智慧机器人产业分析与技术发展.pptx

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1、山东大学机器人研究中心,机器人产业分析与技术发展,李贻斌,2017/10/29,提纲,2017/10/29,制造业与机器人的再思考,欧盟新工业革命德国以工业4.0计划为引领的制造业领先计划（2013年3月发布）,机器人技术与机器人市场,制造业回归和再工业化,机器人技术革命实现会议,将向何处去！,我们在哪里？,Industry 4.0 为第四次工业革命的具体实施提出了答案,第四次工业革命,第四次工业革命,第四次工业革命 未来10年，基于信息物理系统（Cyber-PhysicalSystem，CPS）的智能化，将使人类步入以智能制造为主导的第四次工业革命。产品全生命周期和全制造流程的数字化以及基于

2、信息通信技术的模块集成，将形成一个高度灵活、个性化、数字化的产品与服务的生产模式。,第四次工业革命,制造业再思考,四次工业革命（I 4.0）,制造业再思考,两次机器革命（M 2.0）,第一次机器革命,第二次机器革命,（Eric Brynjolfsson, Andrew McAfee),制造业再思考,第一次机器革命（M 1.0）,“第一次机器革命”始于18世纪以蒸汽机技术为标志的工业革命，开启了突破“人类和动物肌肉力量极限”时代，实现了生产力的极大飞跃。在那个时代，每一种发明都在释放越来越强大的动力，但这些动力都需要人类作出决定和发出指令。这个时代的创作实际由人类控制，劳动力显得“更重要和更有价

3、值”，人类劳动力和机器是“互补”关系。,工业革命引领了人类“第一次机器革命”-我们的社会发展进程第一次主要由技术创新驱动，这一次机器革命堪称我们整个世界最深刻的社会大转折。,（Eric Brynjolfsson, Andrew McAfee),制造业再思考,第二次机器革命（M 2.0）,“第二次机器革命”始于20世纪末期（当下），“智慧力量”将更多地支配甚至取代第一次机器革命的“金属力量”。人脑智慧的开发延展、知识信息的聚合处理、新创意的融合运用、数字技术与机器人智能制造的深度结合，将彻底颠覆传统的制造模式。,人类劳动力和越来越智能的数字劳动力（机器人）正在日益变成替代关系，而不是互补关系-引

4、起社会变革。,（Eric Brynjolfsson, Andrew McAfee),制造业再思考,第一次机器革命（M 1.0）,化石能源、矿产资源、生物质资源以及自然环境是其生产生活的主要对象和来源，遭遇“资源消耗+环境破坏”的增长极限,对信息和智能的开发，代替对大自然的攫取，遵循创新、绿色、包容、可持续发展，知识和信息成为经济社会赖以发展的主要资源。,第二次机器革命（M 2.0）,制造业再思考,新劳动分工,两类劳动力： 人类劳动力 数字劳动力两类劳动力互补/替代？,低技能的工作往往难于自动化，反之则易于自动化。工作分成二阶矩阵：认知类工作vs.体力类工作程序性工作vs.非程序性工作 机器人能

5、做什么？ 机器人发展方向？,工厂自动化的再认识,制造业再思考,小结：,全球正面临制造模式的变革,以物质世界资源为支撑的发展模式难以持续,以数字化和机器人为支撑的智能制造模式正向我们走来,机器人再认识,机器人是“机器”还是“人”,机器人三原则-赋予机器人社会伦理,前50年发展的是“机器”,下一步发展“机器人”（人与机器综合体）,机器人再认识,莫拉维克（Hans Moravec)悖论：（机器人进步悖论）,高层次的推理几乎不需要计算，但低层次的感觉运动技能则需要大量的计算。在物质世界中，人类能做的很多容易而自然的事情对机器人来说是很难完成的。如果让计算机完成成人水平的智力测验或者下棋是一件相对容易的

6、事情，但当涉及知觉和机动性时，即使完成一岁幼儿的某些技能也是非常困难甚至是不可能的。,机器人发展了半个多世纪，保有量还不到200万台？,下一步机器人发展的趋势打破莫拉维克悖论！,机器人再认识,工业机器人,特种机器人,服务机器人,机器人发展阶段：（初级阶段）,机器人再认识,万亿美元的市场！,2013年，麦肯锡全球研究所发布的引领全球经济变革的颠覆性技术,机器人重大作用：,制造业/医疗/健康/国防/服务,机器人再认识,机器人的广阔空间及巨大市场：,机器人再认识,小结：,颠覆制造模式,颠覆作战模式,颠覆生活模式,我们正处在“机器”向“人”发展的转折点上,我们正处在一个人类社会变革的重大转折点上,以数

7、字化技术和机器人为代表的第二次机器革命将改变我们世界！,2017/10/29,二、中国机器人产业分析,2017/10/29,中国机器人装机量,来源：中国机械工业联合会,2013年中国市场共销售工业机器人近37000台，约占全球销量五分之一，总销量超越日本，成为全球第一大机器人市场。,2017/10/29,2013-2014年中国工业机器人应用需求快速增长,数据来源：高工机器人产业研究所（GRII）,2014年：一般工业机器人总体增长速度比汽车制造更快汽车制造增长23%，食品/医药增长45%：分拣、包装、检测；电子/电器增长33%：装配、检测、表面处理；金属加工31%：搬运、抛光打磨。,2014

8、年度5.4万台,2017/10/29,中国机器人市场分析,Number of multipurpose industrial robots per 10,000 employees in the manufacturing industry,每万名制造业工人机器人保有量：韩国：396；日本：332；德国：273；世界平均水平：58；中国：23；,国际市场：存量市场中国市场：增量市场,来源：国际机器人联合会,2017/10/29,数据来源：高工机器人产业研究所（GRII）,2014年中国机器人企业类型,2014年中国机器人企业区域分布,截至2014年9月，中国机器人相关企业428家，以系统集成商

9、为主，占88% 机器人企业区域集中度较高，其中，广东地区117家，占27%,中国机器人产业分析,2017/10/29,机器人产业分析（30余家产业园）,2017/10/29,工业机器人产品,通用工业机器人包括负载6kg500kg等30余种型号工业机器人系列产品，主要面向弧焊、点焊、搬运、装配、码垛、研磨抛光等应用领域。,机器人产品及应用分析,出口台湾,机器人产品及应用分析,工业机器人产品,点焊机器人生产线,工业机器人产品,机器人产品及应用分析,打磨抛光机器人,搬运机器人,并联机器人,机床上下料机械手,工业机器人产品,机器人产品及应用分析,2017/10/29,移动机器人包括搬运型、装配型等移动

10、机器人系列产品，本土移动机器人占据国内汽车市场、电力市场份额90%以上，成功出口欧美国际市场，总体性能达到国际领先水平。,出口美国的AGV装配系统,出口俄罗斯的AGV装配系统,发动机装配型AGV,非接触供电AGV,汽车总装线AGV,移动机器人产品,2017/10/29,移动机器人产品,2017/10/29,机器人典型应用：汽车行业,焊接机器人工作站,总装车间机器人生产线,焊装车间机器人生产线,汽车轮毂打磨,垂直关节大型基板洁净搬运机器人在家电领域的应用,机器人典型应用：家电行业,2017/10/29,机器人典型应用：电力行业,电表箱推挽移载AGV输送系统,电表检定机器人,变电站巡检机器人,电力

11、计量中心表箱搬运机器人,2017/10/29,机器人典型应用：机加行业,机床上下料,搬运上下料,冲压上下料,轴承上下料,机器人典型应用：卫浴五金,卫浴打磨,五金件打磨,锁具打磨,标准打磨系统,机器人典型应用：电子行业,交流接触器装配生产线,电子电器智能物流系统,断路器装配检测生产线,开关柜机器人焊接系统,2017/10/29,机器人典型应用：烟草行业,智能物流系统-搬运机器人,智能物流系统-输送线,智能物流系统-堆垛机,智能物流系统-移动机器人,2017/10/29,机器人典型应用：印刷行业,码垛机器人,输送型移动机器人,码垛机器人,数字化车间,2017/10/29,机器人典型应用：工程机械,

12、机床上下料机器人,高速高精度堆垛机,机床上下料机器人,重载移动机器人,2017/10/29,机器人典型应用：能源行业,油气田管处理机器人,油气田管处理机器人,高速高精度堆垛机,高速高精度堆垛机,2017/10/29,机器人典型应用：新能源汽车,电动汽车换电站机器人,电动汽车换电站机器人-输送系统,电动汽车换电站机器人-执行系统,电动汽车换电站机器人-仓储系统,2017/10/29,三、中国机器人产业发展思考,2017/10/29,由机器人市场数据引发的思考,每万名制造业工人机器人保有量：韩国：396；日本：332；德国：273；世界平均水平：58(0.58%)；中国：23(0.23%)；,为什

13、么制造业99.42%/99.77%的工作不能被机器人替代？,为什么替代这么少？还有那些工作被替代？,机器人悖论,2017/10/29,灵巧性工作,精度、速度、负载,现在的机器人是什么？,工业机械臂,工业机械手,精度、速度、负载,灵巧性工作,现在机器人能做什么？,2017/10/29,人类工作分工比例,双手为主80%,胳膊为主20%,为什么现在机器人用的少、替代少，发展慢原因,结论：,技术限制，现代机器人不适合做这一大类工作,残疾机器人,富士康机器人计划,2017/10/29,下一步我们应该发展什么机器人：,工业机器人,功能、性能、智能,S.A.P,灵巧类,双臂、软机器人、灵巧手、智能传感,飞的

14、、跑的、游的（军工、航空、航天）,特种机器人,医疗、家用、养老助残,服务机器人,选几种典型机器人,选几种典型机器人,2017/10/29,发展什么机器人的思考,工业机器人,特种机器人,服务机器人,机器人发展趋势和方向,2017/10/29,技术发展趋势思考,技术进步将彻底提升 机器人的性能,简单、低级适应性差,以前机器人,复杂、高级适应性强,今后的机器人,机器人正在进行着由“机器”向“人”的进化,“机器”“人”,2017/10/29,机器人应用模式转变思考,特殊环节、关键岗位（量少、价高）与人互补,普遍应用（量大、性价比高）与人替代,新一代机器人,市场需求（新制造模式需要， 减人力、降成本、竞

15、争力）,机器人,2017/10/29,应用思考-低端行业的高端应用,卫浴五金（打磨抛光）,对机器人需求：本体：防水、防尘、防爆；控制：力控制、离线编程；工艺：曲面规划、打磨工艺复杂程度远大于焊接等机器人,客户群特点：生产方式非常落后；行业领域非常广；市场空间非常大；对价格极其敏感,2017/10/29,从产品到解决方案的思考,机器人点焊系统,机器人机床上下料,汽车总装线AGV,从“机器人”到“数字化工厂”,机器人数字化工厂,几个困扰中国机器人产业问题的思考,突然爆发的大市场-馅饼OR 陷阱？,高端产业的产业链低端化！,前车之鉴-汽车行业之覆辙？！,核心零部件-切肤之痛！,关键技术的创新与发展-

16、致命短板！,中国机器人产业如何突破,技术突破-新一代工业机器人,类型突破-特种机器人、服务机器人,组织突破-创新链、产业链、金融链,四、趋势与展望,如何实现机器人对非人工环境的高效、精确感知和适应？,环境挑战,任务挑战,如何实现复杂环境下完成复杂任务所需要的智能决策？,行为方式挑战,如何建立人机和谐共存的行为方式与安全机制？,如何实现机器人之间、机器人与人之间的自然交互？,作业能力,决策能力,交互能力,交互挑战,机器人技术发展趋势,2017/10/29,示教再现,工业物联网大数据,智能性、易用性、安全性、交互性,机器人技术发展趋势,2017/10/29,机器人市场发展趋势,机器人焊装系统,机器

17、人总装车间,机器人涂装,从 汽车行业 到 3C行业,液晶面板搬运机器人,鼠标装配机器人,真空机械手,大气机械手,2017/10/29,机器人市场发展趋势,汽车行业,电子行业,从 高端客户 到 一般客户（3D）,卫浴五金（打磨应用）,金属加工（锻造应用）,2017/10/29,机器人点焊系统,机器人机床上下料,汽车总装线AGV,从“机器人”到“数字化工厂”,机器人数字化工厂,机器人市场发展趋势,人机协作“伙伴型”机器人,机器人构建“智慧的工厂”,机器人 + 数字化工厂,2017/10/29,目前全球制造业正面临着制造模式的变革，基于网络、传感、大数据和机器人的智能制造模式正向我们快步走来！,未来十年将是中国制造模式变革和产业发展的黄金期，也是中国机器人技术和机器人产业发展的黄金期！,谢谢！,