工业机器人的发展及经济效益

1、工业机器人的发展及经济效益12级经济学二班张佳琦 201221080228摘要：工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广， 作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业， 将对未来生产 和社会发展起着越来越重要的作用。 国外专家预测， 机器人产业是继汽车、 计算 机之后出现的一种新的大型高技术产业。关键词： 工业机器人；发展现状；发展趋势；经济效益一：工业机器人简介 工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人， 是自动执 行工作的机器装置， 是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的专门系统。 因其 灵活性高、输出功率大、 定位精确的特点， 工业机器人

2、被广泛应用于制造业的各 个环节。以其高效，高质、稳定的运转工作，工业机器人为所在行业的高效生产 和稳定质量起到重要作用。在生产方面， 以工业自动化为主要发展方向的方针下， 我国自主研制出了点 焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人，并实 施了一批机器人应用工程， 形成了一批机器人产业化基地， 这些研制出来的专用 工业机器人， 在很大程度上提高了我国生产率和生产效率， 对我国国民经济的发 展起到了重要的推动作用。在人们的生活中， 也能发现机器人的影子。 医疗机器人， 已经应用于用于世 界各地的许多手术室中的外科手术机器人， 由医用机器人和工业机器人的技术结 合而诞生的康

3、复机器人，它们都给人们的生活带来更多的方便。二：工业机器人的发展现状（1）发达国家工业机器人的发展现状 在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流 机器人发展前景及未来的发展方向。 国外汽车行业、 电子电器行业、 工程机械等 行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率， 同时避免了大量的工伤事故。 全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践 表明，工业机器人的普及是实现自动化生产， 提高社会生产效率， 推动企业和社 会生产力发展的有效手段。机器人技术是具有前瞻性、 战略性的高技术领域。 国际电气电子工程师协会 IEEE的科学家在对未来科技发展

4、方向进行预测中提出了4个重点发展方向，机器人技术就是其中之一。1990年 10月，国际机器人工业人士在丹麦首都哥本哈根召开了一次工业机 器人国际标准大会，并在这次大会上通过了一个文件，把工业机器人分为四类：顺序型。这类机器人拥有规定的程序动作控制系统 ；沿轨迹作业型。这类机器人执行某种移动作业，如焊接。喷漆等；远距作业型。比如在月球上自动工作的机器人 ；智能型。这类机器人具有感知、适应及思维和人机通信机能。日本工业机器人产业早在上世纪 90 年代就已经普及了第一和第二类工业机 器人，并达到了其工业机器人发展史的鼎盛时期。 而今已在第发展三、 四类工业 机器人的路上取得了举世瞩目的成就。 日本下

5、一代机器人发展重点有： 低成本技 术、高速化技术、小型和轻量化技术、提高可靠性技术、计算机控制技术、网络 化技术、高精度化技术、视觉和触觉等传感器技术等。根据日本政府 2007年指定的一份计划，日本 2050年工业机器人产业规模将 达到 1.4 兆日元，拥有百万工业机器人。按照一个工业机器人等价于 10 个劳动 力的标准，百万工业机器人相当于千万劳动力， 是目前日本全部劳动人口的 15%。 （2）我国工业机器人的发展现状我国工业机器人起步于 70 年代初，其发展过程大致可分为三个阶段： 70 年 代的萌芽期 ;80 年代的开发期 ;90 年代的实用化期。而今经过 20 多年的发展已经 初具规模

6、。目前我国已生产出部分机器人关键元器件， 开发出弧焊、点焊、码垛、 装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。一批国产工业机器人已服务于国 内诸多企业的生产线上 ; 一批机器人技术的研究人才也涌现出来。一些相关科研 机构和企业已掌握了工业机器人操作机的优化设计制造技术 ; 工业机器人控制、 驱动系统的硬件设计技术 ; 机器人软件的设计和编程技术 ; 运动学和轨迹规划技 术; 弧焊、点焊及大型机器人自动生产线与周边配套设备的开发和制备技术等。 某些关键技术已达到或接近世界水平。和有着“机器人王国”之称的日本相比，我国有着截然不同的基本国情，那 就是人口多， 劳动力过剩。刺激日本发展工业机器人的根

7、本动力就在于要解决劳 动力严重短缺的问题。所以，我国工业机器人起步晚发展缓。但是正如前所述， 广泛使用机器人是实现工业自动化，提高社会生产效率的一种十分重要的途径。 我国正在努力发展工业机器人产业， 引进国外技术和设备， 培养人才，打开市场。 日本工业机器人产业的辉煌得益于本国政府的鼓励政策， 我国在国家规划纲要中 也体现出了对发展工业机器人的大力支持。三 : 来来工业机器人发展趋势及经济效益（1）未来工业机器人发展趋势未来工业机器人技术发展的重点有 :第一，危险、恶劣环境作业机器人 : 主要 有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人 ;第二，医用机器人 :主要 有脑外科手术辅助机器人

8、， 遥控操作辅助正骨等 ;第三，仿生机器人 :主要有移动 机器人，网络遥控操作机器人等。其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易 于集成。工业机器人市场竞争越来越激烈， 中国制造业面临着与国际接轨、 参与 国际分工的巨大挑战， 加快工业机器人技术的研究开发与生产是我们抓住这个历 史机遇的主要途径。工业机器人是最先产业化的机器人技术， 它是综合了计算机、 控制论、 机构 学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研 究十分活跃、 应用日益广泛的领域。 它的出现是为了适应制造业规模化生产， 解 决单调、重复的体力劳动和提高 。生产质量而代替人工作业。 在我国，工业机器人的

9、真正使用到现在已经接近 20 多年了，已经基本实现了试验、 引进到自主开发的转变， 促进了我国制造业、 勘探业等行业的发展。 随着我国门户的逐渐开放， 国内的工业机器人产业将面对 越来越大的竞争与冲击， 因此，掌握国内工业机器人市场的实际情况， 把握我国 工业机器人研究的相关进展，显得十分重要。(2)未来工业机器人带来的经济效益发达国家的使用经验表明 : 使用工业机器人可以降低废品率和产品成本，提 高了机床的利用率， 降低了工人误操作带来的残次零件风险等， 其带来的一系列 效益也是十分明显的，例如减少人工用量、减少机床损耗、加快技术创新速度、 提高企业竞争力等。 机器人具有执行各种任务特别是高

10、危任务的能力， 平均故障 间隔期达 60000 小时以上，比传统的自动化工艺更加先进。 采用工业机器人还有 如下优点:第一，改善劳动条件，逐步提高生产效率 ;第二，更强与可控的生产能 力，加快产品更新换代 ; 第三，提高零件的处理能力与产品质量 ; 第四，消除枯燥 无味的工作，节约劳动力;第五，提供更安全的工作环境， 降低工人的劳动强度， 减少劳动风险 ;第六，提高机床 ;第七，减少工艺过程中的工作量及降低停产时间 和库存; 第八，提高企业竞争力。在面临全球性竞争的形势下， 制造商们正在利用工业机器人技术来帮助生产 价格合理的优质产品。 一个公司想要获得一个或多个竞争优势， 实现机器人自动 化

11、生产将是推动业务发展的有效手段。四：我国工业机器人的战略发展我国机器人技术主题发展的战略目标是 : 根据 2l 世纪初我国国民经济对先 进制造及自动化技术的需求， 瞄准国际前沿高技术发展方向创新性地研究和开发 工业机器人技术领域的基础技术、 产品技术和系统技术。 未来工业机器人技术发 展的重点有 : 第一，危险、恶劣环境作业机器人 : 主要有防暴、高压带电清扫、星 球检测、油汽管道等机器人 ;第二，医用机器人 : 主要有脑外科手术辅助机器人， 遥控操作辅助正骨等 ;第三，仿生机器人:主要有移动机器人， 网络遥控操作机器 人等。其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。工业机器人市场竞争越来越激烈， 中国制造业面临着与国际接轨、 参与国际 分工的巨大挑战，加快工业机器人技术的研究开发与生产是我们抓住这个历史机 遇的主要途径。因此我国工业机器人行业要认识到以下几点情况 : 第一，工业机 器人技术是我国由制造大国向制造强国转变的主要手段和途径， 政府要对国产工 业机器人有更多的政策与经济支持，参考国外先进经验，加大技术投入与改造 ; 第二，在国家的科技发展计划中， 应该继续对智能机器人研究开发与应用给予大 力支持