智能制造領(lǐng)域
工業(yè)機(jī)器人是智能制造業(yè)具代表性的裝備,是一種具備擬人形態(tài)的多功能自動(dòng)化機(jī)械裝置,通常具有多關(guān)節(jié)機(jī)械手或具備高自由度,啟動(dòng)操作程序后可以替代人類自動(dòng)重復(fù)執(zhí)行命令,依靠自身的動(dòng)力能源和控制能力實(shí)現(xiàn)各種工業(yè)加工制造功能,具有工作效率高、穩(wěn)定性強(qiáng)、精度高等特點(diǎn)。工作人員也可以通過控制器、驅(qū)動(dòng)器等來驅(qū)使工業(yè)機(jī)器人完成指定的任務(wù)。工業(yè)機(jī)器人被譽(yù)為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”,是衡量一個(gè)國家創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志,已經(jīng)成為全球新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命的重要切入點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于電子、物流、化工、汽車、制藥等眾多領(lǐng)域之中。工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)通常是由獨(dú)立的永磁驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制的,而永磁材料是制造永磁驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及永磁傳感器、永磁鎖定閥等其他核心部件的關(guān)鍵材料,能夠使得核心部件實(shí)現(xiàn)體小量輕、快速反應(yīng),并具備較強(qiáng)的短時(shí)過載能力。
1959年,美國工程師恩格爾伯格研究出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人,隨后工業(yè)機(jī)器人開始逐步在歐美國家推廣應(yīng)用。目前在全球制造業(yè)領(lǐng)域,工業(yè)機(jī)器人使用密度已經(jīng)達(dá)到78臺(tái)/萬人,根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(IFR)統(tǒng)計(jì),2019年全球工業(yè)機(jī)器人銷量為37.3萬臺(tái)。我國對(duì)于工業(yè)機(jī)器人的研究始于20世紀(jì)70年代,與歐美發(fā)達(dá)國家研究進(jìn)度相比起步時(shí)間較晚。但在自動(dòng)化技術(shù)和智能化技術(shù)的推動(dòng)下,我國的工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)開始在工業(yè)生產(chǎn)過程中逐漸承擔(dān)起了重要的角色。目前,我國專門研究工業(yè)機(jī)器人的研究單位已超過230家[],機(jī)器人生產(chǎn)相關(guān)企業(yè)數(shù)量超過800家,已建成或在建的工業(yè)機(jī)器人園區(qū)超過40個(gè)。
我國長期重視工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展,提供了長期的政策支持。國務(wù)院在2015 年發(fā)布的《中國制造2025》中明確將工業(yè)機(jī)器人列入大力推動(dòng)突破發(fā)展的十大重點(diǎn)領(lǐng)域之一,明確要求到2020年工業(yè)機(jī)器人銷量達(dá)到15萬臺(tái),推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化發(fā)展,促進(jìn)擴(kuò)大擴(kuò)大市場(chǎng)應(yīng)用,突破機(jī)器人本體、減速器、伺服電機(jī)、控制器、傳感器與驅(qū)動(dòng)器等關(guān)鍵零部件及系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)制造等技術(shù)瓶頸。2021年12月21日,工信部、發(fā)改委、科技部等十五部門聯(lián)合印發(fā)《 “十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,發(fā)展目標(biāo)為到2025年,我國成為全球機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新策源地、高端制造集聚地和集成應(yīng)用新高地。一批機(jī)器人核心技術(shù)和高端產(chǎn)品取得突破,整機(jī)綜合指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平,關(guān)鍵零部件性能和可靠性達(dá)到國際同類產(chǎn)品水平。機(jī)器人產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入年均增速超過20%。形成一批具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的領(lǐng)軍企業(yè)及一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、成長性好的專精特新“小巨人”企業(yè),建成3-5個(gè)有國際影響力的產(chǎn)業(yè)集群。制造業(yè)機(jī)器人密度實(shí)現(xiàn)翻番。到2035年,我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)綜合實(shí)力達(dá)到國際領(lǐng)先水平,機(jī)器人成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活、社會(huì)治理的重要組成。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局于2022年2月28日發(fā)布的《2021年國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》,2021年我國生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人已達(dá)36.6萬臺(tái),同比增長67.9%。
隨著全球自動(dòng)化趨勢(shì)的到來,智能制造在全球范圍內(nèi)已成為制造業(yè)重要發(fā)展潮流,我國制造業(yè)中工業(yè)機(jī)器人的使用密度和日本、德國及韓國等發(fā)達(dá)國家相比尚存在巨大的差距。伴隨著勞動(dòng)力短缺、成本上升,人口紅利逐漸消失,我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將迎來迅猛的發(fā)展,越來越多的制造企業(yè)將購置工業(yè)機(jī)器人來替換人工,降低生產(chǎn)成本,提高競(jìng)爭(zhēng)力,我國工業(yè)機(jī)器人需求的爆發(fā)式擴(kuò)張也將持續(xù)帶動(dòng)永磁材料行業(yè)的發(fā)展。