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中国智造 路在何方(五) ——机器人的智能穿戴设备
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近年来,引入工业机器人降低生产成本、提高产品质量,是许多企业关注的方向。工业机器人价格下降明显,中国制造企业的许多行业都开始探索使用工业机器人。像码垛、汽车制造等机器人应用比较成熟行业,由于工业机器人具有明显的优势,因此在行业内的推广非常迅速。但是机器人在新兴行业的推广却遇到阻力。走进这些行业,我们发现一个现象,机器人编程成为机器人应用的重要障碍。

在我国的制造企业,工业机器人应用中极少使用离线编程。机器人编程主要是示教方式。示教操作简单方便,对操作者的技术水平要求低。但是示教编程占用了大量机器人的工作时间。同时,市场竞争导致产品的订单越来越小。有时甚至出现机器人的编程时间超过工作时间的极端情况。这种状况是中国制造企业在全球市场的定位决定的。我们在许多领域看到购买10台以内机器人的企业很多,但是超过30台机器人的企业很少。当机器人的数量增多后,企业使用、管理机器人的成本迅速上升。

工业机器人风靡于上世纪八、九十年代,大规模应用于发达国家的成熟制造市场。近五年伴随着机器人换人概念,国外机器人制造商在我国大规模销售机器人产品,同时国内数以千计的机器人系统集成企业应运而生。但是,由于中国制造企业对工业机器人性能缺乏深刻理解,国外部分机器人企业在国内的技术支持偏弱,国内系统集成商缺乏对机器人应用技术的深入研究,使得中国制造企业应用机器人的水平和技术多数还只是停留在工业3.0的初级阶段。为解决一个工业机器人应用问题,我们曾向国外机器人生产厂询问机器人定位精度,国外机器人厂家与国内经销商都无法准确回答这个数据,而将机器人定位精度与重复定位精度混为一谈。深入交流后发现,该厂家在中国销售的机器人产品,缺乏对高端应用功能的支持。对于中国企业提出的技术要求,以“世界难题”为借口,不予支持。最后在大量实验结果面前,不得不承认这个“世界难题”的瓶颈是他们产品的性能和质量。

中国制造的特点决定了它对工业机器人的要求比欧美日等国更加复杂。目前国内大量的机器人应用简单粗犷,导致机器人的效率低、运行成本高。我们曾向一家企业的董事长描述现状:将3.0的工业机器人当作2.0的设备使用。为摆脱这个困局,我们提出了为机器人建造“智能化可穿戴设备”,也就是为工业3.0的工业机器人开发智能化的管理支持系统,解决自动编程、智能感知、作业状态智能监控、智能管理等问题。浙江清华长三角研究院智能装备与技术研究中心开发的焊接机器人管理系统,可实现数十台机器人联网管理,针对频繁切换的作业要求自动生成机器人控制程序,并对机器人运行状态实现监控。这个系统是对“机器人智能可穿戴设备”的成功实践。

工业机器人在中国制造企业的应用,绝不是一个简单的系统集成。为使它成为中国制造企业生产环节中有机的组成部分,需要我们在机器人应用关键技术、智能化支持系统和产品等领域实现创新。

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