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工业机器人在国防科技领域的应用
添加时间:2018-10-17 16:51:08

工业机器人在国防科技工业领域的应用(图1)

采用工业机器人对于改善劳动条件,提高劳动生产率,提升技术创新能力,促进产业结构调整和发展方式转变都具有重要意义。目前,全球制造业普遍面临着制造模式的变革,美国“再工业化”高端制造发展战略和欧盟“新工业革命”发展战略核心都是以机器人为主导、信息技术为平台的新型制造模式。我国由于劳动力短缺和成本急剧上升,使得以劳动力密集为特征的低成本制造模式难以持续,以机器人为主导的智能制造模式是我国制造业转型升级的必然选择。


工业机器人,简单说来,就是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的自动化装备,采用工业机器人对于改善劳动条件,提高劳动生产率,提升技术创新能力,促进产业结构调整和发展方式转变都具有重要意义。工业机器人现在已经广泛应用于我国汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中。弧焊机器人、点焊机器人、分配机器人、装配机器人、喷漆机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量采用。


国防科技工业领域工业机器人产业发展现状国防科技工业是我国较早开展工业机器人研发制造的行业,直接承担了国家“七五”、“八五”、“九五”攻关计划,以及“863”计划相关课题及国防科工局(原国防科工委)相关技术推广项目,拥有多个相关领域国家重点实验室。国防科技工业众多企事业单位直接参与了工业机器人整机和分系统的研发,同时,武器装备科研生产和军民融合式发展的要求也推动了我国工业机器人产业尤其是专用机器人产业的发展。在汽车等传统民品产业领域,以及核废料处理等特殊操作环节,工业机器人已得到广泛应用。在军品科研生产中,尤其是危险程度高的火工弹药等领域,工业机器人也得到了一定程度的应用,例如,国家“863”计划和原国防科工委曾立项对工业机器人技术在高危产品自动装配中的应用进行研究和推广。


整机制造。军工集团公司都有下属单位从事工业机器人整机项目,根据项目进度,分别处在理论研究、样机研发、示范应用和初步产业化等不同阶段。自主研发出焊接机器人、码垛机器人、涂装机器人、装配机器人等通用型工业机器人产品,在军品制造、军事物流、船舶工业、汽车及汽车零部件制造、机械加工、电子电气、塑胶及塑料工业等行业得到了广泛应用;防爆、防辐射等专用工业机器人产品在弹药装填、核废料处理等特殊领域也得到了工业机器人在国防科技工业领域的发展与应用□ 卢 宁国防科技工业是我国较早开展工业机器人研发制造的行业,武器装备科研生产和军民融合式发展的要求也推动了我国工业机器人产业尤其是专用机器人产业的发展国防科技工业


应用;自主开发的激光自动导引车等工业机器人产品填补了多项国内空白。分系统和零部件研发生产。据不完全统计,军工企事业单位参与了工业机器人本体技术、电机驱动技术、机械手运动控制技术、减速器、运动控制器、操控系统、传感器技术、伺服电机技术等全部关键部件的研发。在机构控制、传感器技术等领域达到国际先进水平,突破了RV减速器、图形化示教、通信接口设计等关键技术领域,电阻焊机控制器等产品的国内市场占有率超过50%,并实现出口。通过历年国家投资和军品科研生产项目牵引,军工企事业单位的核心制造能力(柔性制造、系统集成等)大幅提升,建成了一批与机器人核心技术相关的国防科技重点实验室,在信息化、智能化产品的开发设计、仿真试验等方面积累了大量经验,在众多型号军民两用服务机器人(如:侦查、背包机器人,五指灵巧机械手等)研发制造领域取得突破,具备了系统性开展工业机器人理论研究、设计、分系统研发制造、系统集成、检验检测等的相关能力和技术储备。


未来市场需求与发展趋势随着《智能制造科技发展“十二五”专项规划》、《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》、《智能制造装备产业“十二五”发展规划》、《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》等宏观指导规划陆续出台,以及重庆、上海、深圳等具有一定产业基础和应用市场的地方政府相继出台产业发展规划及支持性政策,相关军工集团及军工企事业单位也在积极研究推动工业机器人产业发展。


部分军工集团公司已在集团层面启动工业机器人的专项发展规划研究,部分军工企业和科研院所也在积极寻求与国内外工业机器人制造厂商在技术研发、产业化等方面进行合作,将工业机器人列入优先发展的军民结合项目。军民两用和民品产业。近年来,国防科技工业军民两用和民品产业发展迅猛,在劳动力成本上升和保障产品质量、提高生产效率、避免工伤事故要求的双重影响下,将带动对工业机器人的巨大需求。


国家加强军工核心能力建设的机遇。“十二五”以来,国防科技工业投资以建设先进的军工核心能力、促进发展方式转变为主线,强调进一步提升关键制造水平,健全先进工艺手段,推动数字化、信息化生产线建设,为数控装备、工业机器人等智能装备发展带来巨大机遇。


武器装备机械化信息化复合式发展的要求。我军将大力推进武器装备的体系化、信息化、自主化发展,提高基于信息系统的作战能力,以及以打赢信息化条件下局部战争为核心的完成多样化军事任务的能力,将新上一批重大装备,推动各军种的战略转型,一方面对国防科技工业敏捷制造、精密制造等制造水平提出更高的要求,带动了工业机器人等智能化设备的采用,另一方面也将引领高端特殊服务机器人产业发展。


当前面临的问题与建议鉴于军工行业的特殊性,目前还没有建立有效的综合性供需对接平台。同时,部分潜在应用领域投入不足、效益不高,也限制了工业机器人的推广应用,且国产装备可靠性、成本优势不明显导致用户不愿使用国产装备的问题普遍存在,制约了我国工业机器人产业的良性发展。因此,军工集团对工业机器人产业发展的重视和投入亟待加强,成套设备自主设计和整体配套能力欠缺,缺乏标准和模块化开发平台,关键元器件国产化任重道远,整机成本居高不下,缺乏产研交流合作平台等问题仍普遍存在。为促进工业机器人产业发展,尤其是在高端应用领域的拓展,国防科技工业在研发制造及市场应用两个方面将发挥至关重要的作用。推动军民融合式发展和国防科技工业改革开放,尽快出台相关行业标准,完善产业政策,以及推进管理创新和商业模式创新,探索政产学研用合作和风险共担机制等将能有效促进我国工业机器人产业的发展。