分享主要包括两个方面,第一是2014年我们国家工业机器人产业的情况,第二是他对我国工业机器人领域的一些思考。 我们国产的机器人2014年也有非常大的进步,2014年较2013年增长了56%,我国整个市场2014年的新增装机量达到了57000台,占到世界总装机量的十分之一。同时外资企业,在华销售的工业机器人总量接近41000台,比去年增加了49%。国产机器人的销售达到了近17000台,比2013年我们国产机器人的装机量增加了78%。 总结我国工业机器人的特点主要有三点,第一,市场需求非常大,2014年我们将继续成为全球最大的机器人市场,而且新增装机量由占全球新增装机量的1/5上升到了1/4,预测未来5年我们还将会以每年25%的比例来增长。第二,制造产业链低端成为一个应用重点。汽车行业将不再是工业机器人最大的需求行业,电子制造业、食品等行业将成为工业机器人需求的登高点。按区域的需求来看,同时也呈现出了沿海高于内地的需求,民企高于国企,中低端高于高端需求的趋势。第三,在制造产业链当中的低的技术含量,低产品附加值制造的产业也成为我们目前国产工业机器人突破的重点。 总结完2014年工业机器人的产业情况,赵杰也谈了自己的看法,首先他认为未来五年是我们工业机器人的关键期,如果这五年我们不把很多事情解决掉,还走在低端重复道路的话,未来我国工业机器人的路会越走越窄。第二,国产工业机器人产业瓶颈问题,这个瓶颈不是一些核心部件,而是我们需要去思考我们工业机器人到底发生了什么,我们哪项核心技术没有攻破,为什么我们产的工业机器人的性能就比别人差。第三,现在我国工业机器面临性能与价格的双重压力,性能比别人存在差距,成本上又跟国外产品接近。第四,工业机器人现在很多公司都在做国产,我们一看,千篇一律,我们能不能在结构形式、驱动方式、控制方法上,能不能去想一想,有所创新。第五,未来的产业,我们目前的传统机器人将跟新一代的机器人出现并存的局面,互相无法替代。.