第一篇:工业机器人产业应用与智能制造技术论坛
工业机器人产业应用与智能制造技术论坛邀请函
会议背景
中国是世界机器人需求增长率最高的国家之一,去年销量为2.26 万台,同比大增51%,而美德等国的比例均在40%以下,预计2014 年中国的工业机器人销量将成为全球第一。国内市场上已有5 万台左右工业机器人在服役,占全球总量的4.5%,保有量位居日、韩之后排亚洲第三,市场需求增速位列全球第一。
随着我国产业结构不断调整升级,全球制造业中心向中国转移,我国的机器人市场将会进一步扩大。有统计显示,2004 年以来,国内机器人市场年平均增长率达到40%以上;2011年增长率达到51%,机器人新安装量达到23000 台。国际机器人联合会预测,到2014 年中国将成为全球最大的机器人市场。国家有关部门加大了对工业机器人产业的关注程度,“十二五”规划中明确了对工业机器人产业予以重点扶持。
中国碰到非常尴尬的情况是,整机可以做出来,但是整体价格下不来,在成本上面根本没有竞争优势,所以走成本优势出路不大。中国机器人生产企业面临着机遇与挑战:一方面是巨大的市场空间;另一方面则是要与狼共舞,跟国际巨头短兵相接,争夺市场。
会议组织机构
主办:重庆市人民政府
重庆市商委
重庆市经信委
MMI现代机械工业杂志 协办:重庆市立嘉会议展览有限公司 承办:上海信闻信息科技有限公司
会议议程
9:00—9:10 开幕致词
把加快发展智能制造放在突出位置 工业和信息化部装备工业司相关领导
机器人产业规划与政策导向,倾力打造“机器人之都” 重庆市领导(经信委/商委/两江新区主管领导)
主题:工业机器人产业发展趋势及应用领域案例解析
9:10—9:40
第一讲 中国机器人产业发展及国产化趋势解析 蔡鹤皋 院士
9:40—10:10 第二讲
计算机模式识别与智能系统在机器人应用中的最新技术与趋势 郑南宁院士 所长 西安交通大学人工智能与机器人研究所 10:10—10:30 茶歇或自由交流时间
10:30—10:50 第三讲
IT软件服务商与机器人生产商之间无缝合作,实现真正的智能制造 赞助商发言
10:50—11:20 第四讲
新型机器人及其应用领域前景、许礼进
奇瑞汽车
11:20—11:40 第五讲
打造匹配中国市场需求的机器视觉产品及服务 赞助商
11:40—12:30 领袖对话: 分享机器人在汽车行业的最新应用与经典案例
※ 汽车制造中冲压/涂装/焊接生产线上的机器人成功应用案例,汽车及汽车发动机总装中的整体解决方案
※ 汽车厂商对工业机器人的需求及要求
※ 工业机器人在汽车领域应用的常见故障/问题及其解决方案 ※ 工业机器人厂商的产品线规划及新推出机器人的应用优势 李刚
机器人部总经理,中国区
ABB Alwin Berninger
董事总经理,亚太区
库卡自动化设备(上海)有限公司 李世航
规划总监
江淮汽车
Breuillot Marc
焊接经理,亚洲区
雪铁龙汽车有限公司 胡昌华
制造工程部总装技术总师
东风汽车公司技术中心
12:30—14:00 午宴
主题:工业机器人前沿技术与先进加工工艺
14:00—14:30 第五讲
全球领先电机技术助力工业机器人制造 赞助商(电机技术企业)如:减速机、伺服电机、控制器 14:30—15:00 第六讲
机器人关键零部件制造技术 发那科
15:00—15:30 茶歇或自由讨论时间
15:30—16:00 第七讲
借鉴前沿机热处理加工以及相关防锈经验,增加工业机器人控制精度
16:00—16:30 第八讲
3D测量技术在工业机器人制造中的应用 赞助商
16: 30—17:30
技术讨论:分享工业机器人研发难点及制造工艺 徐方
院长
中央研究院,沈阳新松机器人自动化股份有限公司 李伯基 副总经理
广州数控设备有限公司
后藤英树 总经理
安川電機(中国)有限公司 朱世强
副主任
浙江大学机器人研究中心
诚邀赞助企业
赞助商向主办方交纳30000元(人民币;叁万元整)会议赞助费,赞助商冠名享受以下优惠条件。
A、享受独家冠名权(AAA第X届海峡两岸功能材料科技与产业峰会)会前,赞助商公司名称、商标和演讲题目将展示在会议相应的媒体广告上,包括第十四届重庆立嘉机械展览会会刊杂志和网站上。B、赞助企业领导拥有15-30分钟演讲时间;
C、会前,赞助商的公司名称、商标和演讲题目、将通过直邮、传真及电子
邮件等方式通知到与会单位;
D、赞助商宣传资料可由会议主办方夹放至会议资料中; E、赞助商的公司名称、商标将出现在会场背景上;
F、赞助商的公司名称、商标、产品图片和演讲内容将出现在会议资料上; G、会后,赞助企业名称和大体演讲内容将出现在与之合作的网站和杂志上; H、赞助商将得到会议参会人员的名单和具体联系方式; I、赞助企业有5人免费午餐供应和出席酒会资格; J、赞助商有可享受4星级酒店2个标间住宿两晚。
K、会后,赞助企业将获得立嘉机械展相关展报、会刊杂志及精美礼品;
重庆立嘉会议展览有限公司
联系电话:023—86308309 传真:023--86308301
联系人:陈先生:***
第二篇:工业机器人的应用案例
工业机器人在汽车焊接中的应用
焊接技术作为制造业的传统基础工艺与技术,在工业中应用的历史并不长,但它的发展却是非常迅速的。焊接机器人是在工业机器人基础上发展起来的先进焊接设备,是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人,主要用于工业自动化领域,其广泛应用于汽车及其零部件制造、摩托车、工程机械等行业,在汽车生产的冲压、焊装、涂装、总装四大生产工艺 过程都有广泛应用,其中应用最多的以弧焊、点焊为主。
工业机器人在汽车焊接中的应用
典型的焊接机器人系统有如下几种形式:焊接机器人工作站、焊接机器人生产线、焊接专机。焊接机器人系统一般适合中、小批量生产,被焊工件的焊缝可以短而多,形状较复杂。柔性焊接线特别适合产品品种多,每批数量又很少的情况下采用。焊接专机适合批量大、改型慢的产品,对焊缝数量较少、较长,形状规矩的工件也较为适用,至于选用哪种自动化焊接生产形式,需根据企业的实际情况而定。
在汽车领域的典型应用
纵观整个汽车工业的焊接现状,不难分析出汽车工业的焊接发展趋势为:发展自动化柔性生产系统。而工业机器人,因集自动化生产和灵活性生产特点于一身,故轿车生产近年来大规模、迅速地使用了机器人。在焊接方面,主要使用的是点焊机器人和弧焊机器人。特别是近几年,国内的汽车生产企业非常重视焊接的自动化。如一汽引进的捷达车身焊装车间的13条生产线的自动化率达80%以上,各条线都由计算机(可编程控制器PLC-3)控制,自动完成工件的传送和焊接。焊接由R30型极坐标式机器人和G60肘节式机器人共61台进行,机器人驱动由微机控制,数字和文字显示,磁带记录仪输入和输出程序。机器人的动作采用点到点的序步轨迹,具有很高的焊接自动化水平,既改善了工作条件,提高了产品质量和生产率,又降低材料消耗。
类似的高水平的生产线,在上海、武汉等地都有引进。但这些毕竟还远不能适应我国民族汽车工业迅速发展的需要,我们必须坚持技术创新,大力加速发展高效节能的焊接新材料、新工艺和新设备,发展应用机器人技术,发展轻便灵巧的智能设备,建立高效经济的焊接自动化系统,必须用计算机及信息技术改造传统产业,提高档次。
新松机器人深度服务
汽车行业大市场
作为国内唯一的“机器人国家工程研究中心”,新松机器人自动化股份有限公司从事机器人及自动化前沿技术的研制、开发与应用。其系列机器人应用主要涵盖点焊、弧焊、搬运、装配、涂胶、喷涂、浇铸、注塑、水切割等各种自动化作业,广泛应用于汽车及其零部件制造、摩托车、工程机械、冶金、电子装配、物流、烟草、五金交电、军事等行业。目前,机器人系列技术及应用、自动化成套技术装备、仓储物流自动化技术装备已形成新松公司三大主导产业领域,旨在为用户提供卓越的技术和服务。迄今已累计向市场推出了800多台机器人系统,是市场上极具竞争力的“机器人及自动化技术和服务”解决方案提供商,也是国内进行机器人研究开发与产业化应用的主导力量。
新松公司的机器人产业应用主要是承担各类汽车车身自动冲压线、白车身焊装线、汽车总装线、发动机装配线、工装夹具及输送系统的设计制造;焊装线钢结构、管网工程的设计制造;焊装线工艺设计、平面布置、机器人选型、机器人用自动焊钳设计与选型、非标机械装备、辅具、控制系统的设计制造与生产工艺调试等,主要应用于汽车制造领域。2002年,新松
公司给芜湖市汽车工业的龙头企业——上汽集团奇瑞汽车有限公司提供了8台机器人焊接系统,使奇瑞轿车噪声降低4个分贝,产品质量超过了同行业提供的生产线生产的产品。由于可靠的工程质量和完善的售后服务,上汽集团又与新松公司签定了A11、B11底盘件生产线,加长车白车身焊装线,A11车型AGV发动机装配线等供货合同,以组成扩建工程中的焊接和装配生产线。中国第一汽车集团青岛汽车厂,是中国第一汽车集团公司全资子公司,国家大型企业,该厂驾驶室机器人焊装线就是新松公司实施的项目工程,也是第一条由国内企业自行设计、实施的整车厂机器人点焊生产线。由于该生产线的顺利运行,提高了产品的焊接质量和稳定性,降低了劳动强度,提高了生产效率,为客户解决了关键性的技术难题。新松公司充分利用自身的技术优势和行业地位,除了开发具有自主知识产权机器人自动化系列产品外,公司还与国际众多知名的机器人自动化企业形成了紧密的商业合作伙伴关系,紧紧围绕客户需求,公司把国外先进的机器人自动化技术、产品与自身强大的研发设计能力、先进的技术装备与完善的服务体系进行完美整合,充分发挥各自的技术和资源优势,为客户提供完整的技术解决方案和“交钥匙”工程。保证了公司的产品技术水平始终与世界先进水平同步,为广大客户提供最大增值服务,在业界树立了良好的企业形象,形成了以机器人和先进装备为主体的核心技术,从而形成了较强的综合竞争优势和差异化比较竞争优势。
目前,公司的业务领域已遍及全国,不仅在汽车整车领域如:一汽、上汽、沈阳中顺、金杯通用、重庆长安、湖南长丰等企业有着广泛的应用,还在众多的汽车配件企业如:大连华克、上海华克、上海龙马神、南京新迪、长春佛吉亚、上海汇众等企业也有着比较典型的应用项目。新松公司正是凭借多年专业经验与对客户诚信服务,使公司的机器人技术装备的性价比在业界始终处于领先地位,其行业地位不断得到巩固和提升,也正是公司的机器人技术及装备能得到广泛应用的基础保障。
焊接机器人
在汽车工业的应用趋势
随着我国汽车工业的发展和对自动化水平要求的不断提高,将为焊接机器人市场的快速增长提供了一个良好的机会。预计国内企业对焊接机器人的需求量将以30%以上的速度增长。从机器人技术发展趋势看,焊接机器人不断向智能化方向发展,完全实现生产系统中机器人的群体协调和集成控制,从而达到更高的可靠性和安全性。而采用焊接机器人的汽车生产企业在高技术、高质量、低成本条件下必将获得高速发展,也必将为汽车产业的发展带来新的生机。相信,在不久的将来,通过我们的共同努力,国内汽车行业的焊接技术会逐步缩短与国外先进焊装技术水平的差距,迎接WTO带给汽车工业的机遇和挑战。
第三篇:2018年昆山机器人及智能制造产业发展专项资金项目申报指引
附件2:
2018年昆山市机器人及智能制造产业发展
专项资金项目申报指南
一、工业机器人及自动化设备应用技改项目(投入类)
1.申报条件
1-1类:企业的环保、安全、消防等相关手续完备,企业营业执照与环评报告(表)相一致,投入机器人、机器臂及成套自动化控制设备投资总额在100万元(含100万元)以上、500万(不含500万元)以下。
1-2类:企业的环保、安全、消防等相关手续完备,企业营业执照与环评报告(表)相一致,对采购经认定入库的本市企业生产的工业机器人及自动化装备,且设备投资额在100万元(含100万元)以上的项目。
1-3类:企业的环保、安全、消防等相关手续完备,企业营业执照与环评报告(表)相一致,对采购经认定的本市企业生产的首台(套)重大装备及关键零部件,设备投资额在100万元(含100万元)以上的项目。
2.项目期限
2017年1月1日至2017年12月31日,项目建设期为一年。3.申报主体 项目实施企业。4.申报材料
(1)专项资金申报表;
(2)企业营业执照副本复印件;
(3)企业的环保、安全、消防等相关材料复印件;(4)项目投入专项审计报告。联系科室:市经信委新兴产业科 咨询电话:57555108
二、智能制造认定项目 1.申报条件
新认定国家级、省级示范智能工厂、示范智能车间及智能制造示范试点项目的企业。
2.项目期限
2017年1月1日至项目申报时。3.申报主体 项目实施企业。4.申报材料
(1)专项资金申报表;
(2)企业营业执照副本复印件;(3)相关批文复印件。
联系科室:市经信委科技与质量科咨询电话:57017936
三、系统集成示范及服务机器人推广应用项目 3-1类:系统集成示范项目 1.申报条件
经认定入库的本市机器人及智能制造产业领域系统集成商为本市企业实施“机器换人”及自动化设备系统集成的集成应用项目;项目具有行业系统集成代表性,并在同行业中具有产品、技术、管理等方面应用系统集成的先进性、示范性;有明确的目标任务和可考核的技术经济指标;申报的系统集成项目单个合同金额不低于100万元,并且项目已经完成。
2.项目期限
2017年1月1日至2017年12月31日,期限为一年。3.申报主体
经认定入库的本市系统集成商。4.申报材料
(1)专项资金申报表;(2)企业营业执照副本复印件;(3)项目申报书;
(4)上一企业财务报表复印件;(5)项目专项审计报告及项目合同复印件;
(6)企业资质证书复印件、荣誉证书复印件等。联系科室:市经信委软件与信息化推进科咨询电话:57017935
3-2类:服务机器人推广应用项目 1.申报条件
合同金额100万元(含100万元)以上的公共服务领域服务机器人推广应用项目,并且项目已经完成。
2.项目期限
2017年1月1日至2017年12月31日内实施完成。3.申报主体
经认定入库的本市服务机器人制造商。4.申报材料
(1)专项资金申报表;(2)项目申请报告;
(3)企业营业执照副本复印件;
(4)项目专项审计报告及企业上审计报告;(5)产品技术相关证明材料;
(6)相关知识产权、荣誉证书复印件。联系科室:市经信委科技与质量科
咨询电话:57017936
四、设备租赁及分期付款项目 4-1类:设备租赁项目 1.申报条件
在本市注册设立的具有独立法人资格的融资租赁公司;为本市企业在机器人及智能制造产业领域提供设备租赁金额超过5000万元(含5000万元)。
2.项目期限
2017年1月1日至2017年12月31日,期限为一年。3.申报主体: 本市融资租赁公司。4.申报材料:
(1)专项资金申报表;
(2)企业营业执照副本复印件;(3)设备租赁合同及发票复印件;
(4)项目专项审计报告及上财务审计报告复印件;(5)企业相关资质、荣誉证书复印件。
4-2类:使用租赁项目(投入类)1.申报条件
采用租赁机器人及智能制造设备方式组织生产,且年租赁费在50万元(含50万元)以上的企业。
2.项目期限
2017年1月1日至2017年12月31日,期限为一年。3.申报主体 项目实施企业。4.申报材料
(1)专项资金申报表;
(2)企业营业执照副本复印件;
(3)租赁合同、发票及付款凭证复印件;
(4)项目专项审计报告及上财务审计报告复印件;(5)企业相关资质、荣誉证书复印件。
4-3类:分期付款项目 1.申报条件
经认定入库的机器人及智能制造企业签订的销售合同,并以分期付款方式(合同期限3年以内、首付款30%以上)向外提供设备的企业。
2.项目期限
2017年1月1日至2017年12月31日,期限为一年。3.申报主体 项目实施企业。4.申报材料
(1)专项资金申报表;
(2)企业营业执照副本复印件;
(3)销售合同、发票及付款凭证复印件;
(4)项目专项审计报告及上财务审计报告复印件;(5)企业相关资质、荣誉证书复印件。联系科室:市经信委企业综合服务科
咨询电话:57556650
五、场地租赁项目 1.申报条件
经认定入库的新注册设立的机器人及智能制造企业,采用租赁厂房、场地形式组织生产、研发机器人及智能制造产业领域产品,且注册一年内实现产出的。
2.项目期限
2017年1月1日至2017年12月31日,期限为一年。3.申报主体: 项目实施企业。4.申报材料
(1)专项资金申报表;(2)项目申请报告;
(3)企业营业执照副本复印件;
(4)企业厂房、场地租赁合同及付款凭证复印件;(5)注册资金证明;(6)产品销售发票复印件。
联系科室:市智能装备与半导体产业促进中心
咨询电话:57912170
六、创业基地认定及新设物联网企业项目 6-1类:创新创业基地认定项目 1.申报条件
新认定的国家级、省级、苏州市级具有机器人及智能制造特色的创新创业基地、众创空间。
2.项目期限
2017年1月1日至项目申报时。3.申报主体 项目实施单位。4.申报材料
(1)专项资金申报表;
(2)企业营业执照副本复印件;(3)相关批文复印件;
(4)创业基地(众创空间)认定申报材料。
6-2类:新设物联网企业项目 1.申报条件
新设当年或次年实际投资额超过1000万元的物联网企业。2.项目期限
2017年1月1日至项目申报时。3.申报主体 项目实施企业。4.申报材料
(1)专项资金申报表;
(2)企业营业执照副本复印件;(3)项目建议书;
(4)产品技术相关佐证材料;(5)项目投入专项审计报告;
(6)相关知识产权、荣誉证书复印件。联系科室:市经信委科技与质量科
咨询电话:57017936
七、产出达标项目
1、申报条件
2017年,经认定入库的机器人及智能制造企业主营业务收入首次超过1亿元、3亿元、5亿元、10亿元和50亿元。
2、申报主体 项目实施企业。
3、申报材料
(1)专项资金申报表;
(2)企业营业执照副本复印件;(3)上企业财务审计报告复印件;
(4)税务机关出具的上企业完税证明原件。联系科室:市经信委经济运行科 咨询电话:57501689
八、首台(套)装备产品认定项目 1.申报条件
经认定入库的机器人及智能制造企业被认定为首台(套)重大装备及关键零部件项目。
2.项目期限
2017年1月1日至项目申报时。3.申报主体 项目实施企业。4.申报材料
(1)专项资金申报表;
(2)企业营业执照副本复印件;(3)相关批文复印件。
联系科室:市经信委投资与规划科 咨询电话:57556847
九、机器人及智能制造产业领域转投项目 1.申报条件
经认定转投机器人及智能制造产业领域的企业。2.项目期限 2017年1月1日至项目申报时。3.申报主体 项目实施企业。4.申报材料
(1)专项资金申报表;(2)项目申请报告;
(3)企业营业执照副本复印件;
(4)项目研发和设备投入专项审计报告。联系部门:昆山市智能装备与半导体产业促进中心 咨询电话:57912170
十、企业互联网化提升及优秀软件产品项目 10-1类:企业互联网化提升项目 1.申报条件
新列入国家级、省级企业互联网化提升计划的机器人及智能制造领域相关的示范、试点企业及工程的经认定入库的机器人及智能制造企业。
企业互联网化提升计划相关示范、试点企业及工程包括:(1)国家两化融合管理体系贯标试点企业;(2)国家级、省级两化融合转型升级示范、试点企业;(3)国家级、省级工业互联网提升示范、试点企业;(4)国家级、省级两化深度融合创新示范、试点工程。2.项目期限
2017年1月1日至项目申报时。3.申报主体 项目实施企业。4.申报材料
(1)专项资金申报表;
(2)企业营业执照副本复印件;(3)相关批文复印件;
(4)示范试点企业及工程相关证书复印件。
10-2类:优秀软件产品奖项目 1.申报条件
新获得国家级、省级优秀软件产品奖的机器人及智能制造领域相关的软件产品。
2.项目期限
2017年1月1日至项目申报时。3.申报主体 项目实施企业。4.申报材料
(1)专项资金申报表;
(2)企业营业执照副本复印件;(3)相关批文复印件;(4)优秀软件产品奖相关证书复印件;(5)获奖软件产品的登记认定证书复印件。联系科室:市经信委软件与信息化推进科
咨询电话:57017935
十一、市场拓展项目
1、申报条件
经认定入库的机器人及智能制造企业,参加市经信委批准的机器人及智能制造行业领域举办的国际国内大型专业会展市场拓展活动项目。
2.项目期限
2017年1月1日至项目申报时。
3、申报主体 项目实施企业。
4、申报材料
(1)专项资金申报表;
(2)企业营业执照副本复印件;(3)展会通知或邀请函、参展合同;(4)展位费支出发票及支付凭证;(5)项目活动总结及相关证明材料。联系科室:市经信委经济运行科 咨询电话:57501689
第四篇:关于工业4.0智能制造信息及方案流程
关于工业4.0智能制造信息及方案流程
陈志成:中国人工智能学会基础专业委员会常务委员、中国通信学会云计算专家委员会委员、北京格分维科技有限公司总经理
我原来在高校工作了一段时间,是教师,担任计算机学科方面的负责人,现在创办一个公司,做人工智能方面的工作。我从学校出来,有一些背景因素,很多教授、院士,他们做了很多很好的理论研究,但是我们的产学研做的并不是想象中的那么好,企业很难把人工智能中比较超前的理论运用起来。很多老师聊天说,人工智能是不是要死亡了,是不是真的不行了,没有什么用途了,离我们生活太遥远了。我创办企业的想法,是希望将课本上的一些理论,变成日常生活当中可以用的一些产品,不管是小的产品也好,大的产品也好。也许这也是一种情怀,大家都想做一些事情,而我想做人工智能。
我的演讲分为四部分内容:第一,介绍工业4.0的本质,我认为工业4.0的本质是智能制造,目前对于工业4.0的理解各种各样,但是大体而言,还是依据德国的提法来理解。2011年至2013年,德国针对工业4.0给出了一些资料,总体思路还是智能制造的概念。前面说人工智能要死亡了,可是现在机会来了,人工智能可能会有大发展了。第二点介绍我们现在正在做的事情,就是制造企业的机联网,主要是指机器设备的联网,及其管理控制。第三点讲基于机联网之上的云计算服务,以及相关的研究课题。最后跟大家分享一个能源大数据系统的案例。
工业4.0的本质是智能制造
智能时代已经来临,五年之前,老师们在讨论人工智能怎么发展,原中国人工智能学会理事长钟义信老师、何华灿老师等也都在讨论。人类社会的发展经历了三个阶段,第一个阶段是农业社会,人类劳动工具以简单的镰刀、锄头为主。第二个阶段是工业社会,也就是动力机车时代,以蒸汽机、机床为代表的时代。第三个阶段是信息社会,网络时代到来了,电话、电灯、电视,现在的互联网、通信网,这就是目前的信息社会。
我们来看看前面三个时代,从研究者角度来分析,看看它的工具水平、研究的科学问题、及核心基础理论。材料时代主要是简单的材料加工,用树枝就可以获取到一些食物类的东西;能源时代就是动力驱动,主要是蒸汽机为主的;信息时代是信息处理,这个地方加了一个管理,原来认为信息时代是智能工具,现在我们把智能单独拿出来了。到现在为止,我们开发了好多MIS、ERP之类的,但全都是企业信息化的管理系统,其中智能化的程度有没有?有,但确实不高。在这三个时代,从研究的科学问题来看,材料时代更多的是研究物质成分、化学变化及其结构的,认为其基础学科是化学。能源时代更多的是依赖物理,研究蒸汽机、能量的转化、运动状态等,是牛顿的那个时代。信息时代的基础学科是数学与计算科学。
第四个时代,我们认为智能时代一定会来的,智能时代干什么,我们有大量的数据,需要进行决策、判断;我们现在有很多的个性化的东西,进行针对性的个性化服务;进行大数据挖掘,从而进行自动决策,这就是智能化的工具,很多工具是软件,但是也有很多是硬件。这个时代研究的科学问题实际上是网络问题,不管是局域网、还是广域网,或者通信网、还是互联网,目前来看已经进入到所谓的物联网时代。在复杂的网络系统中进行分析挖掘和逻辑推理,从而形成智能化的决策和判断,这个时代的核心基础理论是逻辑与网络。
实际上,我们是做软件出身的,软件编程的发展也有几个阶段:面向机器、面向过程、面向结构程序化设计、面向对象、面向网络,我也在想是不是也有智能化的编程工具,安卓是智能手机的操作系统,为开发者提供了很好的编程环境,相信今后还有更加智能化的开发工具出现。
在2009年7月7号,有一个理事长访谈,邀请中国人工智能学会的主要创始人:钟义信老师,涂序彦老师,何华灿老师。针对人工智能如何发展、人工智能如何产业化等话题进行探讨,钟老师坚定地认为“五年后将迎来人工智能大发展,进入智能时代”,现在来看刚好五年,智能时代确实已经来了。
在高校学科划分中,人工智能属于计算机系的还是电子化系的还是自动化系的,各高校并不一致。2003年提出成立“智能科学与技术”专业,北京大学等几十所高校现在都在招生,近年来发展很快。无论是在人工智能理论、技术、教学、应用等方面,每年都有很多研讨会举行,从前几年的照片来看,老师们确实很早就在思考研究这方面的问题。
在人工智能产业化方面,我们也想联合一些大学老师做一些事情,我们也提出了一个方案,当时是想做中国国产的“人工智能计算平台AICP(ArtificialIntelligence Computing Platform)”。提供一个智能运行环境的平台,其中把若干人工智能算法都实现为功能服务模块,对外提供调用接口。比如神经网络、遗传算法、语音识别、人脸识别等,包括人对着手机一讲话就可以翻页了,通过远程服务提供一些应用,机器人、智能安防,智能家居,智能办公等。
我们当时想做的智能计算平台,包括:核心软件、专业软件、以及应用型软件,主要瞄准机器人、协同计算、自动控制、生产执行系统、智慧医疗、决策支持系统、自然语言翻译等,当时列了这些事情,现在不少公司也都在开发。
智造企业机联网工程
现在回过头来看,德国提出工业4.0,中国怎么办?工业4.0本身是智能制造,能自动焊接的机器人80年代就有了,哈工大的焊接是非常先进的。德国工业 4.0的核心词主要是CPS(Cyber-Physical Systems),信息物理系统、或网络物理系统,认为CPS是实现工业4.0的基础。
最近我们也还在想,把德国的东西是不是照搬引进来,如何消化吸收?目前主要体现在“机器换人”和“设备机器联网”方面,这是浙江省和广东省重点实施工程,在2013年的时候,浙江省明确下达文件,经信委、科技厅下达的文件,这里介绍其中与机联网相关的一些内容,供大家参考。机联网就是机器联网,指应用物联网、云计算、现代通信技术,对企业制造设备、工艺流程,空调、照明、仓储等辅助设备进行统一的改造升级管理,形成集中管理、资源共享的现代化智能制造模式,以提高生产效率,改善产品质量,促进节能减排,提高企业综合能力。机联网重要的实现途径是机器换人,江浙一带,长三角、珠三角,人力成本提高了,很多工厂倒闭了,这是现实情况,很多企业需要自动化升级改造。浙江省拿出五千个亿,五年之内每年支持五千个机器换人项目,实施企业的升级改造。
机联网到底做哪些事情呢?第一点,还是要加强顶层设计,听起来有点虚,实际上因为中国,包括江浙一带和广东一带,尽管政府拿了很多钱做这件事情,但在很多方面还是不清楚的,需要专家们帮助他们做整体设计,到底国内国外有哪些自动化的设备,国外有哪些自动化设备可以引进,不少企业领导并不是很了解,必须要有专家帮他们进行具体分析,这样的设备,这样一个工艺流程,哪些是可以用机器代替人工的,帮他设计方案。从省里面的角度,国家战略层面的角度,也需要一些设计,这部分工作还是少不了。
第二点,是推动机器联网,这是核心内容,企业(工厂)车间内外的机器设备都需要连接起来,实现远程统一的自动化管理控制。第三点,是系统集成,这里面包含了各种企业计划系统、信息管理系统、生产执行系统、产品生命周期管理系统等的集成。第四点,是加强技术创新,技术创新主要是电子设备和自动化传感器、以及平台软件等关键技术方面的创新,有些需要引进国外的,同时也需要国内的企业参与研发我们自己需要的设备。第五点,是标准化,标准化不可忽略,很重要,机联网也会涉及到若干标准。第六点,加强安全保障,这是重点提了,尤其是涉及国计民生的重点领域。我们想想,车间里面都是机器人,数据都是可以传到后台服务器上的,斯诺登对美国的监控事件曝光之后,中国很担忧。我们从日本引进来机器人以后,是不是通信协议是私有的,如果不公开,我们想修改就不行;从欧洲买来一个机器设备之后,数据传到哪些地方都不知道,甚至我们生产过程当中的数据、参数、故障,保存在机器里面,等维修的时候给我们取走了,我们也不知道。这需要我们现在制定这方面的安全许可,网络检测手段,包括现在的底层系统安全,进网入口安全,很可能以后买机器人不是像今天这样想买就能买了,以后可能像手机一样,需要入网许可,否则,你的设备就不能联网。
机联网设备主要分四种类型:第一类是数控机床联网,这是众多工厂的设备;第二类是行业专用设备联网。义乌做服装和织布的厂,都有自动化生产线,跟他们进行交流,织布参数怎么检测,线断了之后能否自动接上,现在线断了就报警和停机,需要人工接上后再继续运行,是不是可以做一些自动化的设备来实现自动接线、取线轴等。第三类是工厂大型生产机器设备联网,这里面包括了户外的工程机械,挖掘机,也做一些GPS定位,故障检测。第四类是工厂辅助设备,空调和灯怎么节能。这四大类型设备都需要联网。
机联网云服务解决方案
如何把机联网具体实施起来?我们设计了一套云计算、云服务平台的解决方案,这个方案当中,跟通用物联网的方案基本差不多,但是细节不完全一样,内容也不完全一样,因为把物联网大概念具体化到工业4.0了。工业企业中的机器机床都要进行联网,这其中有些标准需要统一,有些新的传感器需要研发,有些新的网络协议需要制定;还有户外的挖掘机,其他的一些工程机械设备也需要联网,可能自己也有一些专用的传感器或者网关控制器;后台是云服务系统;最上面是应用终端设备,这是整体网络结构。
在整个方案中,分成三层,物联网的底层是数据采集,这里具体化就是机联网层,是机器设备的联网,设备的联网细化到工业流程当中,也可能细化到机床设备当中的一个点上,包括了摄像头和各种传感器;也可能还有一些协议不是通用的,也可能利用WIFI,也可能是Zigbee,目前各种协议都有,这是机器联网中最复杂的一块。不同企业的协议不同,标准不同,基本处于混沌状态。我们需要做网关控制器,各个分厂区域中的数据采集出来之后,通过网关往上传,网关不是一般的家里上网那样简单的网关,后面可以看到有好几个功能。机联网层上面是云计算平台层,有些数据在机联网层直接处理了,还有一些数据到后台服务器上,进行数据分析、挖掘之后再处理。最后是应用,应用这一层大家比较容易理解,不多解释。
云服务平台层,有很多工作需要做,这里面分了几大部分。一个是云基础设施服务,在相关的服装行业或者钢铁厂,可以统一建立一个大的云平台,这个服装厂那个服装厂的数据都会传到这里来,政府和企业拿钱建一个平台,也可能这个服装厂不想要服务器,就是远程服务,数据传过来就可以。广东省今年7月18号进行了一个能源管理系统的项目招标,就是全省的管控系统,各个能耗企业需要实时或定期上传相关数据。
解决方案中,除了物联网的三层,还有两个循环控制:第一个是小循环,就是有些信息需要本地实时处理,比如说,车间设备出了故障,会立马进行反馈,反馈当场处理掉,不需要人工干预,比如说空调温度到26度以上,超出了节能控制阈值,控制器就可以自动降温,大型的生产设备当中,也是要进行设定它的一些阈值条件,基本上不需要人工。第二个是大的循环,实际上是大数据分析,当数据传到后台服务器,经过远程分析之后发现某一个流程有异常,比如特别耗能、或太耽误时间(耗时),这时就需要优化,要进行重新设计这个流程,提一些优化改进方案。如果数据显示,这个流程花一个小时,那个流程花三个小时,下一个工序等着上面的工序很久,这就需要优化。把数据统一传上来,采用大数据分析来实现的,这是流程的优化管控,这是大的循环。所以,该方案中分两级控制,很好地解决了实时监控和远程优化监控。
在具体实施中,涉及到哪些研发内容呢?主要包含两个方案,一个是机联网方案,要有效连接机器设备;一个是云服务方案,可以与通用的IAAS、PAAS的云服务相结合,生产企业需要哪些内容,平台放哪些内容进去就可以提供服务。这里的关键技术,我们想来想去,机器设备联网协议,这可能是一个难题,我们经常讨论这个问题,很难有一个很好的解决方案。还有就是云计算技术、大数据技术、还有空间信息技术、多维呈现技术,移动终端技术等。比如车载设备都在移动,车上的人也在移动,怎么做一个移动终端,可能是手机,也可能配单独的终端设备,比如给医院医生配单独的Pad,上面有相应的软件,有一个传感器可以检测,不同岗位配不同的终端设备,如果能及时传到手机上更好,由于安全原因,手机平时是私人的,不能完全依赖,多数工厂可能需要给相关人员单独配备终端设备。
在总体内容中,包含两个解决方案、七项关键技术、三项行业标准,这里有三方面的硬件开发,软件系统有六个。正如安司长讲的,这是一个大系统,是系统的系统,大系统包含若干子系统。
硬件的开发包含三大部分。第一类硬件是新型传感器,根据某些行业的需求研发新型传感器,并不是一个摄像头就能解决,有些传感器,比如温度、湿度、压力传感等可能还有特殊的需求,现在已经碰到了这样的需求。
第二类硬件是新型融合通信网关,这里的网关,与一般家庭里上网的路由器不太一样,我们列出了三大功能:第一是支持多重协议的网关,WIFI也好,RFID也好,红外也好,工业总线也好,有线无线等等都要支持,我们也在想是不是分开研发,这个盒子就是支持WIFI的,另外一个盒子就是支持Zigbee的,单独做不同的小盒子,但是我们分析之后发现成本并不低,因为设备里面可能放好几个盒子,所以最终很可能是融合通信的网关,需要同时支持多种连接方式,有好几份协议。第二是具备反馈控制的智能控制终端,不仅仅是路由器,还要反馈控制,需要有一套控制策略算法和操作系统的。第三是支持必要的本地化软件服务,实际上是指的前面讲的小循环的本地反馈控制,在大的循环没有的时候,在一定条件下,小循环可以提供监控服务。
第三类硬件是云服务安全认证设备,云服务在提供服务的时候,需要根据工业4.0并结合企业、政府的要求,采用一些指纹等生物特征的识别技术,把可穿戴的技术加进去,提供一些远程服务或者远程的控制,比如说企业的领导,你在外面出差要查看一下公司的运行状况,车间运转是否正常,可能简单的一个密码就可以了;而针对有特殊安全要求场景,查看时则需要进行生物特征识别,这是才可以查看企业的信息。
软件研发内容分为六大子系统:机联网管理控制子系统、云基础设施服务子系统、设备万滚落管理子系统、应用集成子系统、大数据分析子系统、终端服务子系统,主要有这六个方面的子系统。
在标准方面,首先是机联网的协议,要求不同设备能进行统一的协作,需要有方案来实现设备的自识别、自适应。还要做一些数据传输的标准,这个数据怎么组织,怎么去访问,这块要进行考虑。省里面要求上报哪些数据,上报之后有哪些可以进行识别,数据怎么设计的,这方面有哪些标准也需要研究。还有云服务,为政府提供数据服务,政府怎么访问平台的接口,这块也需要制定标准。
把这些问题都讨论清楚,我们可以给出技术路线和一些步骤来具体实施:先进行总体规划,然后研发关键技术和平台,最后集成应用。智造企业的机联网云服务方案,基本内容就这些,这是目前正在做的。通过这些工作,最终把机器设备连成一体,为智能制造奠定基础。
能源大数据系统案例
给大家分享一个案例,这是能源大数据管控的一个项目,是广东盈嘉公司承担的国家物联网专项课题,就是把中国移动机房里面的用电设备,包括主机服务器和辅助空调设备等进行监控管理起来,同时进行大数据分析。
项目在相关设备中安装传感器,通过网关把数据传送上来,可以查看设备动态运行状况,实现了设备运行状态的多角度模拟展示。也可以通过大数据分析,实时或定期查看数据分析图表,并根据结果进行系统的管理控制、优化改进。
除了电信领域之外,在高能耗的工业企业中,比如钢铁厂、水泥厂等,也都面临着升级改造的问题,基于物联网的能源大数据控制与管理系统,可谓是我们在工业4.0时代的一个先行示范。
作为结束,在思考工业4.0的大产业中,我们具体能做些什么呢?大家关注的工业4.0,不管德国怎么做,中国作为生产制造大国,在这4.0时代还是想做点事的,不管是机联网还是其他项目,结合工业4.0,可能最终落地点还是三个方面:一是标准,包括政策规范、数据标准、服务标准等;二是技术,技术有很多,传感器、网络通信、数据分析等技术,都在快速发展;三是应用,企业最终关注的是应用,包括工厂内的应用、户外应用、移动监管应用、以及开放服务应用等,这些是我们大家也在做的。
好了,今天分享到此,感谢相关的合作机构、伙伴企业、及领导专家。谢谢大家!(本文节选自陈志成于2014年12月20日在《工业4.0高峰论坛——新常态与中国工业变革之路》的主题演讲。此次论坛由《清华管理评论》、机械工业出版社、智造大讲堂联合主办)
第五篇:开发区机器人及智能装备产业调研报告
开发区机器人及智能装备产业集群调研报
告
0 前言 机器人及智能装备定义及范围 开发区区机器人及智能装备产业发展现状 2.1 开发区机器人及智能制造的相关政策 2.2 开发区机器人及智能装备产业发展现状 2.3 产业发展取得的成果和存在的问题 3 开发区机器人及智能装备产业发展新态势 3.1 开发区机器人及智能装备产业SWOT分析 3.1.1 优势(S)3.1.2 劣势(W)3.1.3 机会(O)3.1.4 威胁(T)
3.2 开发区机器人及智能装备产业发展小结 4 开发区机器人及智能装备产业发展的对策建议 4.1 机器人及智能装备产业未来重点发展领域 4.2 开发区机器人及智能装备产业发展建议
前言
我国自2009年5月《装备制造业调整和振兴规划》出台以来,国家对智能装备产业的政策支持也力度在不断加大,这是因为工业机器人和智能装备的发展水平不仅体现了一个地区、一个国家的综合技术实力,而且也促使了制造业从劳动密集型向技术密集型的转变。自从上世纪80年代以来,昆山开发区成功地引进了大批外向型制造类企业,开启了一条后来被全国的城市广为学习的“三位一体”的城市化之路。开发区依赖于劳动力密集型行业的贡献,以劳动力成本优势来换取价值,取得了巨大的成就。但近年来,企业技术创新不足、技术性贸易壁垒、劳动力成本的提升和人力资源的日益缺乏,严重制约了开发区制造业的健康发展。并且随着人工成本越来越高,利润越来越少,政府和企业家都需要意识到想要延续我国制造高速发展的优势,必须要走智能制造的道路,以高新技术自动化设备取代人工,实现“机器换人”。1 机器人及智能装备定义及范围
机器人与智能装备产业是高度集成微电子、通信、计算机、人工智能、控制和图像处理等学科最新科研和产业成果的前沿高新技术产业。机器人与智能装备产业所包含的先进的制造技术以及先进的核心技术,也是产业发展的原始动力。机器人是具备一定感知能力、规划能力、动作能力和协同能力的自动化的机器,汇集了光、机、电、液压等多学科的高精尖技术,被认为是工业自动化技术领域的高端装备产品。而智能装备是指具有感知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备,是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。
机器人及智能装备尽管在定义上有所不同,但两者也有相同之处:(1)结构基本相同。机器人与智能装备在结构上大同小异,都是由机械制造元件、智能控制系统等部分组成。(2)智能化。机器人与智能装备在功能上越来越强大,而在操作上却越来越简单,这就是智能化的体现。未来机器人及智能装备的发展方向也一定是机械设计和智能技术的深度融合。
机器人及智能装备在引领制造业低碳、节能、高效发展上的作用将进一步得到显现。同时,也将在工业机器人、智能机床和基础制造装备、智能仪器仪表、3D打印装备、自动化成套生产线等重点领域形成快速发展与突破。以工业机器人为例,所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人,广泛应用于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。工业机器人的发展过程可以分为三个阶段:第一阶段,机器人为示教再现机器人,通过示教存储信息,工作时读出这些信息,向执行机构发出指令,执行机构按指令再现示教的操作。第二阶段机器人是带有视觉、触觉等功能的机器人,可以完成检测、装配、环境探测等作业。第三阶段机器人即智能机器人,它不仅具备感觉功能,而且能根据人的命令,按所处环境自行决策,规划出行动。目前,在工业生产中所使用的弧焊机器人、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大都处于第一、第二阶段。从工业机器人的发展趋势,及近年来推出的机器人产品来看,智能化、模块化和系统化是工业机器人的主要发展方向。开发区机器人及智能装备产业发展现状 2.1 开发区机器人及智能制造的相关政策
2015年3月,昆山市政府制定了《昆山市“转型升级创新发展六年行动计划”实施意见(2015~2020年)》。《实施意见》指出要以工业4.0和“我国制造2025”为导向,推动企业广泛开展以智能制造为主导的新一轮技术改造,特别是大力实施“机器换人”,促进“机器换人工”、“自动换机械”、“成套换单台”、“智能换数字”,使我市建设成为全国领先的工业机器人智能装备应用示范城市。
为贯彻落实《昆山市“转型升级创新发展六年行动计划”实施意见(2015~2020年)》,加快转型升级创新发展,昆山市制定了推进转型升级创新发展财政扶持若干政策。《政策》提出,重点鼓励企业开展“机器换人”技术改造。对自动化控制设备和“机器换人”技改项目,按设备投资额予于一定的资金补助。并到“十三五”末,计划完成“机器换人”技术改造600项,全市智能装备产业规模达到800亿元。
此外,《昆山市国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》也明确指出要扎实推进高端装备制造业突破发展。将机器人产业及智能制造发展作为主攻方向,大力发展工业机器人、特种机器人、服务机器人及其配套零部件,提高系统集成能力,鼓励智能车间建设及首台套重大装备推广应用,建设全国领先的工业机器人智能装备应用示范城市。2.2 开发区机器人及智能装备产业发展现状
昆山开发区是海峡两岸产业合作的集聚区,也是我国对外贸易加工的重要基地,发展机器人及智能装备产业不论从技术引进、产品销售还是产业链整合都有着便利的环境。开发区仅仅以昆山九分之一的土地面积,贡献了全市约50%以上的地区生产总值、60%以上的工业产值和70%的进出口总额。
2015年,昆山市共有机器人及智能装备企业200余家。从行业分布来看,共有机器人企业80余家,智能制造和设备企业120余家,初步形成了从包括机器人整机,控制器、视觉系统的产业链。开发区拥有机器人企业7家,占总行业的3%左右;拥有智能装备企业20余家,占总行业的10%左右。
从行业贡献来看,机器人行业贡献了总产值的30%,智能装备产业则高达70%。其中,开发区机器人产业占行业总产值的4%左右,而智能装备产业则占到了25%。
从产业链分布来看,昆山市机器人产业链的上游企业(包括控制器、伺服系统、减速器、本体的供应商)只占了10%不到,而目前开发区还没有机器人产业链上游企业。开发区机器人企业主要集中在产业链下游的系统集成。下游系统集成是机器人商业化、大规模普及的关键,且技术壁垒相对较低,因而市场规模要远远大于上游端市场。目前,开发区机器人企业也开始尝试突破上游端关键技术,但其性能和国外产品仍有差距,成本也比国外产品高。
目前,开发区以智能装备产业为主导的机器人及智能装备行业才刚刚起步,在产业链各方面并不完备。但开发区对机器人及智能装备产业的需求却异常旺盛,以纬创资通、仁宝电子、龙腾光电、国显光电为代表的传统制造型企业纷纷开展“机器换人”项目,推动“昆山制造”向“昆山智造”转型。因此,开发区机器人及智能装备行业发展前景十分明朗。
2.3 产业发展取得的成果和存在的问题
在政策导向及实际需求的双重刺激下,开发区机器人及智能装备行业实现快速发展。昆山华恒焊接是昆山机器人行业的领军企业,也是国内厚板焊接机器人的领头羊。在2007年,华恒焊接成功推出中国首台自主研发和制造的全自动工业焊接机器人“昆山一号”。“昆山一号”机器人不但可以自动优化轨迹,快速更换马达和手腕,满足所有标准与非标准的控制应用,而且其运动平稳,精度很高,可以广泛运用于点焊、弧焊、喷涂等领域。“昆山一号”全自动机器人的成功研制,使华恒公司从产业链的中下游一下子跨越到上游乃至前沿。而在2012年,华恒焊接更是成为了我国焊接协会机器人焊接(昆山)培训基地,大规模开展焊接机器人应用人才培训,为满足昆山产业界的自动焊接的需求做出了很大的贡献。
昆山云太基是国内3D影像检测技术的开拓者。云太基在企业成立4年之后,在市场前景和企业发展战略的考虑下,进行彻底的“转型升级”,主营行业从传统的精密模具行业变更为工业机器人行业。云太基在完成主营业务变更后,更是投入人力、物力,结合市场痛点开发出了全能影像机器人。云太基影像机器人运用高速凸轮机构、多轴机械手和智能图像处理等技术,将2D和3D显示完美结合,并实现了全周无盲点,一次拍摄检测全部尺寸以及外观状况,因而在智能硬件品质检测及复杂产品外观和尺寸检测方面得到了市场认可。
不仅仅是机器人企业的稳步发展,开发区政府也在加快机器人产业基地的建设。2015年12月,开发区成功引进哈工大机器人集团昆山机器人产业项目。计划产业基地总投资10亿元,主要从事服务机器人、工业机器人与自动化装备、智慧工厂等研发、生产、销售。并计划5年内引入研发团队30家左右,孵化企业50家以上,聚集高端机器人产业研发人员1000-1500人,到2020年预计实现年营业收入10亿元,同时拉动相关机器人配套产业及现代服务业100亿元规模。
相对于机器人产业,开发区智能装备行业有着更为扎实的基础。梅塞尔切割是国内数控等离子、火焰切割设备行业的领军企业,产品广泛应用于钢铁和金属加工、机床、汽车、造船等领域。为响应工业4.0的发展和国内用户的需求,梅塞尔紧紧把握高端制造业转型发展的重要布局,在保持数控等离子、火焰切割设备技术领先的基础上,大力开发激光切割设备,从而成为了行业内具备最完整制造设施和流程的企业。
昆山精讯是国内主要的面板检测设备供应商,其自动检测装备也已经应用在了国内所有22家显示面板制造企业及品牌液晶电视的整机生产线上。昆山精讯打破了以往国内面板制造检测装备只靠进口的现状,并全面拓展了TFT—LCD、LTPS、AM-OLED、TP的检测自动化技术开发,向“全球平板显示领域检测行业领军企业”目标阔步挺进。
开发区在发展机器人及智能装备行业取得了一定的成果,但与国外或国内同行相比也有很大的差距。差距主要表现为高端不足,低端有余。高端不足表现在开发区机器人企业大多是系统集成商,还不具备掌握减速器、伺服电机、控制器、传感器等关键零部件的核心技术。低端有余体现在开发区智能装备企业虽然取得了不小成就,但行业总体的毛利率过低,达不到同行业的平均发展水平。根据开发区的产业基础和经济现状,开发区机器人及智能装备产业的发展应该朝着产业化、规模化以及战略集群化方向发展,培育一批具有核心技术的行业领军企业。
开发区机器人及智能装备产业发展新态势 3.1 开发区机器人及智能装备产业SWOT分析
SWOT分析法即态势分析法,包括“S”优势(strengths)、“W”劣势(weakness)、“O”机会(opportunity)和“T”威胁(threats)。优势和劣势比较可以摸清行业自身的实力,而机会和威胁分析将注意力放在外部环境的变化及对行业的可能影响上。3.1.1 优势(S)
开发区制造业基础雄厚。自工业园区创办以来,已迅速发展成为全球资本、技术、人才的集聚地,海峡两岸产业合作的集聚区,以及我国对外贸易加工和进出口重要基地。至今,已累计引进欧美、日韩、港澳台等45个国家和地区客商投资的2000多个项目,投资总额超330亿美元,注册外资超200亿美元。不单单是资本和项目,更主要的是开发区还引进了国内外的先进技术、管理经验和智力资源,及成熟市场体的做法,建立起与国际规则接轨的体制和机制。“昆山制造”也逐步在向“昆山智造”转型。六丰机械、神达电脑、微盟电子等企业纷纷向“智能产业”转型,进军互联网、电子、机器人等诸多领域。
开发区还具有优越的平台优势。开发区近年来建成了科技广场、现代广场、科技创业基地等创新载体,进驻各类企业400多家。其中,光电产业园已成为了国内产业规模最大、技术水平最高的“原材料—装备—面板—模组—整机”的完整产业链,主导区聚集核心项目和配套项目33个,总投资近100亿美元,拥有奇美、友达、龙腾、世硕电子等众多行业龙头,产出呈几何级增长。
开发区企业也具有强大的科研技术实力。目前,开发区拥有各类产学研联合体200多家,省高新技术企业100多家及研发机构250多家,研发投入占GDP比重达2.8%,成为国家知识产权示范园区、海外人才我国创业示范基地和首批江苏省创新型开发区。人才方面,开发区实施高端人才引进和产业技能人才培育相结合的战略,目前全区人才保有量可达12万人。3.1.2 劣势(W)
开发区机器人及智能装备产业以政府为主导、以市场为导向、以企业为主体、以科研机构为两翼的产、学、研紧密结合的技术创新体系仍不健全。在机器人产业方面,开发区起步较晚,技术水平比较薄弱,而且各单位间技术研究与制造的技术力量相对分散,产学研的各自为战,无统一标准,低水平重复研究,难以形成合力。
在智能装备产业方面,开发区具有雄厚的制造业基础和加工技术实力,面对传统制造业的困局,开发区企业在“转型升级”方面的意愿十分强烈,比如龙腾光电、国显光电、华天科技等企业均投入过亿元资金用于机器换人。然而,开发区发展在智能装备产业也存在着一定不足:第一,基础技术体系的普及和高端技术的研究不够,开发区企业往往通过技术引进、设备引进的方式进行“转型升级”,缺乏核心技术与自主知识产权。第二,开发区缺乏一流的智能装备企业和品牌,难以吸引国内外智能装备企业,来形成产业集聚。第三,开发区在鼓励发展智能装备企业方面缺乏鲜明的政策,企业开展“转型升级”主要是由自身的压力和需求来驱动。
3.1.3 机会(O)
(1)产业处于成长期,技术赶超机会窗口已开启
相对于传统制造业,正处于成长期的机器人及智能装备具有更高的创新要素吸引力,更易实现技术赶超。资本的趋利性驱使更多的社会资源、企业资源流向机器人及智能装备产业,提高了产业的技术进步效率,增强了产业的生产要素吸引力,并形成良性循环。
对于国内市场来说,机器人及智能装备产业正处于应用开发和待产业化阶段,尚处于初创期,创业企业具有较多的技术赶超机会。相对于大规模市场化已经完成的传统制造业,机器人及智能装备产业存在技术市场化的“时间差”,即便是部分跨国企业预先布局,其对行业技术的控制能力也将“大打折扣”,因此开发区应充分结合自身优势和“利基”市场特点,抓住技术赶超的机会窗口。
(2)产业销售规模处于递增态势,市场需求机会窗口已开启 机器人及智能装备产业的发展需要市场需求的拉动,才能促使技术的成熟和技术经济效益的释放。自创办以来,开发区社会生产力迅速发展,产品制造、销售能力迅速扩张,从而为机器人及智能装备产业的发展创造了市场空间。机器人及智能装备产业具有技术前沿密集和市场需求创造等特点,因而具有较强的竞争力,并呈现规模扩张的趋势。同时,机器人及智能装备产业仍处于成长期,具有较大的市场发展空间。因此开发区应加快制造业“转型升级”力度,来实现产业结构的升级调整。
(3)产业易获创新资源的扶持,政策机会窗口已开启 机器人及智能装备产业对制造业的发展具有引领作用,因此政府会对机器人及智能装备产业给予政策扶持,以化解机器人及智能装备产业的技术不确定性和市场风险。政府不仅会在技术研发方面投入大量财政资金,而且会推动创新要素向机器人及智能装备产业的集聚,以助推机器人及智能装备产业的发展。与传统制造业相比,机器人及智能装备产业在成长过程中得到较多的人才资助、科研项目、研发投入资助、专利申报资助等政策优惠。这主要由于机器人及智能装备企业在创业过程中具有高风险的特征,因而需要政府提供创新要素以帮助其降低技术的不确定性和投资的风险性。3.1.4 威胁(T)
无论是趋于环境经济形式的逼迫转型,还是自身发展的必然需求,企业内部技术的升级以及产业结构的调整是一个贯彻始终的问题。对于开发区机器人及智能装备行业来讲,仍然存在着几大威胁。
(1)国外厂商核心技术封锁。对于机器人来说,减速机、控制器、电机处于产业链的上游,也是利润价值最高的部分,但这些核心技术仍然掌握在ABB、KUKA等几家国际巨头手中。企业在购买减速机、电机这些关键部件时,也需要付出国外企业数倍的价格,导致整机的成本偏高,缺乏价格上的优势。另外,为了保持技术的垄断地位,国外厂商往往会封锁机器人及智能装备的关键技术和核心技术,例如国外会限制九轴联动机床、高精度精密机床的出口。核心技术的封锁已经成为制约机器人及智能装备产业发展的关键瓶颈。
(2)国内行业竞争激烈。国内企业在机器人行业已经有了一定的积淀。比如在本体制造方面,沈阳新松、广州数控和安徽埃夫特具备了较强的实力。在减速器研制方面,秦川发展、汇川技术、英威腾也有了一定的基础。在系统集成方面,新松和博实已经占据了一定的市场份额。
(3)关联技术水平约束。机器人及智能装备产业是一个多技术集成的行业,需要电子、计算机、自动化、图像处理和人工智能等相关产业的支撑。开发区在电子、自动化技术方面具备一定的基础,但在计算机、人工智能等方面缺乏技术实力。多种技术间发展的不平衡以及局部的滞后,也使得开发区机器人及智能装备行业的发展受限。
(4)高端人才的争夺。高层次人才为了追求更好的发展,流动日趋频繁,范围不断在扩大。开发区在生活环境、文化环境、信息环境等方面优势不明显,在留住引进的高层次人才方面竞争力不够,存在着人才流失严重的威胁。这会进一步加剧开发区机器人及智能装备领域高层次人才总量不足,特别是掌握原始核心技术的领军人才缺乏的状况。3.2 开发区机器人及智能装备产业发展小结
根据产业的发展现状和SWOT分析结论,开发区机器人及智能装备产业的发展应采用弱势机会(WO)战略,利用外部机会来弥补产业内部的弱点。开发区机器人及智能装备产业应把握产业结构调整及升级的机遇,充分利用传统制造业雄厚的基础,落实昆山政府“机器换人”项目和“十三五”规划,以企业和行业解决方案为发展方向,大力推进机器人及智能装备产业的发展。此外,还需要采取措施来克服产业技术力量薄弱,缺乏品牌、政策吸引等弱点,即利用加工制造业进行全球性战略调整的时机,积极引进了国内外的先进技术、管理经验和智力资源,提高地区产业集的中度,促进集群化发展,并强化产学研合作,加大科技创新力度,提高产业人员素质,从而壮大开发区机器人及智能装备产业的规模。开发区机器人及智能装备产业发展的对策建议 4.1 机器人及智能装备产业未来重点发展领域
开发区机器人及智能装备产业首先要立足地区制造业发展需要,适应制造业转型升级需求。相比于国内成熟企业,甚至占主导地位的外资企业,开发区在传统机器人和智能装备行业缺乏竞争优势,但是在个性化需求较强的“细分市场”,开发区企业将会有所作为。
(1)焊接机器人
焊接机器人是从事焊接(包括切割、喷涂)的工业机器人。在目前全世界使用的100万台机器人中,焊接机器人能占45%以上。焊接机器人的应用,不但改善了劳动环境、减轻劳动强度、提高升产效率,更重要的是焊接机器人工作的稳定性和焊接产品质量的一致性也得到了提升。目前,焊接机器人应用的主要行业是汽车制造业。而像重型机械、电子电气、五金加工、航空航天、加工工业、运输和造船业等也开始广泛采用焊接机器人。尽管目前焊接机器人的主要市场仍然由ABB、库卡、发那科等国外大公司占据。但要指出的是,尽管国外焊接机器人能实现复杂工件的高精度焊接,其对操作工和修理工都有很强的技能要求,还存在配件昂贵,配件供应很难及时的缺点。
开发区开展高性能焊接机器人培育,有着结实的技术支撑。华恒焊接作为国内最早进入焊接自动化装备制造领域的企业之一,在焊接自动化生产整体解决方案领域具有丰富的实践经验。相比于国外企业,华恒焊接机器人利用其维修成本、零配件价格低廉,操作要求相对简单的优势,在国内焊接市场上有着很强的竞争力。开发区应该充分发挥华恒焊接的行业带头优势,引进核心零部件关键制造技术,吸引焊接机器人系统集成企业,从而形成以焊接机器人为主体的产业集群。
(2)数控切割
数控切割机是运用数字程序来驱动刀具,完成物体切割的机床。数控切割相对手动和半自动切割方式来说,可有效地提高板材切割地效率、切割质量,减轻操作者地劳动强度。数控切割机主要运用在航空航天、汽车制造、电子仪表、压力容器等方面。数控切割机市场前景比较乐观,数控等离子切割设备市场需求年增长速度达到10%左右,而数控激光切割设备则在50%以上。同时,在数控切割机的“自动化、多功能和高可靠性”方面,国内数控切割机企业也取得了长足的进步,并赶上了国际先进水平。
目前,长三角地区数控切割机产业已经形成了研究开发、设计、制作的装备制作产业链。开发区发展数控切割行业,有着坚定的现实基础。开发区数控切割企业中,既有梅塞尔切割这样的以高端市场为主的龙头企业,也有乾坤机器、镭创光电这样的主打中端定制市场的成熟期企业,更有首镭激光这样的主攻3C市场的成长期企业。因此,开发区大力发展数控切割机,特别是激光数控切割机这一方面,必定会取得辉煌的成果。
(3)机器视觉
机器视觉就是用机器来代替人眼进行测量和判断。机器视觉系统可以快速获取大量信息,而且易于自动处理,也易于同设计信息以及加工控制信息集成,因此,在现代自动化生产过程中,人们将机器视觉系统广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。此外,还将为中国航空航天、医疗科技等制造业转型,以及商用与工业市场实现工厂自动化的变革发挥巨大作用。
开发区制造业仍然是以劳动密集型为主,聚集了仁宝电脑、纬创资通、昆达电脑等多家代工企业。随着人力成本、原材料成本的上涨,开发区制造业面临着种种挑战,也意识到制造业不能一直依赖于廉价劳动力。此外,国内机器视觉市场正处于起步阶段,行业普及率还不高。随着配套基础建设的完善,技术、资金的积累,对采用图像和机器视觉技术的工业自动化、智能需求将会广泛出现。实际需求与发展机遇是开发区大力发展智能机器视觉技术的前进动力。
(4)数字化工厂管理系统
数字化工厂是智能制造的最典型代表,它将机器人、智能设备和信息技术三者在完美整合,通过对产品的生产、质量、物流等环节的控制,实现了产品从设计到制造的完整过程。数字化工厂在管理层有ERP系统实现企业层面针对质量管理的分析报告;在控制层有MES系统实现对生产状态的实时掌控;在执行层面由工业机器人、移动机器人和其他智能装备系统完成自动化生产流程。采用数字化工厂,能够减少30%的产品上市时间,减少40%的生产工艺规划时间,并能降低10%的生产费用。目前,这种模式已经在汽车制造、航空航天、船舶制造以及电子等行业得到应用。
对于开发区内生产自动化基础好、管理信息化水平高,比如华天科技、三一重机,他们将转型升级的重点放在数字化工厂的建设,提高柔性制造程度,降低制造生产成本,提高利润率。然而目前,市场上还未形成标准的、完备的数字化工厂管理系统,这一供需不平衡将在十年内一直存在。开发区政府应该抓住由智能装备发展带来的数字化工厂的战略机遇,引进先进的数字化工厂技术,抢占“工业4.0”的先机。
(5)服务机器人
工业机器人已经呈现稳定的发展格局,行业空间可以预见,而服务机器人市场则是一个蓝海市场。而随着国内老龄化现象加剧,劳动力成本上涨与行业智能化趋势加强,服务机器人在替代人力,在医疗、公共服务、研究和智能家庭等方面发挥重要作用的趋势将加强。预计到2020年,国内服务机器人年销售收入有望超过300亿元。
由于我国服务机器人市场还处于摸索阶段,市场格局并不清晰,并且国外企业也还没完成市场布局,开发区应牢牢抓住服务机器人的快速发展前景,以扫地机器人、教育机器人为重点产品,积极引进服务机器人企业和人才,扶持本地区服务机器人企业发展,通过不断积累服务机器人先进技术和人力资源,占领服务机器人市场先机。4.2 开发区机器人及智能装备产业发展建议 作为一项复杂的系统工程,机器人及智能装备产业的发展需要站在长远战略高度进行部署和实施。在实施过程中要加强跟踪管理,切实保障战略目标的实现。(1)扶持产业发展
开发区机器人及智能装备产业还属于起步阶段,技术实力薄弱。只有形成规模化的产业集群,才能在市场上占据一席之地。目前,应培育一批在细分领域具有竞争优势的“专、精、特、新”企业,逐步占领国内市场。同时,扶持一批成熟的焊接机器人、数控切割机、服务机器人企业做强做大。(2)整合创新资源
作为知识技术密集型产业,技术才是机器人及智能装备产业竞争的焦点。想实现开发区机器人及智能装备产业的可持续发展,必须结合地区产业发展的现状及特点,从产业创新主体和创新方式入手。首先,要以企业为创新主体,促进机器人企业的技术创新与业务创新。引进一批智能化方案解决企业,重点解决开发区企业的迫切需求。其次,推动合作组织的发展,促进产业向协同创新方式演变,充分发挥产学研方面的优势。最后,以“机器换人”为契机,加快自主知识产权机器人及智能装备产品的研发。(3)培养后备科技人才
为了更好的满足开发区机器人及智能装备产业未来发展对专业技术人才的需求,应着力加大机器人产业领军人物、高端人才、高技能人才的培养和引进力度,吸引更多的行业人创业。从政府角度来说,各类人才政策要向机器人及智能装备产业领域重点倾斜,对机器人及智能装备产业的高端人才,提供方方面面的优惠服务。
(4)加强政策引导
当前开发区机器人及智能装备产业才刚刚起步,外部环境因素(比如相关政策的支持和保护)对产业的发展非常重要。因此,开发区应将机器人及智能装备产业发展相关政策纳入政府重要产业政策中,来加速本地区产业发展。比如,设立机器人及智能装备产业发展专项资金,用于支持龙头企业发展、重大项目建设等。(5)加快产业基地建设
应结合开发区机器人及智能装备产业发展趋势,围绕机器人及智能装备产业链发展的相关要素,有效整合资源,重点建设哈工大机器人集团昆山机器人产业基地,逐步形成良好的产业空间布局,形成以机器人自动化生产线、机器人数字化车间成套设备和系统集成为重点的完整机器人产业链,全方位满足开发区经济转型升级的需要。(6)普及机器人知识
培植机器人产业市场,需要从普及机器人知识开始。开发区应该大力发展机器人文化,不仅仅只是给中小学生,还要给社会大众特别是企业普及机器人常识。通过组织各类机器人培训、机器人展示会或机器人节等方式,来提升全民对机器人的认知与兴趣。