我國機器人產業邁向中高端(科技視點)
前不久,在北京舉辦的2023世界機器人大會機器人博覽會上,最新成果紛紛亮相,成為觀察機器人前沿技術和產業發展的重要窗口。
(資料圖片)
我國機器人產業發展態勢如何?還要在哪些方面發力?記者進行了采訪。
場景拓展,“機器人+”應用不斷延伸
按照應用領域,機器人分為工業機器人、服務機器人、特種機器人。本次博覽會打破按機器人分類的傳統展示形式,打造了“機器人+”制造業、農業、商貿物流、醫療健康等10個應用場景展區和1個關鍵零部件展區。160家國內外機器人企業攜近600件展品參展,其中60款為全球首發。
旋轉360度無死角、根據指令自動灌裝……走進“機器人+”制造業展區,但見機械臂揮舞自如,個個身手不凡。近年來,工業機器人應用場景不斷“出圈”,正從汽車制造、金屬加工等傳統領域向光伏、鋰電池等行業延伸。機器人技能也隨之“進化”,不只會干搬運、焊接等“體力活”,還能做排產、質檢等“腦力活”,甚至能人機協作完成更復雜的操作。
工信部統計數據顯示,目前工業機器人應用覆蓋國民經濟60個行業大類、168個行業中類,我國連續9年成為全球最大的工業機器人應用國。2022年,我國工業機器人產量達到44.3萬套,同比增長超過20%,裝機量占全球比重超過50%。
在“機器人+”農業展區,形式多樣的智慧果園解決方案吸引人們駐足參觀。一座微型模擬溫室番茄大棚內,一臺多臂采摘機器人來回穿行,“看見”番茄后便會停下來、伸出機械臂,只需數秒就能采摘一個果子。據工作人員介紹,這臺機器人不只“眼神”好,而且“頭腦”靈活,能根據顏色判斷果實的成熟度,監測果樹生長信息、幫助估算產量。
服務農業是服務機器人應用拓展的縮影。統計顯示,2022年我國服務機器人產量達645.8萬臺。采摘、巡檢、物流、養老……服務機器人正加速與生產生活融合。
據專家介紹,近些年服務機器人發展較快,主要得益于人工智能的發展,語音理解、視覺識別能力的嵌入讓服務機器人更“聰明”了。
博覽會上,一款全場景通用型3D相機備受關注。展臺工作人員介紹,相比以往的3D相機,該產品能“看”到20米之外,并且面對強光等苛刻條件也能連續輸出完整、準確的深度影像信息。由于“害怕”室外強光,基于3D視覺的機器人之前主要在室內應用。借助新的3D相機,機器人可以走向戶外,在大型倉儲、物流、割草等場景中大展身手。
特殊環境作業的需求推動了特種機器人的發展,多款具有防災救災功能的機器人成為博覽會上的“明星”。
“借助這款外骨骼機器人,你只需稍微發力,手臂就能輕松抬起30公斤的重物。”中電科機器人有限公司工作人員告訴記者,科研人員基于仿生學與人機工程原理開發的這款外骨骼機器人,能夠自動檢測手部發力的情況,提供精準細致的助力,可在應急救援、物流搬運等方面發揮作用。
專家表示,機器人是人工智能、5G等技術連接制造業的橋梁。當前,數字經濟蓬勃發展,智能化、網聯化、柔性化制造加速推進,發揮好機器人的撬動作用,不僅能幫助制造業提質增效,還有望開辟發展新領域新賽道,塑造發展新動能新優勢。
創新驅動,機器人產業鏈已初步形成
記者了解到,總體上看,近年來我國機器人產業基礎能力提升較快,呈現向中高端邁進的趨勢,一些技術和應用已走在世界前列。
——打破壟斷,進入汽車制造等高端應用行業。
在沈陽新松機器人汽車點焊工作站,4臺工業機器人正揮舞手臂,在白色的汽車骨架上“戳戳點點”,展示其車身點焊技能。
“汽車焊裝線工藝結構緊密、技術難度大,需要多臺焊接機器人精準高效、無故障穩定運行。由于行業壁壘高,汽車點焊曾長期被國外機器人公司壟斷。”沈陽新松機器人自動化股份有限公司行業經理馬騁告訴記者,基于自研的控制和軟件系統,沈陽新松機器人的點焊效果和效率達到行業領先水平,目前已有近百臺點焊機器人進入國內多家汽車整機生產企業。
——搶占機遇,挺進新興智能制造市場。
在埃夫特智能裝備股份有限公司展臺,工作人員向記者介紹了6軸工業機器人在光伏行業的應用情況。在硅片加工過程中,需要用到一種稱為“花籃”的載具。硅片放入“花籃”后,機器人再根據指令抓取“花籃”放入設備進行下一環節生產。然而,由于硅片薄而脆、極易碎裂,這一看似簡單的抓取動作也充滿挑戰:機械臂既要快速響應,還要有極高的定位精度和平穩性,以減少硅片損傷。
埃夫特公司的科研人員迎難而上,研發出更靈活、更精準的機器人。如今,該公司的機器人受到光伏廠商的青睞。
——跨越升級,開辟新場景創造新需求。
“我們的機器人夾具抓取力度可控,已經應用到月餅生產、生鮮加工等多個行業。”在北京軟體機器人科技有限公司展臺,工作人員向觀眾介紹產品亮點。
記者了解到,傳統機器人大多通過吸盤、氣缸等抓取物體,但這些夾具滿足不了異形、易損物品的分揀和包裝需求。基于彈性體材料技術,這家公司改進機器人結構設計,突破了柔性物體安全無損抓取和搬運等難題,推動機器人應用走向更廣闊的場景。
“從機器人本體、零部件到集成應用,我國的機器人產業鏈已經初步形成。”中國電子學會政策研究與國際合作中心主任王桓說,我國制造業規模大、門類齊全,加快建設制造強國為機器人產業發展提供了廣闊前景,未來發展可期。
應用牽引,努力推動機器人產業高質量發展
“有了這顆‘心臟’,機械臂更加靈活。”展廳里,一款減速機產品備受關注。作為工業機器人的“心臟”,高精密減速機一直依賴國外進口,這款自主研發的減速機實現了新突破。
記者了解到,近些年國內廠商還攻克了控制系統、伺服電機等關鍵核心零部件的許多難關,機器人的國產化率逐步提升。其中,諧波減速器、旋轉矢量減速器等核心零部件進入國際頭部企業供應鏈體系。
專利數量就是證明。王桓告訴記者,近年來我國機器人領域的專利申請量保持上升趨勢,專利申請量連續多年位居全球首位。
受訪專家同時指出,我國在機器人關鍵核心技術上仍然存在短板,材料、加工工藝等基礎研發依舊比較薄弱。推動機器人產業高質量發展,應著力補短板,在基礎研究、關鍵核心技術攻關上發力,夯實產業發展根基,努力提升機器人核心部件、軟件國產化水平,強化產業鏈供應鏈安全。
補短板的同時,也要鍛長板。經過多年發展,我國走出了一條以“機器人+應用”深耕優勢行業,帶動技術突破、迭代升級產品、提升產業規模的創新發展路徑。專家認為,應繼續發揮應用的牽引作用,努力將市場優勢轉化為技術優勢。
本次大會期間,《北京經濟技術開發區機器人產業高質量發展三年行動計劃(2023—2025)》發布。根據該計劃,到2025年,北京經開區力爭機器人研發投入年復合增長率達到50%以上,搭建50個機器人應用場景示范項目。
“把握機遇,加速實現‘由大到強’轉變,我國機器人產業將為實體經濟發展提供更有力的支撐。”王桓說。(記者 喻思南)
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