我国工业机器人发展现状

□陈佩云金茂菁曲忠萍

发展现状

北京机械工业自动化研究所

我国工业机器人经过20多年的发展已在产业化

的道路上迈开了步伐。近几年,我国工业机器人及含工业机器人的自动化生产线和工程项目、相关产品的年产销额已近3亿元。国家“八六三”高技术计划已将沈阳新松机器人自动化股份有限公司、哈尔滨博实自动化设备有限责任公司、一汽集团涂装技术开发中心、国家机械局北京自动化所工业机器人与应用技术工程研究中心、大连贤科机器人技术有限公司、天津市南开太阳高技术有限公司、上海机电一体工程有限公司、上海交大海泰科技发展有限公司、四川绵阳四维焊接自动化设备有限公司等确立为智能机器人主题的9个产业化基地,除南开太阳公司外,其余8家都是我国研发和从事机器人应用工程的大户。此外,还有大连组合机床所、上海富安工厂自动化公司、国家

研究开发现状

1.概况

我国现有机器人研究开发和应用工程单位200

多家,其中从事工业机器人研究和应用的有75家,共开发生产各类工业机器人约800台,90%以上用于生产中,引进工业机器人做应用工程的约500台。

经过“七五”攻关和“八五”、“九五”、国家“八六三”计划支持的应用工程开发,我国第一代工业机器人设计、制造和应用技术已趋于成熟,近几年工业机器人的开发基本上是按用户需求结合应用工程进行的。一些大型工厂、公司(如一汽、二汽、华录集团等)在企业重组后,生产发展生机勃勃,由应用机器人的大户转向开发机器人。

表1主要研发生产单位近三年工业机器人研发生产应用销售情况

单位名称国家机械局北京机械工业自动化研究所机器人中心

主要产品系列

・PJ系列喷涂机器人・PM系列自动喷涂机・龙门仿形自动喷涂机・弧焊、搬运、码垛、装箱、装配、水切割等多种机器人产品

近三年研发生产、应用情况・完成喷涂、包装码垛、焊接、涂胶、上下料、水切割、装配等共26条线(站),含45台机器人

・用于汽车、陶瓷、医药、电器、木业、航空、玻璃、石化、铁路车辆等行业26

备

注

・共装备70多条自动生产线和工作站,含170多台工业机器人,95%以上整机自主开发・工业机器人行业归口单位,“863”产业化基地

系列家用户・弧焊、水切割、等离子切割、・弧焊、冲压、AGV运输、点焊、装配、沈阳新松机器人自动化股份有限公司

注塑、浇铸等工业机器人系列・特种机器人(水下有缆、无缆等)

・物流与仓储自动化,自动化生产线,AGV小车

哈尔滨博实自动化设备有限责任公司

・自动包装码垛生产线・点、弧焊机器人・管道、爬壁机器人

・搬运、上下料移载等各类工

上海机电一体工程有限公司

业机器人・自动化立体仓库

・机器人焊接单元、自动化生产线及装配线

2

浇铸、注塑等共41条线(站),含114台工业机器人及机械手、AGV小车・用于汽车、摩托车、航空、机械、材料、教育、烟草、电器、科研等行业,共

39家用户

・已完成100余项机器人应用工程和自动化生产线项目・机器人技术国家工程研究中心“,863”产业化基地

・涤纶长丝饼、化肥等自动称重、包装码垛生产线共16条线,含机器人16台,机械手16台

・用于石油、化工、化纤、化肥等行业9家用户

・玻璃生产线用移载机器人、钣材

FMS、弧焊工作站、装配线等5条线(站),含40台机器人

・共装备30多条生产线,含各类机器人数十台・“863”产业化基地

・累计完成100多项工程项目,提供80余台套机电一体化产品,60余台工业机器人・“863”产业化基地

・用于机械、汽车、电器等行业5家用户

2001年第1期单位名称上海富安工厂自动化有限公司

中国华录大连贤科机器人技术有限公司四川绵阳四维焊接自动化设备有限公司

主要产品系列

・工厂自动化成套设备・专用工业机器人成套设备・工业机器人应用工程・HLRQ,D系列装配机器人・A系列AGV小车・自动供料装置

・TF系列弧焊机器人、点焊机器人

・焊接机器人应用工程・全自动薄板冲压生产线・冲压线上下料机械手・拆垛装置、穿梭传送装置・物流自动化系统昆明船舶设备有限公司

・立体仓库・码垛、搬运机器人・LGV

近三年研发生产、应用情况・弧焊、焊装、装配及专用机器人13条线(站),含42台机器人,7台机械手・用于汽车、交通、玻璃等行业5家用户

・装配生产线、自动生产线共6条,含7台机器人,数台AGV,3台供料装置・用于电器、教育行业7家用户・弧焊生产线(工作站)6条(站),含14台机器人

・用于汽车、摩托车、电器开关等行业

6家用户

《机器人技术与应用》备

注

・华录自动进口机器人384台・“863”产业化基地

・“863”产业化基地济南第二机床集团有限公司

・冲压生产线4条含上下料机械手及拆垛、穿梭传送装置20余台・用于汽车、电器行业4家用户・物流自动化系统、高架多货位立体仓库两套,含16台搬运和码垛机器人,

LGVAGV数台

・冲压生产线已有20多条用于国内各大汽车厂

・用于烟草行业2家用户。

机械局机械研究院及北京机电研究所、东风汽车公司、济南第二机床厂、济南铸锻研究所、昆明船舶公司、哈尔滨焊接研究所、北京精艺公司、哈尔滨风华机器厂、航天测控公司、首钢莫托曼公司、安川北科公司等都以其开发生产的特色机器人或应用工程项目而活跃在当今我国工业机器人市场上。

究所生产销售了十几台弧焊机器人及搬运机器人。一

些合资公司如安川北科自动化公司用安川公司机器人做应用工程已有100多台,首钢莫托曼公司也已售出二百多台机器人。

应用现状

1.概况

目前全国约有工业机器人用户700多家,拥有的工业机器人约3500台,其中国产机器人约占1/5,其余是从40多个国外厂商进口的各类工业机器人。我国工业机器人的市场受国际和国内市场、经济的影响而有所起落。国际上1997年是工业机器人创记录的销售高峰,我国仅从日本就进口436台(固定程序操作和机械手除外,此处是按ISO定义的工业机器人),当时也是“九五”计划的第二年,各单位资金到位,购得起机器人;而1998年国际机器人市场开始疲软,我国各大企业技改资金已大量消耗,只从日本进口178台机器人,一下子跌了258台,而国产机器人市场也欠佳;1999年国际机器人市场开始回升,我国也接近“九五”末,准备迎接新世纪的曙光,各大企业对机器

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2.主要研发生产单位及近三年开发应

用项目

表1列出了我国一些主要研发生产工业机器人

和承担应用工程项目的单位近三年研发及承担应用工程项目情况。

除表1所列之外,一汽集团近三年与沈阳自动化所合作开发了2台点焊机器人和一条冲压生产线(含12台上下料机器人)自用;二汽开发了1台点焊机器人和14台龙门式机器人自用;济南铸锻所开发了十几台铸锻机器人用于各大汽车厂的铸造分厂;北京机电研究所开发生产了十几台辊锻、热锻机器人用于各大汽车部件锻造厂和轿车厂;大连组合机床研

2001年第1期表2724家工业机器人用户地域分布

省市内蒙古山西河北北京辽宁吉林黑龙江上海江苏安徽

用户数

692874472717678515

《机器人技术与应用》省市山东天津浙江江西福建重庆湖南湖北河南广东

用户数

5634241014169341745

省市广西贵州海南四川云南陕西甘肃宁夏青海新疆无址

用户数

96321917411118

表3724家用户行业分布行业机械制造汽车(含摩托车)

电子电器电机材料加工机车车辆交通运输电力核能邮电通讯船舶航海食品加工石油化工冶金钢铁建设塑料环保军工航空航天轻工医药教学科研其它

工业机器人应用企业数143324861316154126762563329844208

人的需求升温,进口增加,国内各研发、生产单位也忙碌起来。总的来讲,近三年我国工业机器人的增加为400-600台/年。

2.应用地域和应用行业的分布以下是我们所调研的100多家用户(用户调研表回函34家、走访调研88家)和从各种渠道了解及行业积累掌握的724家用户的统计结果。

(1)应用地域分布列于表2

由表2可见,这些用户集中在华东、华北、东北、中南等地区,其中华东地区为261家,占36%;华北地区为159家,占22%;东北三省为91家,占

13%;中南地区为107家,占15%。西部地区的四川、重庆和陕西应用也

较活跃。边远地带除西藏外都已启动。我国香港特别行政区和台湾省都有应用,尤其是台湾省,其应用的工业机器人总数已超过5000台。

(2)应用行业分布

724家用户行业分布列于表3。

由表3可见,大机械行业(机械制造和汽车工业)共467家,占用户的

65%,电子电器和邮电通讯共92家,占用户的13%。可见目前我国工业机

器人主要应用在汽车、机械制造和电子电器三大行业。汽车、机械制造自

70-80年代就是主要应用行业,而电子电器行业大多数工业机器人用户

是90年代以后扩展的。

3.典型应用行业

(1)汽车行业

324家用户分布如下:其中整车厂133家,车身、车厢厂8家,零部件

厂153家,包括发动机、底盘、仪表、车轮、车桥、车门等近30种零部件厂家,摩托车30家。

(2)电子电器行业

电子电器行业于90年代后期开始较多应用工业机器人,尤其是装配机器人,在国内开始生产的早期引进了数百台,近几年国内一些单位开始生产并用国外产品搞应用工程。在我们所统计的93家用户中,包括电视机厂

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2001年第1期家14家,其它家电(冰箱、空调、洗衣机、电扇、电厨具等)

15家,电讯15家,电控开关15家,音像设备6家,其它19

《机器人技术与应用》我们对542家用户及其中汽车、电子电器、工程机械3个行业的部分用户进行了统计,结果列于表4。

由表4可见,就全国而言目前用得最多的是弧焊、点焊、装配、喷涂机器人;其次是搬运、上下料

(冲压、压铸、铸锻、注塑等用的大多是上下料机器

家。其中有54家共用566台机器人+25条生产线+15台AGV,此外还用插装机、贴装机300多台。

(3)工程机械行业

我国建筑工程机械有220多个生产企业、其产品包括挖掘、起重、铲运、桩工、压实、路面、市政环卫、园

林、建筑装修等各类机械。在我们所调研统计的46家企业中,有29家用了各类机器人78台、2台AGV和1条含机器人的生产线。工程机械行业主要用的机器人是弧焊和喷涂,占95%以上。

人);再是包装、码垛、拆垛机器人、AGV车和密封涂胶机器人。就行业而言,汽车行业以焊接、喷涂、涂胶为多,冲压、搬运、装配次之;电子电器集中在装配,而华录一家用了300多台,其次是搬运和喷涂;工程机械集中于弧焊,喷涂其次。此外包装、码垛、拆垛机器人目前主要用于石化、轻纺行业和烟草行业。

4.应用机型分布

表4我国工业机器人应用机型分布行业

机型弧焊点焊装配喷涂搬运移载冲压包装码拆垛

AGV(LGV)

汽车(168家)

366台+4条线387台+7条线38台+10条线281台+24条线

60台40台+37条线

9台18台47台(站)25台+1条线

21台2台

电子电器(54家)

9台

工程机械(29家)

67台1台

与其它行业总计(542

家)

484台+4条线438台+7条线

362台+23线34台+2线144台4台1台15台

1台7台+1线

349台+30条线219台+3条线44台+37条线

53台

2台

47台47台(站)25台+1条线

25台

密封涂胶铸锻上下料

8台11台5台3台+1条线

4台2台2台2台1台

水切割检查注塑激光焊等离子切割教育培训火焰切割其它总计总计

3台3台+1条线

1台2台2台2台1台

4台

1290台84条线18台AGV1290台+84条线+18台

AGV

566台25条线2台AGV566台+25条线+15台

AGV

2台

78台1条线2台AGV78台+1条线+2台AGV

101台

2216台116条线47台AGV2216台+116条线+47

台AGV

注:在本统计表中所统计的是按ISO定义的工业机器人,并未计入注塑上下料机械手、插装机、贴装机及其它固定程序操作机。工作站一般含机器人1台以上,生产线起码含2台以上机器人。

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