智能制造时代的工业机器人发展新趋势分析

王宝鑫

摘 要：伴随科学技术的不断进步，工业机器人技术也得以快速发展，国内部分大型企业广泛使用工业机器人进行搬运、制造等工作。基于智能制造时代这一大背景，未来工业机器人发展会逐步趋于智能化、科技化。本文对我国工业机器人发展现状及市场特点进行介绍，对我国工业机器人技术研究情况进行说明，最后对智能制造时代工业机器人发展趋势进行分析。

关键词：智能制造时代;工业机器人;发展新趋势

前言

现阶段，我国智能制造领域和工业机器人受到了社会各界的广泛关注，究其原因主要为以下几方面：首先，伴随我国制造业以及科学技术的不断发展，我国以具有智能制造产业化和实行工业机器人的基础。其次，人力成本的日益上涨，导致我国劳动力极度匮乏，利用工业机器人可对这一情况进行缓解。最后，智能制造和工业机器人是地方、国家科学技术实力及综合水平的体现。

一、工业机器人发展现状

经由对以往的工业机器人制造数据研究及分析得出，我国工业机器人技术和制造业发展彼此之间有着极为紧密的联系。首先，制造工业机器人可有助于工业机器人销售市场进一步扩大，不仅使我国国内工业机器人市场构造更为完善，还可进一步扩展国外市场，形成完整的工业机器人销售网络，带动工业机器人制造行业整体水平向更高层次发展。通过对近年来工业机器人销售情况来看，我国在制造工业机器人方面具备极大的优势，在工业机器人市场占有量所占比重极大，为全国供给大批量的工业机器人[1]。但需注意的是，我国制造的工业机器人还需向更高的层次进行突破，尽管当前我国在机械制造领域积累了诸多的经验，但目前工业机器人制造技术在我国仍处于起步阶段，引入国内时间不长，因而导致在诸多方面仍有需改进的地方。首先，国内并未有完善的工业机器人品牌，品牌认知极度匮乏。其次，工业机器人研发技术未进行深度开发，致使我国工业机器人技术水平不高。尽管市场比例占有量较大，但对于高端智能工业机器人制造，我国不具备强大的信息技术支持，仍位于该产业的中部位置。国外制造的工业机器人不但具备品牌效应，而且工业机器人功能完善且智能化程度较高，在国外市场高端工业机器人已经成为主要销售目标。所以，我国工业机器人产业发展也应适应国际销售市场，使工业机器人逐步从中端产品趋向于高端产品。因此我国工业机器人生产企业要时刻关注市场动态，依据市场需求来对工业机器人进行设计及调整，从而对各类市场需求进行满足。伴随工业机器人市场逐步扩张，有关企业要紧抓市场机遇，从而对我国工业机器人技术进行革新，依据市场需求适当对工业机器人设计进行改动，尽快让我国工业机器人制造水平与国外工业机器人制造水平相持平。

二、工业机器人市场特点

工业机器人市场特点具体体现在如下几方面：首先，在多数地区工业机器人制造产业可为当地制造市场提供就业机会，不但对于工业机器人市场供予资本支持，还可将工业机器人应用于一线城市或我国其他发达地区，缩小工业机器人使用范围。其次，工业机器人的诞生不但对我国工业发展起推进作用，还带动了汽车产业的发展，将工业机器人技术和汽车生产线二者紧密相连，可实现自动化生产的目的。在对汽车行业生产需求进行满足的同时，也为工業机器人提供了较多的发展机遇。还有，当前人工消费成本增长迅速，劳动力短缺现象时有发生，对于大部分企业来说，企业由于人工成本的提升，致使无法适应于快速变换的市场发展需要。所以大部分企业更乐于将以往的人工劳作生产模式，用工业机器人进行替代，不但生产效率显著提升，而且生产成本有所下降，为工业机器人拓展市场起推动作用。最后，工业机器人主要销售对象为外企或中外合资企业，这部分企业极为重视自动化生产技术，致使工业机器人市场需求日渐扩大。

三、工业机器人技术研究情况

伴随科学技术的不断发展，近几年我国有关部门对于工业机器人技术进行重点研究，从诸多角度进行不断的创新及突破，科技部门经过自主研发，在工业机器人设计水平以及技术方面均有显著的成效。总体来讲，某些大型企业可对工业机器人的关键部件进行自主生产，通过不断对国外工业机器人技术的研究及学习，我国目前已经研制出装配、喷漆等多样的工业机器人。一小部分科研单位和生产企业对于控制机器人的驱动系统及制造技术已经完全进行掌握，对于工业机器人核心技术以及编程技术几乎和国际生产水平持平，此类技术的创新充分表明我国工业机器人已经逐步迈进智能生产的领域。于“十五”期间我国工业机器人研究方案得到极大的认可，工业机器人制造关键技术上突破了传统技术的限制，当前，我国工业机器人应用于各行各业，但多数选取的均为进口机器人，导致工业机器人市场竞争力日益加大，因此，我国要进一步加大工业机器人的研发力度，适应现下智能化发展的趋势，使得工业机器人向智能化发展，并使其对于各类智能化工作条件均能较好适应，实现新一代工业机器人研发的目的[2]。

四、智能制造时代工业机器人发展趋势

为更好适应全球制造模式的转变，工业机器人未来需具备更高的灵敏性及灵活性，对于客户越来越高的使用要求进行满足，同时还需确保生产质量以及生产能力。但由于在大规模生产中传统的生产模式生产效果极好，因此传统的生产模式暂时不会被立即替代。工业机器人在这些使用传统生产模式的工厂内，处于固定位置通过人工编程对于任务进行执行。以往的工业机器人具备精准性、高效性以及可靠性。但是此类工业机器人无法感知外部环境、看不到它们所处的环境，从而无法和人类互动。未来工业机器人需具备在不同行业领域均能较好适应的能力，比如居家、制造业工厂，此外还需和其他智能设备相连对于网络信息进行共享，具备利用云数据技术及人工智能算法来学习的能力，它们还需涵盖一个友好、安全、简单的人机界面，以及自行移动的能力。未来工业机器人发展趋势会更为智能化，越来越多的大型企业纷纷步入智能机器人的研发领域，他们具备先进的科学技术手段，为工业机器人智能化起推动作用。比如，谷歌企业，在研发某六轴机器人训练其对不同材质和规格物体拾起的能力。此类机器人未进行特定物体预先编程，所以有新物体出现失败率极高，但它们可从一次次失败中积累经验，在下一次碰到相似物体时采取正确的拾起方式[3]。此类机器人可从数次失败及成功的试验中学习并积累经验，再利用云数据技术将经验分享给其他机器人极具智能化。未来工业机器人会具备和人类互动及协助的能力，虽然协作机器人较以往的机器人相比，准确度及有效率仍有些许不足，但协作机器人自身独具优势，例如：安全、灵活、可移动、安装及编程极为方便、占有空间小等。IHSMarkit曾预测，2020年协作机器人市场销售额将由2015年的1.08亿美元上升到5.7亿美元。工业机器人设计最终目的是为了它能有效和人类进行互动，并对外部环境进行感知，和以往的生产线工业机器人有本质的区别。因此开发人员需研制一些自然接口，便于在能耗较低、训练较少的状态下达到复杂机器人系统运行的效果。不仅在国内乃至全球协作机器人均是热议话题，多数工业机器人供货商均在市场对他们的协作机器人进行展示，例如：UR10、UR5、UR3来自于供货商Universal Robots、YuMi来自于供货商ABB等。依据2016年无人机报告以及IHSMarkit服务机器人有关数据可预测，服务机器人在2015年市场份额为26亿美元，截止2020年服务机器人市场份额会上升至128亿美元。预计服务机器人在2020年以后在全球市场所占份额会出现大幅度的增长，工业机器人会逐步趋于满足各类应用需求的智能化阶段。

结束语

综上所述，本文对我国工业机器人发展现状及市场特点进行说明，基于工业机器人技术研究情况，对于日后工业机器人发展趋势进行分析，工业机器人制造可大大提升我国企业生产效率，解决劳动力短缺问题，使得我国制造业更为智能化、规范化，具备高效率的工作能力是未来工业机器人主要的发展趋势。

参考文献

[1] 荣伟.工业机器人及智能制造发展现状和发展趋势[J].时代农机，2017（10）：46-46.

[2] 祁萌，李晓红，高彬彬.国外航空领域机器人技术发展现状与趋势分析[J].航空制造技术，2018， 61（12）：97-101.

[3] 何成奎，郎朋飞，洪伟，等.新经济时代下我国智能制造的发展途径[J].机械设计与制造工程， 2018（2）：9-12.