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产业融合微型传动系统助力工业制造向高阶迈进

2020-07-31 10:21 评0 0

随着劳动力价格的上涨,中国制造业的“人口红利”正在不断消失,劳动密集型行业迎来机器换人的高潮。工业互联网的本质就是把人、数据和机器放在一个平台上,实现人与机器的深度融合,从而助力企业打通“任督二脉”。工业互联网实现的是工业生产过程中全要素的的融会贯通,从而提高效率,推动整个经营体系的智能化。

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近几年,我国人工智能机器人为代表的的新经济的发展一直处在不断向好的阶段,但产业却一直面临“叫好不叫座”的情况。追其根本,主要还是国产机器人的齿轮零部件不够好。西门子、施耐德、松下、安川等众多外资产品,在技术沉淀、市场认可度上比国内机器人关节舵机产品高出一个段位。那么,在新基建和工业互联网的浪潮中,国产机器人齿轮零部件厂家如何满足下游客户需求,把握这一轮发展机遇?

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深圳市兆威机电股份有限公司(以下简称“兆威”)联合机器人制造厂商在微型传动系统方面和关节部件构赋能机器人动力新引擎。通过对机器人关节结构分析和运动原理的设想测试,对关节舵机的结构的进行了优化让关节舵机拥有更好的灵活性,可以大力矩小体积的关节电机在在狭小的空间更好的移动。将市场需求与产品研发结合起来,不断满足机器人客户的产品升级的差异化需求。

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众所周知,智能机器人是一个机电一体化产品,由三大部分、六个子系统组成,三大部分分别是机械部分、传感部分、控制部分,六个子系统分别是:驱动系统、机械结构系统、控制系统、人—机交互系统、感受系统、机器人—环境交互系统。工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。它是自动执行工作的机器装置是靠自身动力和控制能力来实现各种功能。

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电机是智能机器人产业链上关键的一环,机器人关节更是机器手臂上应用的部件之一。随着机器人关节应用范围的广泛,机器人手臂亟需进行产品升级,这也对电机提出了更高要求。现有机器人手臂电机普遍存在规格多、批量小、零件的通用性差、成本高,质量与可靠性都不稳定的问题。一台机器人手臂能完成任务的范围受其自身的机械结构的限制,使用减速电机,对机器人手臂进行结构优化正是解决该问题的关键技术之一。

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兆威联合机器人制造厂家在微型传动系统方面对机器人手臂齿轮箱电机进行结构优化,通过发展耐磨材料技术、加工工艺优化技术、润滑技术、装配技术、可靠性及寿命检测技术以及传动机理的探索,发展适合机器人手臂应用的效率、低重量减速器(齿轮箱),使其具备寿命长,工作稳定,高精密度等特点,避免了机器人手臂控制电缆的磨损和缠绕问题,更好满足六自由度机器人的传动需,大大提了智能机器人感知与识别、机构与传动、控制与交互等方面的性能。

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尽管人工智能对于企业潜力巨大,但在工业领域的试验和规模化部署程度仍然很低。纵观全球制造业,规模化实施工业4.0技术的企业尚不足3%;而在这些企业当中,也仅有约25%的企业刚刚开始落地工业人工智能;其中又有不足10%的企业真正实现了一项或多项工业人工智能的成熟应用。由此观之,真正踏上工业人工智能舞台的企业还不足百分之一,工业人工智能真正发挥的影响还不足潜力的千分之一。

据IFR统计,我国工业机器人密度在2017年达到97台/万人,已经超过全球平均水平,预计我国机器人密度将在2021年突破130台/万人,达到发达国家平均水平,工业机器人市场规模将突破70亿美元。

当前,国内市场对机器人的需求正保持快速增长,带动机器人关节减速器的新增需求以近20%的年复合增长率快速增加,预计到2025年全球精密减速器的市场销售规模将超过600亿元,其中国内市场销售规模将超过全球的1/4。

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机器人关节减速器是机器人的核心零部件之一,而下游系统集成则是机器人商业化、大规模普及的关键。目前国际上具备大规模生产能力且产品性能可靠的机器人减速器制造企业较少,全球绝大多数市场份额已被日本企业占据。国产机器人减速器价格虽然便宜,供货期短,但产品性能与国外产品存在较大差距。因此,国产减速器大多只能供给中、低端机器人使用,无法满足高端机器人市场需求。“技术壁垒”突围是国产机器人制造厂家走向蓝海的必选之路。兆威机器人关节舵机通过输入轴上的小齿轮,啮合输出轴上的大齿轮,从而达到降低转速,增加转矩的目的,去改善动态性能。机器人本体是机器人产业发展的基础,而下游系统集成则是机器人商业化、大规模普及的关键。

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中国的国产机器人产业暗流涌动,新基建和工业互联网的浪潮中,国产机器人齿轮零部件厂家通过微型传动系统及精密齿轮零部件的不断加码去优化机器人关节部件的参数、功能来升级机器人部件,制造出真正有竞争力和差异化的国产机器人,改写机器人产业格局,为国家智能制造进程助一“臂”之力。总体上,国产的国产机器人的技术含量,与外资产品的差距,体现在技术积累、科研人才、供应链管理多个方面。其中有一个重要方面,就是系统集成能力上。兆威在智能驱动系统方面为广大智能机器人制造厂商提供微型传动系统和电子驱动模块定制化解决方案。机器人厂商可以根据不同轴数和运动要求来设计定制适合自己机器人齿轮零部件及传动模组。

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未来,人工智能和机器人不仅会替代传统行业中简单、重复性、操作性的岗位,还包括决策者的一部分职能。人工智能可以通过大数据的深度学习和模拟,来辅助,甚至是直接决策。在5G技术的极速发展下,无线高速数据传输变成了可能,低延迟,高带宽的移动网络将允许我们在机器人领域使用云技术,通过对云端大脑人工智能算法不断训练进化,能够让前端机器人本体的智能随之迅速提高,使其具有更强的适应性和扩展性。机器人通过5G连接到云端大脑,获取通用智能,找到执行任务和导航的最佳方式,避免重复开发,节省大量的人力和物力,减少开发周期 。制造业智能化曙光初现,人工智能技术竞争方兴未艾。企业必须思考自身如何“点亮”工业人工智能,才能在这场独属于“追光者”的竞赛中取得先发优势。智能工厂作为我国从制造大国到制造强国的基石,建设智能工厂是一个循序渐进的过程需要稳打稳扎。工业互联网和微型传动技术赋能制造业产业链转型、工厂智能化升级,将是企业在“新基建”大潮下智能制造发展的探索方向。

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