工业机器人:行业未来发展驱动力
【译者按】2024 年 7 月,麦肯锡发布《工业机器人:行业未来发展驱动力》。报告描述了工业机器人的特征和产业发展现状,并基于对原始设 备制造商和其他企业的采访,分析了驱动全球工业机器人未来发展的动力, 指出了释放工业机器人市场全部增长潜能的关键途径。为此,报告认为, 政府和产业界应该尽快制定互操作性标准、大力推动与机器人相关的技能 提升和再培训、将机器人引入中小型企业,以实现机器人更易应用、更易 连接、更易运行的目标。赛迪智库电子信息研究所对该报告进行了编译, 期望对我国有关部门有所帮助。
【关键词】全球 工业机器人 发展动态 剖析
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一、引言
20 世纪 60 年代,出现第一批工业机器人后,原始设备制造商(OEMs)实现焊接车间自动化,工业机器人产业进入第一次高速发展阶段。随着 2011-2024 年机器人销量快速增长,工业机器人产业已进入第二次飞速发展阶段。其驱动力主要是行业和经济环境的根本变化,包括技术与新应用快速发展、劳动力成本增加、劳动力流失和短缺日益严重、设备成本日趋下降、全球竞争格局逐渐形成等。
本报告在《2024 年全球机器人调查》基础上,面向机器人的终端用户、生产制造、运营、供应链、工艺工程、服务等人员, 论述了全球工业机器人发展空间及市场特点,深刻剖析了驱动当前及预期发展活力的定性因素,并给出了能够释放市场全部增长潜能的关键途径及其对 OEMs 和系统集成商的影响。总结出机器人将呈现三方面趋势:更易应用、更易连接、更易运行。
二、工业机器人发展现状
本部分整理并评估了全球工业机器人的市场现状及特点,有利于了解工业机器人行业当前及预期发展的驱动因素及背景,为预测全球工业机器人发展空间提供依据。
(一)细分产品和市场概述
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与汽车和其它机械行业不同,工业机器人的特征为“低容量、高复杂性”。低容量指每种规格机器生产及部署数量较少;高复杂 性,一是机器人包含大量不同的机器类型;二是缺乏统一或通用 控制系统的定义。为了降低复杂性,本部分主要介绍了四类工业 机器人(见表 1),以及自动化单元组和解决方案(见图 1)。
1、工业机器人的分类
根据物理特性(范围、重量等)、与人类配合方式、机动性及自动化水平,将工业机器人主要分为自主执行工业机器人、协 作机器人、移动机器人、外骨骼设备四类。
表 1:工业机器人细分一览表
(1)自主执行工业机器人 多关节型 三角式 龙门式/直线型/直角坐标式 选择顺应性装配机器手臂 (SCARA) SCARA 机器人以人类的手臂为模型设计,具有手肘、肩膀和手腕。 他们可以 x、y、z 三个维度为轴进行活动,还 具备一个辅助轴用于 末端执行器的活动。这 些轴的设置使机器人 得以延伸他们的手臂, 并通过折叠将手臂收 回来。 多关节型机器人的三角式(或并联)机直角坐标式机器旋转关节具有三到器人的三只机械手人由互成 90 度的六个自由度,可实 臂通过万向节连接 三条控制轴组成。 现高度灵活性(机到基础平台。机械手这些轴不能旋转, 械手可来回弯曲)。 臂被固定为一个平 但可沿直线移动, 应用:多关节型机 行四边形,用以限制 而直线型机器人 器人应用广泛,例 终端平台上的活动, 相对简单,这样一 如装配、喷涂、画 因此被动式手臂结 来就简化了机器 弧或点焊、码垛以 构轻便, 可快速移 人控制。 及物料搬运。 动。 应用:由于直角坐 应用:应用于要求高 标式机器人无需
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