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在国内最大汽车合资企业——上海通用汽车刚刚投产的沈阳北盛三期车身车间总拼工位,每当焊接好的左右两块车身侧围,被自动上料机器人从空中精确送至地板总成周围,上下两层、16台机器人就开始旋转身躯、挥舞手臂、焊花飞舞.只需短短46秒,工装精度高达+/-0.2毫米的全新一代雪佛兰科鲁兹的车身骨架便焊接完成.
“总装工位是车身车间高节拍、高自动化率、高柔性的集中体现.”上海通用汽车总经理王永清介绍说,518台机器人的运用,不仅可以最多同时容纳3个平台的5款车型共线生产,更让车身车间自动化率达到93%.
高自动化率的上海通用汽车北盛三期,只是机器人在我国工业领域众多应用的一个缩影.据中国机器人产业联盟统计,2013年我国工业机器人销量达到36 860台,同比增长41%,一举超越日本成为全球第一大机器人市场.作为第三次工业革命的一个切入点和重要增长点,机器人正日益成为我国工业转型升级、由制造大国向强国转变的重要手段.
中国制造全速迈进机器人时代.搬运机器人、焊接机器人、打磨机器人等走进广州数控机器人加工中心,一台台即将交货的机器人和它们的用户吸引了记者的目光.广州数控董事长、总经理何敏佳告诉记者,自2006年涉足工业机器人产业以来,公司已累计销售各类机器人约1 200台套,覆盖数控机床、五金机械、电子等多个行业.
沈阳新松机器人公司也在为交付订单而满负荷运行着.公司总裁曲道奎介绍说,上半年公司订单同比增长108%,主要增长点就是机器人.为此,公司首条用机器人生产机器人的数字化生产线9月投产,年产能可达到5 000台工业机器人.
“人力成本逐步抬升、劳动力结构性供给下降,以及新兴经济体间竞争加剧、欧美发达国家重新重视制造业等复杂局面,正倒逼我国制造业转型升级,各行业对机器人自动化装备的需求已呈井喷之势.”副部长苏波告诉记者,具有提高效率、提升品质、降低成本、避免事故、可在恶劣环境工作等优势的机器人,正逐步渗透到我国汽车、电子等制造行业以及日常生活的各个领域中.
中国机器人产业联盟的最新数据,印证了机器人在中国制造业市场的崛起.今年前三季度,国内工业机器人的销量达3.36万台,同比增长32.5%,预计全年将达到4.5万台.工业机器人已广泛服务于国民经济25个行业大类、52个行业中类,涉及诸多制造业领域.
不过,据国际机器人联合会统计,每万名制造业工人的机器人保有量,韩国为396个、日本332个、德国273个,世界平均水平58个,而中国只有23个,中国工业机器人市场空间仍然巨大.
“预计未来几年,我国工业机器人市场将呈现快速增长态势.”苏波说,国际机器人联合会近日发布报告称我国工业机器人需求年增长将达到25%以上,到2017年市场销量将达到10万台,工业机器人保有量超过40万台.
在安徽埃夫特智能装备有限公司,一台7年前生产,完成了1 000余万焊点的焊接工作,同时也拥有长达300余页故障记录的机器人格外引人瞩目.公司总经理许礼进告诉记者,这是公司交付第一家用户——奇瑞汽车公司的第一台机器人,也是埃夫特机器人持续改进的第一手宝贵资料.
如今,使用近百台埃夫特工业机器人、生产节拍100秒/车、最大负载超过400千克的工业机器人焊接自动化生产线,已经在奇瑞汽车最先进的第六工厂顺利运行了15个月以上.正是这条目前国内使用机器人数量最多、应用工艺最复杂的自主品牌机器人焊接生产线,一举打破了国外机器人品牌在此领域长达30年的垄断.
“汽车焊接生产线堪称工业机器人应用领域上的明珠.”许礼进说,从2007年到2011年,汽车行业占中国机器人需求的59%.发那科、安川、库卡和ABB四家国际巨头几乎垄断了这一市场.近两年,以安徽埃夫特、沈阳新松、长沙长泰为代表的国产焊接机器人,逐步打破了跨国公司的垄断.
哈尔滨工业大学机器人研究所所长赵杰认为,我国已经初步建立起了从机器人应用基础研究到产业化的研发体系,工业机器人、服务机器人、特种机器人产业已经初具雏形.
中国机器人产业联盟统计显示,2013年,自主品牌企业在我国销售工业机器人总量超过9 500台,占全国工业机器人销量的比重达到1/4.工业机器人伺服电机、减速器、伺服驱动器、控制器等核心零部件产业链也初现雏形.在服务机器人层面,以科沃斯、银星等公司为代表的清洁服务机器人,已经有近100万台走进了百姓家庭;在医疗、助老助残等领域新近研发出的系列机器人样机,也进入了示范应用阶段.
“虽然我国工业机器人较快发展,但与发达国家相比,仍存在较大差距.”苏波指出,我国自主品牌工业机器人以三轴、四轴的坐标机器人和平面多关节机器人为主,六轴的多关节型机器人占全国工业机器人销量的比重不足6%.而外资品牌销售的工业机器人中多关节型机器人占全国工业机器人销量的比重达到62%,自主品牌产品还远不能满足国民经济各领域的发展要求.
目前,在我国工业机器人企业真正能赚钱的业务是系统集成.关键零部件没有真正国产化,造成国产机器人本体成本远高于国外同行,很难上规模.以165公斤六轴关节机器人为例,目前,国外产品的总成本大约在16.9万元,国产机器人成本则高达29.9万元.其中,仅减速机一项,国内企业的采购价是国外企业的将近5倍,仅价差就高达7万多元.
上海通用汽车沈阳北盛三期车身车间经理贾永泉告诉记者,在设备招标采购时,他们也曾考虑过国产品牌的焊接机器人,评估结果是精度和可靠性都不错,但由于关键零部件依赖进口,比国外产品高出70%～80%.
不过,这一尴尬局面即将被打破.工业机器人四大核心技术之一、成本构成占据总成本25%的减速机,已被广州数控攻克.何敏佳说,6年前,广州数控投入两组研发人员并行攻关,终于在减速机上取得重大突破.
何敏佳说,掌握了机器人最核心的“四大件”,国产机器人就有了“定价权”.按照2013年底发布的指导意见,到2020年,我国将形成较为完善的工业机器人产业体系,高端市场占有率有望达到45%以上.
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