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编译服务: 数控机床——前沿技术 编译者: 杨芳 编译时间: Oct 9, 2015 浏 览 量: 7

  调查背景

  目前全球工业机器人年销售额约为95亿美元。2014年全球工业机器人销量为22.5万台左右,其中在亚洲的销量为14万台,几乎占到2/3,超过美国和欧洲市场总和。2014年,中国新增工业机器人57000台,其中,国产品牌17000台。其他则来自瑞士ABB、德国KUKA、日本安川电机(Yaskawa)及发那科(Fanuc)等海外供应商。受市场需求推动,我国本土工业机器人产业发展迅速,主要分布在沿海经济发达地区,主要是长三角和环渤海经济区。

  在市场火热的背后,我们还应看到,工业机器人技术具有典型的实践性特点,很多创新的灵感和推动力直接来自于终端用户的实际生产需求。工业机器人下游用户的需求可推动技术进步,也是技术创新的主要来源。因此,在工业机器人行业蓬勃发展的中国市场,开展针对工业机器人终端用户的调查是非常有必要的。

  金属加工杂志社于2014年7月~2015年1月开展了首届工业机器人用户调查,得到中国机床工具行业协会、中国汽车工程学会检测分会、一汽集团、东风汽车以及江淮汽车等协会和单位的大力支持,调查共收回906份有效问卷。本报告基于此次调查,从中国工业机器人的使用现状、未来需求两个角度展开,详细分析了工业机器人的应用行业分布,不同生产工序对工业机器人的实际需求,企业自动化率,机器人开动率,用户对机器人品牌的认知,以及用户近期对工业机器人的采购需求、采购决策过程等。报告以详实的数据、客观的分析,以求为政府部门、相关行业协会、工业机器人生产企业以及系统集成商等提供第一手的参考资料和决策依据。

  被调查者基本情况

  本次工业机器人用户调查对象主要来自于国有企业和民营企业(见图1),以大中型企业为主,其中企业规模大于500人的企业占到55%(见图2)。调查问卷主要来自汽车及零部件(24%)、机械加工(20%)、电工电子(5%)、金属及制品(8%)等行业,这也是目前机器人应用较为广泛的行业。绝大部分被调查者来自生产制造、工艺和技术研发部门(合计占63%,见图3),这些部门都是机器人的管理或直接使用者,对机器人品牌的选择起着关键性作用。

图1

图2

图3

  机器人应用现状

  调查显示,超过1/3的企业(35%)自动化率在20%~40%,31%的企业自动化率在20%以下,自动化率较高的企业只有18%(见图4)。这说明,虽然多数企业有使用机器人等自动化设备的经验,但企业整体自动化程度不高。

图4

  我国制造业中,每万名工人配备21台机器人,远远低于韩国的347台,日本339台,德国261台(见图5)。这从另一侧面反映了目前我国企业整体自动化程度不高。

图5

  在工业生产中,不同类型的工业机器人都已被大量采用。从工业机器人的存量看,根据调查,所占份额最多的为焊接(包括点焊和弧焊)和搬运/上下料型机器人,分别为42%和34%(见图6)。

图6

  目前正在使用的机器人品牌以国外为主,发那科、ABB、KUKA、安川、三菱、松下等,比例较高,国内机器人品牌应用较多的有广数、新松等(见图7)。

图7

  企业为什么选用机器人?调查显示,提高效率、提高产品的可靠性和一致性,是企业选择购买机器人的首要因素(见图8)。

图8

  33%的企业,机器人每天的工作时长小于8h,工作时长在12h以下的企业共有55%,机器人的使用并不充分。机器人开动率较高的(16h以上)只占21%(见图9)。

图9

  以上数据说明,目前企业现有机器人的使用水平还不高,机器人生产企业、系统集成商应该加强对用户的培训,帮助用户改进生产工艺和生产流程,最大化的发挥机器人的效率。

  根据调查反馈,如图10所示,在实际使用过程中,机器人整体稳定性比较好。对于所遇到的问题,集中归纳起来,主要表现在:①故障维修难、维修成本高是反映最多的现象。②程序易出错和编程难,企业普遍反映缺少熟练的机器人操作人员和编程人员。③稳定性、重复定位精度、工装等问题也比较常见。

图10

  希望机器人生产企业,提高售后服务的能力和反映速度,加强对用户的编程和操作使用培训。

  未来需求

  (1)未来应用机器人的工序:根据调查,用户反映,近期在以下工序会考虑增加机器人:

  ①机床上下料,钻孔、攻螺纹等典型的机加工工序。②打磨、去毛刺。③搬运。④检测。

  值得重视的是,机加工、上下料,打磨、去毛刺、搬运和检测等工序对机器人的需求不断在增加,增长潜力巨大。当然,焊接、喷涂等传统上使用工业机器人较多的工序,依然是企业重点考虑新购置机器人的领域。

  (2)用户希望机器人具备哪些方面的功能:①希望工业机器人具有触觉、力觉或简单视觉,能在较为复杂的环境下工作;具有识别功能或更进一步增加自适应、自学习功能,成为智能型工业机器人。②人机界面更加友好,语言、图形编程界面更加易于使用。③编程技术除进一步提高在线编程的可操作性之外,要进一步提高离线编程的实用化程度。

  (3)选购机器人时所看重的因素:64.6%的用户将产品质量和可靠性排在首位,品牌居第二,价格和售后服务居第三和第四。随着中国制造2025规划的逐步实施,智能工厂的普及,其中工业机器人的应用是核心,自动化智能化程度越高,对机器人的产品质量和可靠性要求就越高(见图11)。

图11

  结合刚才机器人使用中遇到的问题,故障和维修是用户最头痛的事情,因为未来选购时把产品质量和可靠性放在首位是显而易见的。

  (4)近期的采购需求:62%的企业有采购需求(见图12)。单从整体经济大环境来看,工业机器人的采购属于大额设备投资,受影响较大,大批量购买的欲望不足。但是据调查显示,依然有62%的企业有采购需求,以用于现有生产线的升级改造。中国制造业企业规模、数量均居世界第一,62%的企业有采购需求,说明中国市场空间足够大。

图12

  (5)采购机器人的途径:50%的用户直接从厂家采购,通过经销商占33%,另有系统集成商17%(见图13)。从购买习惯来看,由于调查对象以大中型企业为主,从厂家直接采购,是这些企业最常见的方式。

图13

  (6)用户感兴趣的工业机器人品牌:在用户目前最感兴趣的机器人品牌中,ABB、发那科、KUKA依然占据了前三位。国产品牌中,广数、新松、南京埃斯顿等居前列(见图14)。

图14

  (7)采购机器人的决策过程:工业机器人采购决策中,32%的调查对象认为,在影响最终采购决策过程中,工艺/技术部发挥最重要的作用。其次是以总经理为代表的高级管理部门(28%),采购部(14%),由此可见,工艺技术人员在采购决策过程中的重要地位(见图15)。

图15

  (8)了解机器人产品信息的渠道:了解机器人产品信息的主要途径,展览会排名首位,由于工业机器人的使用专业技术性较强,因此,专业的杂志和图书依然是信息传播的主要渠道之一,数字媒体、厂家直销、他人推荐,也是了解机器人产品信息的主要渠道(见图16)。

图16

  总结

  (1)企业整体自动化程度不高,企业普遍缺少编程、操作方面的熟练技术人员。希望机器人生产企业,提高售后服务的能力和反映速度,加强对用户的编程和操作使用培训。

  (2)除焊接等传统应用领域之外,机加工、上下料、搬运、打磨去毛刺等领域的应用将成为未来工业机器人新的增长点,机器人企业应该加大对这些领域的关注,加大相应的研发投入。

  (3)用户对未来机器人提出更高的要求:具有触觉、力觉或简单视觉的工业机器人,具有识别功能或更进一步增加自适应、自学习功能的智能型工业机器人。人机界面更加友好,语言、图形编程界面的研制,离线编程的实用化。

  (4)在工业机器人市场占有率,技术实力,以及品牌认知程度方面,国产机器人企业依然与国际品牌差距巨大。但是广数、新松、南京埃斯顿等国产机器人企业进步迅速,发展势头良好。

  另外,在调查问卷中,不少读者提出了对机器人的具体需求,并对如何搭建机器人领域的技术交流平台提出相应的建议,希望金属加工杂志社能够定期组织不同相关行业的机器人应用的技术交流,以便广大用户更好地掌握机器人产业的动态和发展趋势。

  
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