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梅雪松:激光加工机器人已成自动化生产装备的主流

来源:激光制造商情

  发布:Johnny

关键词:梅雪松 激光加工机器人

2017-12-05

上一期本站发布了西安交通大学梅雪松教授关于激光加工发展机遇的观点。而激光加工近年逐渐从二维加工向三位加工转变,需要依靠先进的工业机器人,工业机器人可用于搬运、组装、喷涂、加工等,在激光系统上装配了工业机器人可实现柔性三维加工,可带来更多的应用空间。

梅教授认为,激光作为一种先进的制造手段,其空间与时间控制性很好,对加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大,特别适用于自动化加工。而机器人可随其工作环境变化的需要进行编程,可在柔性制造过程中能发挥十分重要的作用。激光技术与机器人技术的融合产生了激光加工机器人,目前,各国都加大了对激光加工机器人的研发,推动了激光加工机器人技术在工业领域中的广泛应用。其中,国内外的汽车领域应用最为广泛,通过激光切割机器人、激光焊接机器人等先进技术的应用,有效的提高了汽车生产的效率,并大大地提高了汽车制造的质量。

激光加工技术与工业机器人技术的结合是现代先进加工制造技术发展的必然趋势之一。就国内而言,不少制造企业大力度引进了激光机器人进行加工,激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔、微加工及光化学沉积、立体光刻等激光加工与机器人技术的结合已成必然,工业激光加工机器人自动化生产线已成为自动化装备的主流,汽车、电子电器、工程机械等行业大量使用激光工业机器人自动化生产线,这不仅提高了工业产品的质量水平,降低生产成本,给企业带来了巨大的经济效益,还将带动了激光加工机器人产业的形成与发展。

目前,随着“中国制造2025”发展规划的发布,中国版“工业4.0”正式拉开了帷幕。“中国制造2025”确定了机器人、激光制造等作为重点发展方向。把握新常态下的战略发展机遇,将激光加工系统与机器人系统相结合构成高效自动化加工系统,朝着成套技术和装备的方向发展,扩大工业激光加工机器人在制造业的应用范围,以构建新型制造体系为目标,大力推动先进生产过程的智能化和信息化,加快先进制造的标准化、模块化、网络化和智能化建设。在未来,激光加工机器人产业将会得到更好的发展,并将应用到更多的工业生产领域中,提高国民经济的发展水平。
 

我们看到,目前国内从事激光产业与机器人产业人士之间的协同合作与互动交流并不紧密,两拨人基本上是各自经营,而且在这两方面的技术水平与德国美国日本等先进制造大国存在差距,我国要迎头赶上,改如何呢?

梅教授说道:目前,针对激光产业与机器人产业来说,激光高端产品和市场基本上被国外产品垄断,国外机器人制造企业占据中国约90%的市场份额,大多数高端设备仍需要进口,并受限核心关键技术封锁。追溯激光、机器人产业的发展,不难发现,与欧美发达国家相比,针对工业激光市场来说,约晚于发达国家20年左右,而对于机器人的开发和应用方面,中国也属于起步较晚的国家,使得我国与欧美国家等先进制造大国的差距显著。除此之外,造成差距较大的主要原因,个人认为,还有如下几个方面:

一、 阻碍激光、机器人产业发展的基础科学和关键技术研究不足,缺乏核心技术。因为我国起步较晚,基础薄弱,国内激光、机器人产业的研究人员现阶段把主要精力放在了解决专属领域的基础科学与关键技术突破与创新上,缺乏全面深入的激光、机器人技术装备及应用研究,同时国产激光与机器人关键部件的核心技术缺乏应用验证,相应的激光机器人产业开发失去了产业支撑,进一步发展高端激光机器人产业的驱动力不足。

二、 激光产业与机器人产业之间及其内部的各个环节严重脱钩。以激光产业来说,我国激光功能部件、激光器集成以及激光应用技术装备等上下游各个环节之间严重缺乏协同,而与机器人产业融合的关键技术才刚刚开始,从而导致激光与机器人应用不能成为有效拉动其发展的源动力,且在高端技术与装备上不能自主研发,大量选择采用进口技术与装备,使得我国各环节的研发缺乏实际应用需求,对国产激光与机器人产业的拉动不够。

三、 激光与机器人产业发展缺乏政策和落实措施。目前,我国激光产业与机器人产业处于无序的竞争状态,行业自律性差,其中掌握核心关键技术的中小企业缺乏资金、政策的扶持,而掌握高端技术的高校、科研院所难以突破产权、机制与资金的约束,难以形成有应用价值的产品;而较有规模的关联企业缺乏核心技术研发能力,难以与世界巨头形成竞争。

为大幅度提升激光与机器人产业的国际竞争力,个人认为,可按照“以需求推动核心技术与产业发展”的总体思路,重点做好如下几方面工作。

一、 加强顶层设计,深入开展系统策划。按照科技计划管理改革的新要求,联合相关部门并组织专家论证,积极推动激光、机器人重点专项的设立、实施等;从我国需求与市场应用角度出发,将激光与机器人产业发展与我国产业结构调整相结合,积极培育激光机器人技术在新兴产业的应用;强化激光产业与机器人产业的协调与配合,力促创新链、产业链、资金链相匹配,统筹其关键技术的开发、工程化、产业化等各个环节,转化国际领先的科技成果,做大做强一批具有全球影响力的创新型企业,鼓励企业参与国际化竞争,打造一批国际知名的创新品牌。

二、 找出制约我国激光与机器人产业发展的技术瓶颈,促进核心关键技术突破与产品研发。深入研究激光技术、机器人技术,通过融合激光机器人技术,并面向国家航空航天、高端装备制造、新能源、新材料、医疗器械等战略新兴产业的迫切需求,并面向国际前沿的核心技术难题,大力开发高端激光与机器人应用技术与装备,实现其国产化和工业化应用示范,促进我国激光与机器人技术与产业升级。

三、 促进产业发展壮大,推动科技政策与经济、产业、金融政策相衔接。在量大面广的激光技术、机器人技术方面以企业为主、政府为辅的科技政策,突破激光与机器人技术的可靠性、稳定性和低成本问题,并通过国家专项,支持先进激光与机器人技术突破,以及国产化产品的示范应用;鼓励技术与资本的结合,调整实施先进激光与机器人产业税收优惠政策,通过新的“政产学研用”模式,搭建激光与机器人产业发展公共服务平台,指导行业协会在其发展中的自律和纽带作用,实现产业内部的有序竞争。