《機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目教程》（第二版）課件 1一、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用

第一篇

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編：蔣正炎副主編：張

俊、嵇朋朋、舒曉春2024年9月一、說(shuō)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用二、說(shuō)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽第一篇

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三、說(shuō)工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維X證書(shū)一、說(shuō)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用“十四五”規(guī)劃綱要明確指出，推動(dòng)制造業(yè)優(yōu)化升級(jí)，深入實(shí)施智能制造和綠色制造工程，培育先進(jìn)制造業(yè)集群，推動(dòng)包括機(jī)器人在內(nèi)的高端制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。近年來(lái)，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域核心共性技術(shù)與智能化水平快速提升，本體研發(fā)、系統(tǒng)集成、關(guān)鍵零部件生產(chǎn)得到充分發(fā)展，為制造業(yè)提質(zhì)增效、換檔升級(jí)提供了全新動(dòng)能。一、說(shuō)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用

疫情持續(xù)蔓延在一定程度上限制了機(jī)器人下游應(yīng)用市場(chǎng)需求，同時(shí)因?yàn)殇N售周期性變化和飽和度影響等問(wèn)題，2020年全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)出現(xiàn)較大程度下滑。2021年，隨著疫情逐漸被控制，全球經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)復(fù)蘇趨勢(shì)，更多人機(jī)協(xié)同的需求場(chǎng)景被發(fā)現(xiàn)激活，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。同時(shí)，得益于中國(guó)率先突破疫情封鎖，打開(kāi)市場(chǎng)需求，全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)銷售額較2020年有所提升。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）發(fā)布最新數(shù)據(jù)顯示，受制造業(yè)自動(dòng)化改造需求影響，2020年中國(guó)、日本、美國(guó)、韓國(guó)和德國(guó)等主要國(guó)家工業(yè)機(jī)器人的年裝機(jī)量合計(jì)超過(guò)全球72.9%。2021年全球工業(yè)機(jī)器人銷售額達(dá)到144.9億美元，其中亞洲銷售額95.6億美元，歐洲銷售額25.8億美元，北美地區(qū)銷售額達(dá)到16.7億美元。預(yù)計(jì)到2023年，全球機(jī)器人市場(chǎng)將恢復(fù)疫情之前的增速狀態(tài)，銷售額將有望突破176億美元，其中亞洲仍將是最大的銷售市場(chǎng)。此外，全球制造業(yè)領(lǐng)域工業(yè)機(jī)器人使用密度已經(jīng)達(dá)到113臺(tái)/萬(wàn)人，機(jī)器換人趨勢(shì)特征日益明顯。一、說(shuō)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用

機(jī)器人的應(yīng)用極為廣泛，電氣電子設(shè)備和器材制造是工業(yè)機(jī)器人在國(guó)內(nèi)的首要應(yīng)用行業(yè)，占中國(guó)市場(chǎng)總銷量的29.8%；其次是汽車制造業(yè)，占中國(guó)市場(chǎng)總銷量的25.5%。此外還有橡膠塑料、軍工、航空制造、食品工業(yè)、醫(yī)藥設(shè)備、金屬制品等領(lǐng)域。工業(yè)機(jī)器人下游行業(yè)及主要應(yīng)用領(lǐng)域一、說(shuō)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用

家產(chǎn)業(yè)政策的支持和引導(dǎo)下，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人結(jié)構(gòu)調(diào)整也穩(wěn)步推進(jìn)。應(yīng)用范圍持續(xù)增加，已服務(wù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)47個(gè)行業(yè)大類，129個(gè)行業(yè)中類。根據(jù)銷量統(tǒng)計(jì)，3C制造業(yè)、通用設(shè)備制造業(yè)、汽車制造業(yè)、橡膠和塑料制品業(yè)數(shù)量最多，分別占國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人總銷量的24.6%、13.7%、12.7%和8.3%；其他行業(yè)機(jī)器人共計(jì)占40.6%。一、說(shuō)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用1.0工業(yè)機(jī)器人在3C行業(yè)應(yīng)用3C電子制造業(yè)企業(yè)數(shù)量規(guī)模龐大，我國(guó)規(guī)模以上電子信息產(chǎn)業(yè)企業(yè)個(gè)數(shù)6.08萬(wàn)家，其中3C制造企業(yè)1.38萬(wàn)家。3C制造行業(yè)機(jī)器人密度不到50臺(tái)/萬(wàn)人，將取代汽車行業(yè)成為工業(yè)機(jī)器人裝備的新藍(lán)海。汽車行業(yè)一直是使用工業(yè)機(jī)器人最多的行業(yè)，從世界范圍來(lái)看，汽車行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人銷量占比例達(dá)到45%左右，而電子電氣行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人銷量占比例僅為20%左右。國(guó)內(nèi)約一半的工業(yè)機(jī)器人也應(yīng)用在了汽車制造業(yè)，汽車工業(yè)的機(jī)器人密度達(dá)到305臺(tái)/萬(wàn)臺(tái)，遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)49臺(tái)/萬(wàn)人的平均水平，已經(jīng)達(dá)到了發(fā)達(dá)國(guó)家制造業(yè)的自動(dòng)化水平，未來(lái)提升空間有限?，F(xiàn)階段的3C行業(yè)大量使用四軸、六軸通用機(jī)器人，特別是在拋光、打磨、沖壓、搬運(yùn)和噴涂等工序。使用機(jī)器人可以大大提高3C行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，減少產(chǎn)品次品率，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。然而，中國(guó)的電子電氣行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人占比只有22%左右，但是日本卻達(dá)到了41%。電子是日本工業(yè)機(jī)器人下游應(yīng)用最多的一個(gè)行業(yè)。這是由于電子行業(yè)是日本最重要也是世界領(lǐng)先的行業(yè)，其各種電子產(chǎn)品在世界市場(chǎng)都有著極高的占有率。一、說(shuō)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用1.1工業(yè)機(jī)器人在3C行業(yè)應(yīng)用據(jù)了解，中國(guó)的3C、汽車、食品和化工行業(yè)，員工人數(shù)大約在1億左右，其中3C行業(yè)員工人數(shù)占比在70%左右，也就是差不多7000萬(wàn)人，但是3C行業(yè)的機(jī)器人密度卻僅僅只有制造業(yè)機(jī)器人平均密度的三分之一。換算下來(lái)，在3C行業(yè)中的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量大約在4萬(wàn)臺(tái)左右，如果中國(guó)3C行業(yè)工業(yè)機(jī)器人密度能達(dá)到日本、韓國(guó)的平均密度，那么理論上3C行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量將達(dá)到500萬(wàn)臺(tái)！這說(shuō)明了3C行業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人來(lái)說(shuō)，有著巨大的發(fā)展空間。一般來(lái)說(shuō)，在3C行業(yè)里需要用到的工業(yè)機(jī)器人主要有以下幾種：搬運(yùn)碼垛機(jī)器人，分揀機(jī)器人，焊接機(jī)器人，噴涂機(jī)器人，切割機(jī)器人等。以手機(jī)為例，手機(jī)的生產(chǎn)流程主要包括在手機(jī)的生產(chǎn)過(guò)程中，以元器件SMT貼片為例，要經(jīng)過(guò)芯片燒錄、進(jìn)板、涂錫膏、貼片、焊接等步驟，在這些步驟里小型焊接機(jī)器人、分揀機(jī)器人、涂裝機(jī)器人都可能有一席用武之地。在整個(gè)手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈中，機(jī)器人的應(yīng)用則更為廣泛，比如手機(jī)屏幕玻璃的切割、搬運(yùn)、打磨、以及最后組裝時(shí)候的涂膠等，都有應(yīng)用到機(jī)器人的地方，并且每個(gè)應(yīng)用的地方所需要的機(jī)器人類型，功率段都不盡相同。

圖見(jiàn)下頁(yè)：一、說(shuō)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用1.2工業(yè)機(jī)器人在3C行業(yè)應(yīng)用一、說(shuō)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用2工業(yè)機(jī)器人在汽車行業(yè)應(yīng)用汽車制造機(jī)器人給汽車公司帶來(lái)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，他們提高質(zhì)量并降低保修成本，增加容量，緩解瓶頸，保護(hù)工人免受骯臟、困難和危險(xiǎn)的工作。汽車裝配廠使用工業(yè)機(jī)器人專門進(jìn)行點(diǎn)焊和噴漆，但在整個(gè)供應(yīng)鏈中還有很多機(jī)會(huì)使用工業(yè)機(jī)器人。原始設(shè)備制造商，一級(jí)和其他零部件制造商都將從在機(jī)動(dòng)車制造中使用工業(yè)機(jī)器人中獲益。每輛汽車和卡車上都有數(shù)千個(gè)零件，制造過(guò)程需要大量的制造工藝。汽車機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步，如視覺(jué)系統(tǒng)和力感測(cè)，意味著比以往更適合機(jī)器人自動(dòng)化。通常情況下，工業(yè)機(jī)器人在汽車生產(chǎn)中扮演著裝配工、操作工、焊接工等角色，主要應(yīng)用有焊接、涂膠、弧焊、噴涂等，還有搬運(yùn)機(jī)器人、涂膠機(jī)器人、液體物質(zhì)填充加機(jī)器人等。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，工業(yè)機(jī)器人在汽車生產(chǎn)應(yīng)用中不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)中占的比例不同：弧焊占其16%物料搬運(yùn)占其13%，點(diǎn)焊占其15%，組裝占其22%，噴漆、沖壓、鑄造各占其3%，由此可見(jiàn)工業(yè)機(jī)器人在汽車生產(chǎn)中的重要性。一、說(shuō)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用3工業(yè)機(jī)器人在其他行業(yè)應(yīng)用①食品制造及醫(yī)藥行業(yè)食品及醫(yī)藥行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人主要應(yīng)用在分揀、取件及處理、自動(dòng)檢測(cè)、搬運(yùn)及碼垛。由于行業(yè)特殊性，需要特別關(guān)注清潔衛(wèi)生、防水抗菌、拾取目標(biāo)物多樣性（易碎、大小不一）等方面，對(duì)機(jī)器人視覺(jué)技術(shù)也提出了較高要求。目前，工業(yè)機(jī)器人在食品醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用占比較小，但是基于食品和醫(yī)藥制造這2個(gè)龐大的市場(chǎng)，工業(yè)機(jī)器人在其中的發(fā)展空間巨大，未來(lái)幾年，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用占比將逐步提高。人們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的食品工業(yè)機(jī)器人有包裝罐頭機(jī)器人、自動(dòng)午餐機(jī)器人和切割牛肉機(jī)器人等，機(jī)器人在食品加工領(lǐng)域應(yīng)用得如魚(yú)水。一、說(shuō)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用②陶瓷衛(wèi)浴行業(yè)招工難，改善環(huán)境的政策要求以及對(duì)人容易造成傷害是直接推動(dòng)陶瓷衛(wèi)浴行業(yè)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的主要因素。目前在陶瓷衛(wèi)浴企業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)包裝等技術(shù)已經(jīng)成熟，噴釉、打磨等也是急需使用機(jī)器人替代人工的工序，存在較大發(fā)展空間。國(guó)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)在打磨和噴釉工序上具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力的工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)，如安徽的埃夫特智能裝備等。一、說(shuō)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用③物流倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)隨著電商模式的發(fā)展，大面積且高效率的智能化高位立體倉(cāng)庫(kù)正逐步建立，這對(duì)工業(yè)機(jī)器人的使用提出了需求。工業(yè)機(jī)器人在物流領(lǐng)域的主要用途為分揀、碼垛和搬運(yùn)。就分揀而言，機(jī)器人