机器人与智能制造技术
2015-12-17 16:42:00  来源:江苏大讲堂

  我国制造业规模巨大,已经五年连续世界第一,但最主要的问题是核心竞争力跟国际上差距很大,也就是“大而不强”。我国制造业现在有三个最大的问题:一是制造的附加值很低;二是是劳动力成本上升;三是能耗排放压力比较大。在这三方面的压力之下,我国制造业面临的形式是很严峻的,所以应该发展一些适合于本国、本企业的有效果的制造模式,来实现我国制造业跨越式发展,真正进入制造强国的行列。

  我国机器人产业的发展背景,第一是企业需求,由于劳动力结构性短缺,有些恶劣的环境基本上招不到人,比如磨抛以及污染很严重的,可能工资要给的很高,人还很难招到。第二是行业需求,由于制造业劳动成本迅速上升,导致用不起人。第三是国家需求,全球面临制造模式变革,需要我们抢占市场。机器人产业战略地位,是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标准。

  智能制造主要是把人类的智慧物化在制造活动中组成人机合作系统,使制造装备能进行感知、推理、决策和学习等智能活动,通过人与智能机器的合作共事,扩大、延伸和部分取代人类在制造过程中的脑力劳动,提高制造装备和系统的适应性与自治性。

  智能制造有四个发展方向,第一是产品智能化,能够做到自主决策,例如环境感知、路径规划、智能识别、自主决策,以及自适应工况,例如工况识别感知、控制算法及策略;还有就是人机交互,例如多功能感知、语音识别、信息融合。

  第二个发展方向是装备智能化,智能装备特点是将专家的知识和经验融入感知、决策、执行等制造活动中,赋予产品制造学习和知识进化能力,来实现自律制造。

  第三个发展方向是车间智能化。智能工厂重点建设内容是自动化物流穿梭车,穿梭车又叫RGV(Rall-Guided Vehicle),即轨道式导引校车,具有动态移栽的特点,能使物料在不同工位之间的传送及输送线布局更加紧凑、简捷,从而提高物料的传送效率。

  第四个发展方向是机器人加工。典型案例就是机器人磨抛技术,通过开发叶片型磨抛机器人“测量-操作-加工”一体化(3M)系统,实现大叶片的机器人磨抛批量化生产,替代传统人工磨抛。

  华科大无锡研究院主要是面向航空、航天、海洋工程装备等行业,对智能制造技术高端装备与测控系统的市场需求,开发数字化智能化装备与技术,致力于增强自主创新能力,发展先进的产业技术,培养高层次专门人才,致力于将研究院打造成立足江苏、国内领先、具有国际声誉的高端装备和智能制造的核心技术平台。我们的研发方向有三个:高效高精加工工艺技术、装备智能化控制技术、智能制造自动化系统技术。

  我国提出了“中国制造2025”,分为三步走:2020-2025年的目标是迈入制造强国行列;2035年整体达到世界制造强国阵营中等水平;新中国成立一百年,制造业大国地位更巩固,综合实力进入世界制造强国前列。

  “中国制造2025”是升级版的中国制造,体现为四大转变和一条主线,四大转变是指:一是由要素驱动向创新驱动转变;二是由低成本竞争优势向质量效益竞争优势转变;三是由资源消耗大、污染物排放多的粗放制造向绿色制造转变;四是由生产型制造向服务型制造转变。一条主线,就是以体现信息技术与制造技术深度融合的数字化网络化智能化制造为主线。

  机器人与智能制造技术是制造业深入实施创新驱动发展战略的重要引擎,是我国由“制造大国”到“制造强国”跨越的必由之路。

  华中科技大学机械科学与工程学院院长  丁汉

来源:江苏大讲堂   作者:丁汉   编辑:唐韵

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