2016年中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告数据解读
前瞻产业研究院的《2016 - 2021 年中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》给出的数据表明：2015 年我国工业机器人的产量为 32996 台，并且同比增长了 21.7%。2016 年机器人产业会继续保持快速增长的态势，在今年的第一季度，我国工业机器人的产量是 11497 台，同比增长为 19.9%。数据表明，2015 年我国自主品牌工业机器人的生产销售数量为 22257 台，且同比增长了 31.3%。国产自主品牌获得了一定程度的发展，然而，与发达国家相比较，依然存在一定的差距。2016 年未来全球工业机器人市场呈现出一些趋势。其中，大国的政策起到了主导作用，这促使了工业与服务机器人市场的增长。汽车工业依然是工业机器人的主要用户。双臂协力型机器人成为了工业机器人市场的新亮点。https://img0.baidu.com/it/u=4076578457,3145840564&fm=253&fmt=JPEG&app=120&f=JPEG?w=877&h=470
工业机器人是什么呢？它是一种能够通过重复编程和自动控制，完成制造过程中某些操作任务的装备和系统。这种装备和系统具有多功能、多自由度，是机电一体化的。它可以结合制造主机或生产线，组成单机或多机自动化系统。在无人参与的情况下，它能够实现搬运、焊接、装配和喷涂等多种生产作业。自 20 世纪 60 年代初第一代机器人在美国诞生之后，工业机器人的研制与应用取得了飞速的进步。然而，工业机器人最为显著的特点可归纳为以下几个方面：其一，具有可编程性；其二，生产自动化的进一步发展体现为柔性自动化。工业机器人能够根据其工作环境变化的需求进行再编程。所以，在小批量多品种且具有均衡高效率的柔性制造过程中，它能够发挥出很好的作用，并且是柔性制造系统（ＦＭＳ）中的一个重要组成部分。工业机器人在机械结构方面，有类似于人的行走部分、腰转部分、大臂部分、小臂部分、手腕部分以及手爪部分等。在控制方面，它拥有电脑。此外，智能化工业机器人具备诸多类似人类的“生物传感器”。例如有皮肤型接触传感器，还有力传感器、负载传感器等。同时，也有视觉传感器以及声觉传感器，并且具备语言功能。这些传感器提升了工业机器人对周围环境的自适应能力。通用性方面，除了专门设计的专用工业机器人之外，一般的工业机器人在执行不同的作业任务时，具有较为良好的通用性。
工业机器人技术所涉及的学科十分广泛，然而归纳起来，便是机械学与微电子学的结合，也就是机电一体化技术。尤其与计算机技术的应用密切相关。1. 机械加工应用，其占比为 2%，机械加工行业机器人应用量不高，只因市面上有许多自动化设备可胜任机械加工任务。机械加工机器人应用的主要领域包含零件铸造、激光切割以及水射流切割。机器人喷涂应用仅占 4%，这里所说的机器人喷涂主要是指涂装、点胶、喷漆等工作，仅有 4%的工业机器人参与喷涂应用。机器人装配应用比例因应用多样化而下滑。
机器人焊接应用包含汽车行业中的点焊和弧焊。点焊机器人比弧焊机器人更受青睐，然而弧焊机器人近年来发展态势强劲。许多加工车间正逐渐引入焊接机器人，以实现自动化焊接作业。机器人搬运应用目前是机器人的第一大应用领域，约占机器人应用整体的 4 成。许多自动化生产线需用机器人进行上下料等操作。近年来，协作机器人兴起，搬运机器人市场份额呈增长态势。近年来，技术在不断发展。工业机器人技术也日新月异。那么，不同类型的工业机器人都涉及哪些高科技含量的技术呢？工业机器人有三、六类，其中移动机器人（AGV）是其一。它由计算机掌控，具备移动、自动导航、多传感器控制以及网络交互等诸多功能。它能在机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等诸多行业中，发挥柔性搬运、传输等作用。还可用于自动化立体仓库、柔性加工系统以及柔性装配系统（以 AGV 作为活动装配平台）。同时，在车站、机场、邮局的物品分捡中，它可充当运输工具。国际物流技术发展呈现新趋势，移动机器人是其核心技术和设备。它能配合现代物流技术，对传统生产线进行支撑、改造和提升，实现高架箱储、作业和搬运相结合的点对点自动存取，还能实现精细化、柔性化、信息化，缩短物流流程，降低物料损耗，减少占地面积，降低建设投资等。
点焊机器人具有诸多特点，性能稳定，工作空间大，运动速度快，负荷能力强。其焊接质量比人工焊接明显更优，能大幅提高点焊作业的生产率。点焊机器人主要是用于汽车整车的焊接工作，而生产过程由各大汽车主机厂负责完成。国际工业机器人企业凭借长期合作关系，向大型汽车生产企业提供各类点焊机器人单元产品，还以焊接机器人与整车生产线配套的形式进入中国，从而在该领域占据市场主导地位。随着汽车工业发展，焊接生产线要求焊钳一体化且重量越来越大，165 公斤点焊机器人是当前汽车焊接常用的一种机器人。2008 年 9 月，机器人研究所将国内首台 165 公斤级点焊机器人研制完成。此机器人成功应用于奇瑞汽车焊接车间。2009 年 9 月，经过优化且性能提升后的第二台机器人完成了，并且顺利通过了验收。该机器人的整体技术指标已达到国外同类机器人的水平。弧焊机器人主要是在各类汽车零部件的焊接生产中被应用。在这个领域中，国际上那些大型的工业机器人生产企业，主要是以向成套装备供应商提供单元产品作为主要方式。其关键技术包含以下方面：其一，弧焊机器人系统的优化集成技术，即弧焊机器人运用交流伺服驱动技术，同时配备高精度、高刚性的 RV 减速机与谐波减速器，这样一来，它既具备良好的低速稳定性，又拥有高速动态响应的能力，并且还能够实现免维护的功能。
协调控制技术可用于控制多机器人及变位机的协调运动。通过这种技术，能够保持焊枪和工件的相对姿态，从而满足焊接工艺的要求。同时，也能够避免焊枪和工件发生碰撞。精确焊缝轨迹跟踪技术：它结合了激光传感器和视觉传感器离线工作方式的优点。利用激光传感器来实现焊接过程中的焊缝跟踪，这样能提升焊接机器人对复杂工件进行焊接时的柔性和适应性。同时结合视觉传感器离线观察，从而获得焊缝跟踪的残余偏差。基于这些偏差统计，能获得补偿数据并对机器人运动轨迹进行修正，如此在各种工况下都可以获得最佳的焊接质量。激光加工机器人将机器人技术应用于激光加工领域。它借助高精度工业机器人，能够实现更具柔性的激光加工作业。此系统既可以通过示教盒进行在线操作，又能通过离线方式进行编程。该系统能对加工工件进行自动检测，从而产生加工件的模型，接着生成加工曲线，还可以利用 CAD 数据直接进行加工。可用于工件的激光表面处理、打孔、焊接和模具修复等。其二是机器人系统的误差补偿技术，鉴于一体化加工机器人工作空间大且精度高等要求，再结合其结构特点，采取了非模型方法与基于模型方法相结合的混合机器人补偿方法，从而完成了几何参数误差和非几何参数误差的补偿。
（4）激光加工机器人专用语言实现技术：依据激光加工以及机器人作业的特点，完成了专门用于激光加工机器人的语言。真空机器人是在真空环境下工作的机器人，主要应用于半导体工业，用于实现晶圆在真空腔室内的传输。真空机械手进口困难、受到限制，用量较大且通用性较强，它成为了制约半导体装备整机研发进度和整机产品竞争力的关键部件。国外对中国买家进行严格审查，将其归属于禁运产品目录，真空机械手已成为严重制约我国半导体设备整机装备制造的一个重要问题。直驱型真空机器人技术属于原始创新技术。其二，大间隙真空直驱电机技术：此技术涉及大间隙真空直接驱动电机以及高洁净直驱电机，涵盖电机理论分析、结构设计、制作工艺、电机材料表面处理、低速大转矩控制、小型多轴驱动器等方面。（3）真空环境下的多轴精密轴系的设计。
动态轨迹修正技术方面：借助传感器信息与机器人运动信息的融合，能够检测出晶圆与手指之间基准位置的偏移情况，并且通过动态修正运动轨迹，可确保机器人准确地把晶圆从真空腔室中的一个工位传送到另一个工位。（2）可靠性系统工程技术：在 IC 制造领域，倘若设备出现故障，将会导致极为巨大的损失。因为半导体设备对 MCBF 有高要求，所以要对各个部件的可靠性进行测试、评价以及控制，以此来提高机械手各个部件的可靠性，这样就能保证机械手满足 IC 制造的高要求。洁净机器人是一种在洁净环境中被使用的工业机器人。生产技术水平持续提升后，对生产环境的要求变得越来越严苛。许多现代工业产品的生产都需要在洁净环境中进行，而洁净机器人正是洁净环境下生产所必需的关键设备。其关键技术包含：其一，洁净润滑技术，即通过运用负压抑尘结构以及非挥发性润滑脂，达到对环境无颗粒污染的效果，以满足洁净的要求。（3）控制器的小型化技术：鉴于洁净室的建造及运营成本较高，借助控制器小型化技术来降低洁净机器人的占用空间。
晶圆检测技术：利用光学传感器，借助机器人的扫描，能够获取卡匣中晶圆是否存在缺片、倾斜等相关信息。随着智能装备不断发展，机器人在工业制造领域的优势愈发明显，机器人企业如同雨后春笋般纷纷涌现。然而，占据主导地位的依然是那些龙头企业。发那科是日本的一家公司，专门研究数控系统。它是世界上唯一一家由机器人来制造机器人的公司，也是世界上唯一提供集成视觉系统的机器人企业。FANUC 的机器人产品系列有 240 多种，在装配、搬运、焊接、铸造、喷涂、码垛等不同生产环节都有广泛应用。库卡库卡及其德国母公司在世界工业机器人和自动控制系统领域处于顶尖地位。库卡工业机器人的用户涵盖了通用汽车、西门子等诸多单位。KUKA 的机器人产品最为通用的应用范畴包含工厂焊接、操作、码垛、包装、加工或其他自动化作业，并且也适用于医院。那智不二越为全方位综合制造型企业，涵盖原材料产品至机床领域。其拥有机械加工、工业机器人、功能零部件等多样产品，应用领域极为广泛，包括航天工业、轨道交通、汽车制造、机加工等。那智不二越目光聚焦全球，已从欧美市场拓展至中国市场，下一步计划开发东南亚市场。川崎机器人在物流生产线上提供了诸多不同种类的机器人产品，其在饮料领域、食品领域、肥料领域以及太阳能领域等都有着相当可观的销量。
川崎的码垛搬运等机器人有很多种类，会根据客户工场的不同状况以及不同需求，提供最为合适的机器人。同时，公司内部有用于展示的喷涂机器人、焊接机器人，还有用于试验的喷房等，这些都能够为顾客提供各种相关服务。ABB 机器人在中国已经成为 ABB 全球的第一大市场。史陶比尔集团制造并生产精密机械电子产品，涵盖纺织机械、工业接头以及工业机器人。轻、中、重负载机器人，4 轴 SCARA 机器人，6 轴机器人以及特殊机器人，系列十分齐全，专门用于众多不同的行业和应用。目前史陶比尔生产的工业机器人具备速度更快、精度更高、灵活性更好以及用户环境更佳的特点。柯马公司研发出的全系列机器人产品，其负载范围最小能达到 6 公斤，最大能够达到 800 公斤。柯马的最新一代 SMART 系列机器人，是针对点焊、弧焊、搬运、压机自动连线、铸造、涂胶、组装和切割这些方面的 SMART 自动化应用方案的技术核心。柯马凭借其持续创新的技术，在机器人自动化集成解决方案领域表现出色，成为了佼佼者。爱普生机器人目前在中国地区推广的产品主要有 4 轴工业机器人和 6 轴工业机器人。同时，还提供业内通用的工业机器人（机械手）附件。
爱普生作为水平多关节工业机器人领域的领先企业，其全新的 LS 系列产品的目的是减轻繁重的人工操作。日本安川机器人在产业领域中十分活跃，从日本国内到世界各国，涵盖焊接、搬运、装配、喷涂以及在无尘室内对液晶显示器、等离子显示器和半导体进行搬运搬送等各种类型。并且，日本安川工业机器人一直深受用户的喜爱。新松机器人以机器人及自动化技术为核心，致力于数字化高端装备制造，是一家高技术企业。它在工业机器人领域呈产业群组化发展，在智能物流领域呈产业群组化发展，在自动化成套装备领域呈产业群组化发展，在智能服务机器人领域呈产业群组化发展。公司的核心是工业机器人技术，由此形成了大型自动化成套装备，还形成了多种产品类别，这些装备和产品广泛应用于汽车整车及汽车零部件行业、工程机械行业、轨道交通行业、低压电器等行业。
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