早在 2013 年,中国已超越日本成为全球最大的工业机器人市场,当年中国共销售 3.7 万台工业机器人,占全球销量的 20.67% 。 2014 年,工业机器人行业销售收入占 GDP 的比重由上午的 0.01% 上升至 0.02% ,行业在国民经济中的地位愈发重要。然而,深圳市机器人青年专家委员会秘书长杜政志表示,经过行业调研发现,中国的制造工厂整体处于工业 2.0-3.0 之间,离工业 4.0 仍有很长的路。
深圳市佳士科技股份有限公司机器人总经理关政强谈到,从珠三角机器人应用市场采样分析,目前占比较大的机器人应用为搬运,弧焊,组装及打磨。他同时表示,国产机器人的应用占比仍然较低,只有在核心零组件如控制、马达、减速器等核心技术突破之后,才能真正推动国内工业机器人行业的大发展。
德国最先提出工业 4.0 的口号,德国公司西门子打造的工业 4.0 核心即是数字化工厂核心技术,也称为 Digital Twin 数字化双胞胎。
西门子先进制造中心主任汪锐表示,工业机器人将从单台设备的需求变成一条生产线,以前可能是一个单台机器人替代一些工种,将来集成度会非常高,机器人与其他设备配合,例如与自动化的封装进行配合。设备的性能要提升,并与机器人的通讯接口连接,更加复杂的工序需求集成度高的机器人。
这就对机器人的本体和设备的结构提出要求,机器人技术还有生产线软件调试及控制,提出更高要求。如何将结构、控制、电机以及现场调试等问题解决,这也是智能装备面临的问题。
西门子希望能够以数字的方式,从产品研发、生产制造、设备搭建到最后投产,都用数字化手段将生产线和产品融合在一起。在工业 4.0 里面有一个非常核心的概念,叫做数字化双胞胎,或者叫数字化双生,意思是在产品生产的各个阶段都需要有一个数字化的产品,工艺和制造技术。数字化对我们未来制造业产生重要影响。 汪锐说道。
以后你只需坐在办公室里,通过电脑里各式各样的数据就能够知道你的产品和生产线的情况。这个愿景将通过数字化制造实现。
西门子工业软件,从产品研发到生产自动化等都能提供相应方案。从概念工厂开始,用数字化手段进行规划。对工厂的条件进行模拟,包括产能要求,设备利用率等。搭建的虚拟工厂,虚拟装备,呈现未来工厂需要的各种组件。
同样的,机器人也用数字化手段进行规划,各种机器人以一个模型的方式放在系统当中,各种应用可以在仿真系统中完成。通过仿真的结果,切换到实物操作中,驱动未来的生产制造。
中国制造 2025 的目标中提出,到 2020 年,制造业重点领域智能化水平显著提升,试点示范项目运营成本降低 30% ,产品生产周期缩短 30% ,不良品率降低 30% 。到 2025 年,制造业重点领域全面实现智能化,试点示范项目运营成本降低 50% ,产品生产周期缩短 50% ,不良品率降低 50% 。
这其中涉及到四大关键技术,包括制造信息互联互通标准与接口技术,工业传感器核心技术,人工智能技术,增强现实技术。
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