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打通机器人产业成果转化最后一公里_5

发表于:2019-11-13 15:05 作者:新闻小编 来源:新闻小编

  近年来,我国工业机器人的产业技术水平显著提升,研发产品层出不穷,然而一系列的科研创新成果如何走出科研院所成为一个不可回避的问题。

  在去年11月自然出版集团发布的《转型中的中国科研》白皮书中,引用的统计数据显示,我国每年至少有3万项科技成果问世,有7万项专利成果诞生,然而其转化率只有10%,与美国的80%相去甚远,国内科研成果的转化率处于低水平。

  这种局面的出现一方面源于研发能力主体主要集中在科研院所,可结合产业化需求的成果较少,而另一方面,即便是研究出了一项成果,很多企业却难以具备转化的能力,一项项科研成果最终的命运可能就是被束之高阁或躺在展示馆里。

  自由行进主动避让障碍的服务机器人,可以上天入地的水陆空三用机器人,高速搬运的Delta机器人值得欣喜的是,在第16届中国哈尔滨国际装备制造业博览会上,以哈工大机器人集团、哈尔滨行健机器人技术有限公司等10余户企业组成的工业机器人专区展示了一大批形态各异、功能多样的智能机器人。这一款款形式各样、功能各异的机器人不仅被搬进展会供参观者浏览,在现实生活中,它们也真真切切地走入了百姓日常所及的场景中。

  让科研院所有市场

  2012年1月10日,山东东阿阿胶股份有限公司与哈尔滨工业大学曾签署了战略合作协议,共建国家胶类中药工程技术研究中心自动化实验室。双方致力于改造和开发阿胶生产设备,以实现炼胶自动化,提高产品质控水平。如今这条全自动的生产线已经投入市场使用,在阿胶提纯桃花姬自动化生产车间,从开始的化胶、熬膏,到出胶称重、冷库储存、脱模、切胶,直至最后包装完毕,一系列环节在设备自动运转之下完成得有条不紊。这款智慧工厂类的典型机器人产品,将日产能(24小时)从2000kg 提升到了4000kg。

  为充分挖掘释放哈尔滨高新技术成果产业化潜力,加快推进高新技术成果产业化,2014年12月,黑龙江省政府、哈尔滨市政府、哈尔滨工业大学共同投资组建了哈工大机器人集团(HRG),这使得高校技术研发、产品生产和市场营销工作融为一体。在不长的时间里,哈工大机器人集团陆续取得了空间机器臂、仿人灵巧手、极端环境特种设备、工业机器臂等标志性成果,产品达20多类100余种,在产学研相结合的平台上,哈工大机器人集团成功打通了科技成果转化的最后一公里,成为我国机器人行业内的佼佼者。

  在哈尔滨制博会上,哈工大机器人集团展区内一款名为仿人型多自由度假手系统引起了众多参观者的兴趣。

  研发人员杨威向记者介绍说,这款新型仿人型多自由度假手系统基于声电一体化设计理念,融合驱动、传感、控制等先进技术,突破了传统单自由度假手的局限性,具有更好的灵活性和更强的操作功能,可用于帮助残疾人更好地生活。

  让制造企业有力量

  上世纪80年代,哈尔滨工业大学曾研制出我国第一台弧焊机器人和点焊机器人。2013年以来,黑龙江省整合资源优势,积极开展机器人产业园区建设工作,解决机器人生产企业规模小、综合实力差、资源分散、品牌影响力弱等问题,省内第一个机器人产业园区已落户哈尔滨市哈南工业新城。

  据哈尔滨经济技术开发区管委会副主任温善骋介绍,机器人园区已经吸引了哈工大机器人集团等71家公司入驻,2015年实现了五个亿的产值,园区已经具备了机器人产业发展的基础和条件。

  在制博会现场,哈尔滨博强公司一款机器人正马不停蹄的将传送带上的小型货物搬运至另一个传送带上,这个不知疲倦的搬运工名叫Delta机器人,属于高速、轻载的并联机器人,一般通过示教编程或视觉系统捕捉目标物体,由三个并联的伺服轴确定抓具中心(TCP)的空间位置,实现目标物体的运输、加工等操作。

  博强机器人技术有限公司孙总监告诉记者:与人工相比,Delta机器人的抓取速度快,稳定性好,成本低。这家成立于2013年1月的公司致力于研发生产国产自主机器人及自动化装备,现已成功开发了6自由度弧焊机器人、搬运机器人、4自由度Delta机器人等系列工业机器人产品。

  哈尔滨海鹰机器人制造有限公司总经理刘哈生告诉记者,海鹰机器人从2012年开始研发餐厅机器人,到2014年实现大批量销售,截至目前全国已有70家餐饮企业使用我们公司的机器人,这款机器人解决了一些餐饮企业用工难或用工成本高的问题。

  让产业发展有质量我国工业机器人市场需求处于爆发期,机器人市场潜力巨大,今后几年,长三角、珠三角等高端制造业集中区域将会更多地使用工业机器人,在2016中国(哈尔滨)机器人产业论坛上,赛迪研究院装备工业研究所所长左世全在演讲时指出,预计到2020年,我国工业机器人保有量将达到60万台以上,密度达100以上。市场对机器人的巨大需求,使得整个机器人产业前途光明,然而,我国目前机器人产业发展仍存在严重的制约。

  据一位研发机器人的技术人员透露,生产出的机器人本体利润低,为了占有市场,行业内存在拼价行为,核心零部件对外倚重偏大,零部件成本压力大。

  当前,我国正处于加快转型升级的重要时期,以工业机器人为主体的机器人产业,正是破解我国产业成本上升、环境制约等问题的重要路径选择。面对机器换人巨大需求带来的历史性机遇,推动机器人产业朝着健康方向发展,哈尔滨市将对高校、科研院所和企业的资源进行进一步整合,加强前瞻布局,深度布局机器人产业。

  相关:机器人产业发展规划(2016-2020年)

  工信部装备司为贯彻落实《中国制造2025》总体部署,推动我国机器人产业健康可持续发展,2016年3月21日,工信部、国家发改委、财政部联合印发《机器人产业发展规划(2016-2020年)》(以下简称《规划》)。

  《规划》综合考虑国内外机器人产业现状及未来发展趋势,针对机器人全产业链上的瓶颈和问题,提出了我国机器人产业十三五期间的总体发展目标形成较为完善的机器人产业体系。技术创新能力和国际竞争能力明显增强,产品性能和质量达到国际同类水平,关键零部件取得重大突破,基本满足市场需求。并从产业规模持续增长、技术水平显著提升、关键零部件取得重大突破、集成应用取得显著成效四个方面提出了具体目标。规划目标是引导和促进规划实施的重要手段,是推动规划落实的重要方向。下面分别阐述这四方面目标提出的原因及内涵。

  规模化是产业发展的必由之路

  规模化、集群化是现代产业发展的趋势,是发展战略性新兴产业的必由之路。规模化发展能够实现产品的统一和标准化,降低单位成本,有利于管理人员和工程技术人员的专业化,有利于新产品开发。

  我国开展机器人研发并不晚,早在20世纪70年代就已开展相关研究,先后经历了80、90年代的原型和示范阶段,国内很多大学和研究机构开展了大量研究工作,取得了丰富成果。但由于当时我国工业化进程和市场需求等因素尚未达到机器人发展所需阶段,产业化与应用进展缓慢,远未达到规模化生产的程度。2010年以后,在工业转型升级等市场需求的拉动下和各项政策措施的鼓励下,我国机器人产业开始加速发展,按照国家统计局的数据,2015年我国工业机器人产量为32996台,同比增长了21.7%,其中自主品牌工业机器人产销22257台(中国机器人产业联盟数据),同比增长了31.3%,自主品牌保持了更快的增长速度。

  未来五年,我国机器人产业发展的一个目标是提高产业化能力、提升市场占有率,并在中高端产品方面实现突破。今年年初,工业和信息化部对全国机器人产业情况进行了摸底调查,初步统计我国涉及机器人生产及集成应用的企业800余家,其中200多家是机器人本体制造企业。但大部分企业以组装和代加工为主,产品主要集中在三轴、四轴的中低端机器人。因此,十三五期间工业机器人方面,六轴及以上工业机器人产品的规模化、产业化能力的提高是重中之重。从产业发展速度和市场需求增长趋势分析,到十三五末,我国自主品牌工业机器人年产量将达到10万台,其中六轴及以上工业机器人年产量约占一半左右;服务机器人将随着感知系统、灵巧操作系统等技术的突破和发展,在助老助残、医疗健康等领域实现小批量生产及应用,并在教育、娱乐、安防、救灾等领域使服务机器人实现商业化,我国服务机器人产业规模有望超过300亿元。

  目前我国机器人企业规模普遍较小,逾90%的企业年产值在1亿元以下,龙头企业规模也不大,同国际机器人领先企业的营业收入相比差距较大,难以支撑产业未来规模化的发展目标。因此,培育具有国际竞争力的龙头企业,带动中小企业向专、精、特、新方向发展,形成集群效应,增强产业竞争合力,是未来五年我国机器人产业发展的目标和方向。

  技术提升是产业发展的核心所在

  技术创新是机器人产业发展的重点任务之一,强化产业创新能力的根本目的是提升产业国际竞争力、更好地满足日益增长的市场需求。近年来,在国家相关科技计划的支持下,我国机器人产品在技术性能和设计水平上有了长足的进步。工业机器人方面,已基本掌握设计、制造、应用过程中的多项关键技术,开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、喷漆等工业机器人。服务机器人近年来也开始起步,随着各项技术的突破,水下机器人、极地科考机器人、核工业机器人、救援救灾机器人、手术机器人、清洁机器人、模型无人机等各类自主研发产品不断涌现。但总体来看,我国机器人产品同国外先进水平还存在一定差距,其中工业机器人在速度、载荷、精度、自重比等方面相对落后,服务机器人在自主决策、脑机接口和智能感知等关键技术及前沿技术研究上仍较落后,概念性产品较多、产业化产品很少。

  随着机器人在工业生产领域应用的不断扩展,为适应更加复杂、精细、快节拍的作业,工业机器人要在高速度、高精度、重载荷、智能化、低噪音、超洁净、多机协调等方面进一步提升,争取到十三五末主要技术指标达到国外同类产品水平;服务机器人应重点突破人机协同与安全、信息技术融合、生机电感知与融合等关键技术,提升医疗健康、家庭服务、反恐防暴、救灾救援、科学研究等领域服务机器人技术水平,接近国际水平。促进我国机器人产业在未来五年实现健康快速可持续发展。

  随着制造业智能化的全面推进,传统机器人所能完成的工作范围,无法适应新的制造方式和商业模式,新一代机器人将在数字化车间、智能工厂中扮演更为重要的角色,未来应用空间将更加广阔。在新一代机器人领域,重点开展人工智能、机器人深度学习等基础前沿技术研究,突破机器人通用控制软件平台、人机共存、安全控制、高集成一体化关节、灵巧手等核心技术,实现智能机器人创新应用。

  关键零部件是产业发展的基础

  关键零部件是机器人产业发展的基础,是决定机器人质量、性能的关键所在。我国在机器人关键零部件研发方面取得了一定的成绩,研制出了交、直流伺服电机及驱动系统、光电编码器、滚珠丝杠、液压元部件、谐波减速器等关键零部件。但总体而言,我国机器人关键零部件的研发和制造能力还比较薄弱、技术水平较低、性能质量不高,并成为一直以来制约我国机器人产业发展的短板问题。

  目前我国工业机器人所需精密减速器、伺服电机及驱动器等关键部件约占多关节工业机器人成本的70%左右,特别是性能可靠的精密减速器、高精度传感器等国内能够提供规模化生产的企业还很少。虽然一些企业已经实现了部分关键部件的国产化,但在批量生产时的性能稳定性、质量可靠性方面还有待提升,这一问题如得不到解决,将阻碍国产机器人整体质量、性能的提高,影响产品市场竞争力,使产业难以可持续健康发展。

  因此,《规划》提出在十三五期间,要在机器人用精密减速器、伺服电机及驱动器、控制器方面取得重大突破,性能、精度、可靠性达到国外同类产品水平,并要在六轴及以上工业机器人中实现批量应用,市场占有率达到50%以上。

  集成应用是产业发展的重点环节

  技术应用与社会需求相结合是推动机器人产业快速发展的重要因素,扩大集成应用是促进机器人产业化的重点环节。

  从目前机器人普及率较高的汽车行业看,由于这一领域聚集了大批专注于汽车制造工艺的机器人系统集成商,且与汽车厂商保持长期合作关系,能够为汽车技术提升及时提供工艺改进解决方案,推动了机器人在汽车制造业的广泛应用。随着市场对机器人认可度的不断提高以及机器人应用工艺水平的提升,机器人应用正从汽车行业向其他领域延伸,特别是量大面广的制造业将为机器人带来更加广阔的市场,未来3C、物流、食品加工等行业对机器人的需求都会较快增长,机器人的大规模应用将为国内系统集成商带来发展机遇。

  与国外同行相比,国内集成商虽然发展时间较短,企业规模相对较小,在汽车等机器人高端应用领域无法与国外集成商抗衡,但也拥有许多本土的比较优势,包括渠道优势、价格优势、服务成本较低等竞争优势。特别是国内集成商更熟悉下游应用行业的需求和特点,只要能够更多针对用户的工艺和生产设施,提供更加简化、易操作的自动化设备,及时满足用户提质增效的需求将大有作为。

  十三五期间,我国机器人产业要把握机遇,充分发挥本土服务优势,把握下游用户的需求特点,增强整体解决方案的提供能力,从典型领域示范应用着手,总结成功经验并加以推广,形成示范效应,实现机器人在重点行业的规模化应用,争取到十三五末制造业每万名工人机器人拥有量达到150以上。

  完善产业体系实现规模与技术双突破

  近几年,随着科技的突飞猛进,各种智能机器人开始走进大众视野。先是之前的人机围棋大战,再到后来美国某大学研制出的可授课机器人,这每一项先进发明的背后,机器人所携带的能力都让我们叹为观止。不管你是否愿意相信,智能模式已经成为技术创新的新出口。近日机器人做外科手术、机器人教你理财等话题引发激烈讨论。

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