专业性
责任心
高效率
科学性
全面性
2.1 需求特点
工业机器人在我国已广泛用于机械制造、汽车摩托车、电子电器、电机、材料加工、机车车辆、交通运输、电力、核能、邮电通信、石油化工、船舶航海、食品加工、冶金钢铁、建设、塑料、环保、军工、轻工、医药、航空航天等多个行业。据对724家用户统计,需求特点如下。
(1)具有一定的行业集中度
在724家用户中,汽车摩托车行业为324家,其他机械制造行业为143家,电子电器和邮电通信共92家,这些行业占用户数的78%。用户行业分布前10名见图1。
由此可见,我国当前对工业机器人的需求集中在汽车(含摩托车)、机械制造和电器电信三大行业。汽车和机械制造自70~80年代就是工业机器人的主要应用行业,而电器、电信市场是90年代以后开拓的。以汽车行业为例,所需用的工业机器人类型及特点见表1。
表1 汽车行业对工业机器人的需求特点
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机器人类别 |
需求特点 |
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点焊机器人 |
负载60~100kg,位置重复性≤1mm,5~6轴 |
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喷涂机器人 |
6~7轴,速度1~1.5m/s,需开车门助手机器人,移动机构,自动换色,内喷防爆 |
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弧焊机器人 |
6轴以上,与变位机联动,速度1m/s,位置重复性≤0.5m,焊缝跟踪功能 |
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冲压上下料机器人 |
速度4m/s,压机间最大距离达8m,大负载,有时需双臂或吊装,对末端执行器有特殊要求。 |
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铸锻上下料机器人 |
要求耐高温,负载500kg及以上 |
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装配机器人 |
位置重复性要求≤0.1mm,具有力觉、视觉等传感器和RCC(远心柔顺控制)装置 |
(2)对提高国产机器人的稳定性、可靠性,降低价格有强烈要求,这是占领国内市场的关键。
(3)国内工业机器人的应用已从单机走向多台机器人的生产线,最长的生产线已达数十台机器人。机器人在FMS(柔性制造系统)和CIMS(计算机集成制造系统)中的应用可发挥机器人的群体作用,大大提高劳动生产率。
2.2 需求结构
2.2.1 应用机型需求结构
目前我国所用的工业机器人绝大多数属于第一代示教再现型。据对汽车(168家)、电子电器(54家)、工程机械(29家)3个行业的部分用户及其他行业共计542家用户的统计,应用机型需求结构列于表2。
表2 我国工业机器人应用机型需求结构
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机型 |
汽车 |
电子电器 |
工程机械 |
其它行业总计 |
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弧焊 |
366台+4条线 |
9台 |
67台 |
484台+4条线 |
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点焊 |
387台+7条线 |
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1台 |
438台+7条线 |
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装配 |
38台+10条线 |
362台+23线 |
1台 |
401台+33条线 |
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喷涂 |
281台+24条线 |
34台+2线 |
7台+1线 |
349台+30条线 |
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搬运移载 |
60台 |
144台 |
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219台+3条线 |
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冲压 |
40台+37条线 |
4台 |
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44台+37条线 |
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包装码拆垛 |
9台 |
1台 |
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53台 |
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AGV(LGV) |
18台 |
15台 |
2台 |
47台 |
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密封涂胶 |
47台(站) |
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47台(站) |
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铸锻 |
25台+1条线 |
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25台+1条线 |
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上下料 |
21台 |
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25台 |
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压铸 |
2台 |
8台 |
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11台 |
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水切割 |
3台 |
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5台 |
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检查 |
3台+1条线 |
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3台+1条线 |
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注塑 |
1台 |
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4台 |
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激光焊 |
2台 |
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2台 |
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等离子切割 |
2台 |
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2台 |
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教育培训 |
2台 |
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|
2台 |
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火焰切割 |
1台 |
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1台 |
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其他 |
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4台 |
2台 |
101台 |
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总计 |
1290台+84条线+18台AGV |
566台+25条线+15台AGV |
78台+1条线+2台AGV |
2216台+116条线+47台AGV |
由表2可见,目前全国需求机型最多的是弧焊、点焊、装配、喷涂机器人,其次是搬运和上下料机器人(冲压、压锻、铸锻、注塑等用的大多是上下料机器人),再次是包装、码垛、拆垛机器人、AGV(自动导航车)和密封涂胶机器人。就行业而言,汽车行业以焊接、喷涂、涂胶为多,冲压、搬运、装配次之;电子电器行业集中在装配机器人,仅华录公司一家就用了300多台,其次是搬运和喷涂;工程机械集中于弧焊,喷涂机器人次之。此外包装、码垛、拆垛机器人当前主要用于石化、轻纺、烟草等行业。
2.2.2 特殊作业环境的需求机型
一些特殊的作业环境(包括结构环境和非结构环境),需要第二代具有一定感觉的机器人甚至第三代智能机器人,并根据作业的环境对机器人有特殊要求,如:野外作业需要移动或行走机构、对环境识别、适应控制或学习控制、具有自主决策等自治能力等,狭窄空间作业需要苗条型操作机构,管道作业需用爬行机器人,复杂作业需要多臂协调控制机器人,高空、桥梁作业需爬壁、爬索机器人等等。
2.3 消费者购买力
由于机器人是一次性投资较大的高技术产品,目前我国购置机器人的企业主要是国有大型企业和三资企业,大量中小型企业只有能力购置10万元/台以下的“经济型机器人”,此类机器人也适合于东南亚等发展中国家。
2.4 消费者购买心理
经济实力雄厚的一些大型企业和三资企业大多愿购进口机器人,有4种情况,见表3。希望国产机器人质量和稳定性提高,价格降低,希望提供优等的售后服务。
表3 机器人进口方式及主要企业
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方 式 |
主 要 企 业 |
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大量购置国外机器人生产线 |
上海大众汽车公司、华录集团等 |
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部分引进、部分自主开发 |
一汽、二汽、海尔集团、华录集团等 |
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部分引进、部分采用国产机器人 |
春兰集团、嘉陵摩托车集团、二汽、 |
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引进后开发机器人化新产品 |
徐州工程机械集团等 |
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