蔣炳翔

（廈門航天思爾特機器人系統(tǒng)股份公司，福建 廈門 361023）

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展以及各行業(yè)對工業(yè)生產(chǎn)效率要求的不斷提升，工業(yè)機器人逐漸發(fā)展并被應(yīng)用到了智能制造行業(yè)。工業(yè)機器人的應(yīng)用表明我國的智能制造技術(shù)水平正在不斷提高。因此，有必要對工業(yè)機器人的應(yīng)用現(xiàn)狀進行分析，并根據(jù)智能制造行業(yè)的發(fā)展需求提出相應(yīng)的發(fā)展建議。

1 工業(yè)機器人的優(yōu)勢及目前在國外的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 工業(yè)機器人的應(yīng)用優(yōu)勢

在制造行業(yè)中，工業(yè)機器人的應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在“自動化”、“安全化”以及“高效率”三方面。單就自動化而言，與傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)相比，工業(yè)機器人可在計算機的控制下自動執(zhí)行相應(yīng)的動作，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。從安全的角度分析，工業(yè)機器人的設(shè)計更加精密，且具有完善的故障預(yù)警機制。將其應(yīng)用到制造過程中，將能夠有效降低故障率，預(yù)防人員傷亡。從制造效率方面分析，與手工操作相比，工業(yè)機器人的動作頻率更高，因此，生產(chǎn)效率同樣較高。

1.2 工業(yè)機器人的國外應(yīng)用現(xiàn)狀

工業(yè)機器人的各項優(yōu)勢，使其得到了世界范圍內(nèi)受到廣泛重視。與國內(nèi)相比，國外對工業(yè)機器人的應(yīng)用率更高，且技術(shù)相對更加成熟。目前，國外著名的工業(yè)機器人公司主要包括ABB、KUKA、FANUC 、Yaskawa以及Adept Technology等。上述公司所生產(chǎn)的機器人涵蓋“分配機器人”、“點焊機器人”、“裝配機器人”以及“搬運機器人”等多品種，分別已大規(guī)模應(yīng)用到“物流”、“焊接”、“零件組裝”、“貨物搬運”等多種行業(yè)。

2 工業(yè)機器人在國內(nèi)應(yīng)用的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

2.1 工業(yè)機器人在國內(nèi)應(yīng)用的發(fā)展歷程

在國內(nèi)，工業(yè)機器人的應(yīng)用主要集中在汽車、工程機械、電子電器生產(chǎn)等。以汽車行業(yè)為例，據(jù)統(tǒng)計，一輛汽車的車身焊點，處于3000至4000個之間。目前，國產(chǎn)汽車中，每輛汽車60%的焊點，均由點焊機器人所負責(zé)。國內(nèi)某汽車廠商的生產(chǎn)車間，點焊機器人已達到了150臺。工業(yè)機器人投入至制造業(yè)的初期，由于技術(shù)水平欠完善，很難保證焊接質(zhì)量。截止到2017年，我國工業(yè)機器人的使用率，已提升到了75%。我國所應(yīng)用的工業(yè)機器人，定位精度已明顯提升，持重力已提升至490～980N。表明國內(nèi)對工業(yè)機器人的應(yīng)用，正處于不斷進步之中。

2.2 工業(yè)機器人在國內(nèi)應(yīng)用中存在的問題

結(jié)合本文的分析可知，將工業(yè)機器人應(yīng)用到智能制造行業(yè)，能夠有效提高行業(yè)的生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)精度，提高行業(yè)的競爭力。工業(yè)機器人在國內(nèi)應(yīng)用存在的問題主要體現(xiàn)在“國產(chǎn)機器人精度及性能偏低”、“研發(fā)及應(yīng)用人才儲備不足”、行業(yè)應(yīng)用水平不均衡、“信息利用率有待提升”以及“智能化水平有待進一步增強”等方面?？梢?，為使工業(yè)機器人的優(yōu)勢能夠得到充分的發(fā)揮，積極解決上述問題是關(guān)鍵。

3 未來機器人應(yīng)用發(fā)展方向的展望及建議

3.1 提高高校專業(yè)人才培養(yǎng)力度

工業(yè)機器人的設(shè)計以及應(yīng)用對國家的人才儲備具有較高的需求。我國需加大力度培養(yǎng)相關(guān)行業(yè)的人才，為機器人的普及以及國家智能制造水平的提升提供保證。例如：各高?？稍凇白詣踊瘜I(yè)”中，增加機器人研發(fā)、機器人應(yīng)用及系統(tǒng)集成、人工智能的專業(yè)培養(yǎng)課程。通過上述課程，培養(yǎng)人才對工業(yè)機器人結(jié)構(gòu)、自動化控制以及程序編寫知識的掌握水平，使我國智能制造行業(yè)工業(yè)機器人設(shè)計水平得以提高，使其性能得以增強。

3.2 完善國產(chǎn)工業(yè)機器人的功能、性能及系統(tǒng)集成

目前，我國工業(yè)機器人雖具有較強的動作執(zhí)行能力，但運動精度、應(yīng)用功能及性能與國外相比還有一定差距，無法與人工協(xié)作作業(yè)，且關(guān)鍵零部件還是以進口為主。考慮到機器人的零件性能，屬于影響其整體性能以及智能化水平的主要因素，建議加大機器人關(guān)鍵零部件的研發(fā)，提高機器人應(yīng)用系統(tǒng)集成能力。將伺服電機、減速機及機器人控制軟件等作為重點研發(fā)項目。同時可大力推廣各行業(yè)的工業(yè)機器人應(yīng)用，支持各系統(tǒng)集成企業(yè)充分結(jié)合各行業(yè)的不同工藝要求，為最終用戶提供功能穩(wěn)定、性能優(yōu)越的機器人應(yīng)用系統(tǒng)。

3.3 充分結(jié)合各領(lǐng)域的外部信息

制造行業(yè)領(lǐng)域眾多，零件焊接、貨物搬運、貨物分配等不同行業(yè)，對工業(yè)機器人的要求各不相同。目前，我國所應(yīng)用的工業(yè)機器人功能較為單一，主要以焊接，搬運碼垛為主。如未給予優(yōu)化，將進一步增加設(shè)計及應(yīng)用成本。未來，建議我國智能制造行業(yè)，統(tǒng)一收集并整理各領(lǐng)域的外部信息，解決上述問題。例如可以設(shè)計能夠更多地接收外部信息的機器人，使其能夠通過各種傳感器器如激光、視覺、3D、聲音等等，讓機器人的功能更強大。在提高設(shè)計信息利用率的同時，提高我國智能制造行業(yè)的發(fā)展水平。

3.4 提高工業(yè)機器人的人工智能水平

未來，我國應(yīng)加強對工業(yè)機器人智能化問題的研究，提高機器人的人工智能水平，提高智能制造水平。以手機制造行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗的過程為例：當(dāng)前國內(nèi)的工業(yè)機器人，雖具有產(chǎn)品分配的功能，但卻無法對手機進行精細化的檢驗。未來，可以將“智能化識別”的功能，納入到機器人的設(shè)計中，在此基礎(chǔ)上，通過光譜技術(shù)，識別手機表面的劃痕，進而將存在缺陷的產(chǎn)品剔除。

4 結(jié)語

綜上所述，對工業(yè)機器人在我國智能制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀的研究，有助于了解我國工業(yè)機器人在性能以及技術(shù)水平等方面存在的缺陷，了解我國技術(shù)相對于國外技術(shù)存在的不足。未來，我國智能制造行業(yè)應(yīng)提高人才培養(yǎng)力度、完善機器人功能、性能及系統(tǒng)集成、充分結(jié)合外部信息、提高機器人的人工智能水平，以達到全面提高工業(yè)機器人使用價值、提高我國智能制造行業(yè)競爭力的目的。