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持續技術更新的機器人

時間:2011-05-22 16:26:21 來源:未知
在1980年代,產業機器人和數控機床一樣作為自動化生產的主力產品普遍用于生產現場。現在其作用沒有任何變化,活躍的場所從過去的"重厚長大"領域進一步伸展到清潔精密的領域,用途更加擴大了。又因采用了自律分散控制和協同作業等,更新了智能化的操作能力,從而在產品技術和市場開發的兩個方面都不斷取得進展。

  機器人王國受到沖擊
  產業用機器人在汽車、半導體、電機、零部件加工等行業的運用,使得生產效率、產品質量、利用率都得以提高,對生產現場的合理化作出了很大貢獻。機器人制造產業的附加價值也達到4.1兆日元,這相當于日本GDP(約500兆日元)的0.8%。
  日本的產業用機器人運轉臺數占世界的一半以上,同產量一樣是“機器人王國”。
  根據聯合國的“世界機器人調查”2001年末全世界產業用機器人的運轉臺數為756,539臺。其中日本為361,232臺,占總體的48%。按照制造業每100人計算,就有2.7臺在運轉。
  但是這幾年由于增長緩慢,估計到2005年將減少到351,600臺。王國的神話開始被蒙上一層陰影。
  在歐洲以德國為首,對機器人的投資穩健增加,2001年末的運轉臺數為219,333臺,估計在2005年將增加到321,400臺,逼近日本的約35萬臺。

  第一臺實際運用的產業機器人是美國在1962年完成的。日本是在5年后的1967年從美國引進、第二年開始生產的。當時生產廠家不到10家,但在兩年后的一年就有50家加入了生產行列。在八十年代乘著產業界推行自動化的波浪,得到快速增長,到泡沫經濟崩潰時市場已呈飽和狀態。生產廠家也從1993年最多的258家,隨著市場成熟化和激烈的競爭不斷減少,2000年已經減少到153家。
  雖然廠家減少了,但生產、銷售額卻是隨著整體制造業的設備投資趨勢不斷沉浮。根據日本機器人工業會的統計,產業用機器人2000年的銷售額為6,475億日元,達到最高記錄。其背景是受攜帶電話等IT(情報通訊技術)行業的帶動,民間設備投資有一個大高潮。但進入2001年之后,國內產業界的設備投資受到制約,在美國又發生了多起同時恐怖襲擊事件,打擊了經濟。于是占出口一半以上的電子部件安裝機等陷入低迷狀態。2001年的銷售額大幅度減少,為4,063億日元。2002年上半期和前一年持同等水平。

  看好新型IT需求的安裝機
  從產業用機器人的分類看,除了焊接汽車車體等焊接、噴涂用臂式機器人以外,還有向基板上安裝電子零部件的安裝機,這類安裝機占每年產值約40%。焊接、噴涂用的約為20%、30%。
  在這一安裝機市場,隨著2001年下半年開始的IT泡沫崩潰,訂貨迅速下降。由于可進行成批量生產的高速安裝機市場退貨不斷,價格大幅下降,庫存堆積如山。
  松下電氣產業公司和富士機械制造公司生產的高速安裝機,安裝速度突破了0.1秒,在行業中屬于強者,可在市場轉向多品種、少批量的過程中,遇到了激烈的競爭,在基板安裝上適合多品種少量生產的中速機正式參與了進來。
  可用一臺機器安裝各種零部件的中速機,是雅馬哈發動機公司和JUKI公司的拿手產品。與高速機廠家加到一起,競爭越發激烈。
  中速機的目標,是以中國為首的亞洲市場。臺灣、韓國、日本的IT相關行業紛紛出動,在中國大陸建立生產點,積極地進行設備投資。攜帶電話產品對華投資也很熱,諾基亞、愛立信等世界一流的歐洲廠家都在中國建立了大規模的工廠。
  有一陣似乎高潮已過的攜帶電話正在不斷出現新的功能,不僅具有通訊功能,還添加了照相機功能,甚至還在向配備了動畫功能、GPS功能的綜合信息終端發展。這樣,曾經安靜了一陣的安裝機廠家也逐漸恢復了生氣。

  看好汽車噴涂市場
  因對環境問題的重視,汽車行業在積極地更新噴涂生產線,手臂型機器人又有了用武之地。汽車廠家把噴涂材料從有機溶劑更換為水性涂料的動向正在活躍起來,機器人也隨之被更新。海外的汽車廠家也在環境對策方面下功夫,估計這一設備更新的需求會持續到2006年左右。#p#分頁標題#e#
  噴涂用機器人占日本產業機器人產值約20%,在這一領域,不二越、ABB、發那科、川崎重工業公司等的市場占有率較高。
  川崎重工業公司在2000年從神戶制鋼所繼承了噴涂機器人的事業。和其原來的噴涂機器人事業合并,得到了相乘的效果,噴涂機器人事業的營業額接近過去的兩倍,擴大到40-50億日元的規模。該公司還在重新整編產業用機器人的生產體制。因預測國內外對半導體、液晶制造裝置方面的清潔型機器人的需求會同時擴大,加強了該種機器人的生產體制,又導入了在單人摩托車方面取得好成績的新生產方式“KPS”從而提高了成本競爭力,意在進一步加強收益。
  世界最大的產業機器人廠家ABB公司用于機器人手臂前端裝置的噴涂用噴霧器在日本擁有70%的市場。該公司在日資所屬企業擁有25%的噴涂機器人市場,其目標是盡快將這一比例提高到50%。

  活躍的用途開發
  安川電機公司是國內最大的電弧焊機器人廠家,年產8,000臺,約占世界市場的35%。最近,該公司也在開發焊接用途以外的噴涂、打毛刺的專用機器人和運送液晶玻璃基板的機器人,意在擴大市場。
  1999年,安川電機收購了東機工(TOKICO)公司的噴涂機器人部門,2000年收購了美國HUNTAIR公司的半導體系統部門,建立了SYNETICS SOLUTIONS公司。還和美國ADEPT TECHNOLOGY公司就小型搬運機器人達成協作關系,向上升中的半導體、液晶領域廠家展開機器人銷售事業。在組織結構方面,安川電機收購了負責國內銷售的安川商事的機器人部門。構筑了從開發到生產,及至國內外銷售的一體化機制。
  不二越公司機器人銷售的60-70%用于點焊。該公司正在為擴大非焊接用途產品方面下力量,以期擴大機器人的營業額。措施之一是在2001年3月,與大阪變壓器公司在機器人事業方面達成了全面合作協議,在生產及開發、銷售等幾方面展開共同合作。其成果之一是共同開發了計算機基座的放開式機器人控制裝置AX控制器i。今后將把這種控制裝置配置于點焊、電弧焊及手提式機器人上共同出售。

  引起規格標準化風波
  如同不二越和大阪變壓器的計算機基座控制“AX控制器”所象征的,各機器人、數控裝置、FA設備、電機等廠家都在根據自己的規格開發裝置。其結果是與設備連結的通訊連結方法就有數百種,這些多樣化的各具特色的通訊規則使得應用軟件也隨之多種多樣。
  現在不斷產生將網絡等各種基礎結構標準化、公開化的概念,并開始普及。例如新日本工機公司出資的美國班查軟件伺服系統公司的計算機CNC“伺服研究1394”NTT西日本公司的“工廠數據中心”、三菱電機的“CC-Link”美國ROCKWELL AUTOMATION公司的“設計網”等。
  2002年10月,為普及、推行公開網絡接口“ORiN”以日本機器人工業會為主成立了推進協議會。目的是使存取接口標準和數據標準通用化,解決廠家、裝置、通訊手段的不同。該推進協議會的成立意味著對機器人規格的標準化引來風波,也預示著這種趨勢有加快的可能。

  產品用途向非制造領域擴大
  數十年前曾預測現在的機器人市場規模可達一兆日元,但實際是在5,000億日元前后反復。今后機器人行業要得到持續增長,須向生物、公共事業、醫療、生活等更廣泛的領域發展,很好地運用于看護、安保、娛樂、危險地點及生物工藝學領域等,可想到的使用范圍是很廣泛的。實際上,如索尼、本田技研工業、豐田汽車、SECOM等企業已經著手開發用于安保、娛樂等領域使用的機器人。  

  目前非制造業的應用比例約占3%,還是很少的。預測2025年達到8兆日元的機器人市場規模中,非制造業領域的占有率將達到82%。


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