工业机器人:智能融合焕发新质“生产力”

  文/本刊记者 邱惠颖

  随着科技革命与产业化变革的持续加深,生产需求日益增长,以人工智能技术为核心的机器人产业正在以前所未有的速度驱动各大产业向更高层次转型升级。

  由于机器人应用领域的广泛性,依据功能与用途被细致划分为多个类别,其中,工业机器人占据了机器人产业的重要一席。当前,我国制造业正面临人口红利消退的严峻形势,转型升级迫在眉睫。在传统制造业模式下,生产线上的诸多工序严重依赖人工,这些任务往往繁重、危险且单一。然而,随着数控机床的发明、计算机技术的普及以及集成电路技术的快速发展,这些科技进步为工业机器人的诞生奠定了坚实的基础。

  如今,工业机器人技术的飞速发展与拓展延伸,越来越多的制造业企业选择采用工业机器人来优化生产流程,替代部分人工生产环节。例如,在许多制造工厂,从组装、焊接、喷漆到搬运和包装,工业机器人的应用几乎已经贯穿了整个生产过程,自动化设备开始来替代人类执行任务。然而,工业机器人不仅在生产效率与产品质量上展现出显著优势,还极大地提高了工作场所的安全性与卫生条件。特别是在处理重金属、化学品等高风险物质时,机器人的应用有效地减轻了员工面临的健康威胁。因此,引入工业机器人技术不仅促进了产业智能化升级,还大大增强了企业的综合竞争力,符合新时代新质生产力培育的重要导向。

  国内市场欣欣向荣新技术、新产品引领产业新潮流

  相关数据显示,目前工业机器人应用已经覆盖我国国民经济60个行业大类、168个行业中类,并且我国已连续11年成为全球最大工业机器人市场,近三年新增装机量占全球一半以上,其中,制造业机器人密度达到每万名工人470台,10年间增长近19倍。

  工业机器人长期被界定为在工业领域广泛部署的多关节机械手臂或多自由度的机械装置,它们凭借自动化特性,能够通过自身的动力能源和控制能力完成各种工业加工与制造任务。在机械结构上,工业机器人主要分为串联机器人和并联机器人两大类。早期的工业机器人普遍采用的是串联结构。串联机器人的显著特征在于一个轴的运动会导致其他轴的坐标原点发生变化。而随着技术的发展,现代工业机器人采用的是并联结构。并联机器人具有刚度大、结构稳定、承载能力大、微动精度高、运动负荷小的优点,关键在于,并联机器人在运动时,一个轴的移动不会影响到其他轴的坐标原点。因此,与串联机器人相比,并联机器人的正解困难而反解容易。

  在2024世界机器人大会上,169家国内外机器人企业展示了600余件创新产品。其中,工业机器人作为重要组成部分,众多企业设立了展台,展示了新品工业机器人的创新功能与精细化的细节设计。

  现场,各种精密机械臂的“全能”展示令人叹为观止;庞大的机械设备准确无误地实现了零部件的精密焊接;机械臂对细节的极致追求令人震撼;而智能底盘驱动的高效物流系统,为货物运输带来了可靠的保障……一系列引人注目的工业机器人成为全场焦点。其中,北京炎凌嘉业智能科技股份公司带来的重载机器人尤为抢眼,作为今年大会上体积最大且目前国产最大的工业机器人,它展现了国产工业机器人的强大实力。

  与此同时,首次参加大会的烟台艾创机器人科技有限公司也带来了震撼的展示,他们专程携带多台210公斤六轴机器人亮相。这款机器人拥有伸展2.7米长的钢铁手臂,现场为观众演示了汽车自动化焊接技术的精湛与高效。

  国内工业机器人行业的领军企业新松机器人,带来了Centaur真空机械手、“机器人+大模型”展示,以及双臂具身抓取站等前沿产品,充分展示了国内工业机器人在技术创新与应用拓展方面的蓬勃生机。

  扩展全面谱系占据全球市场领先地位

  中国工业机器人的发展历程已跨越70年,从最初简朴的机械臂形态,逐步演变为高度智能化的系统。每一次技术的变革与升级,不仅是机器人应用领域的拓宽,从单一工业用途迈向更广泛的社会应用,更是对机器人技术持续革新与产业迅猛发展的生动写照。

  当前,工业机器人产业已构建起完善的产品谱系,涵盖从整机设计制造到精密减速器、高性能伺服驱动、智能控制器等核心零部件的全方位研发与生产。

  在性能上,工业机器人产品的速度、精度、可靠性、负载能力逐步提高,部分产品平均无故障运行时间达到8万小时,均处于世界领先水平。

  截至目前,我国已跃居为全球机器人科技研发、应用推广及行业规范制定的重要力量。在机器人产业中,创新型企业不断壮大,相关专精特新“小巨人”企业累计超400家,占据了全球最大工业机器人市场的份额,彰显出我国在全球机器人制造业中的领先地位。同时,随着“机器人+”应用领域快速拓展,使工业机器人技术深入融入中国经济发展的核心脉络,正以前所未有的速度促进科技创新与产业创新的深度融合,塑造出以新质生产力为驱动的发展格局。

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