大国重器范例6篇

大国重器范文1

听说为纪念国务院《关于抓紧研制重大技术装备的决定》颁布30周年,拍了一部大型高清工业电视纪录片《大国重器》,以宣传中国装备工业30年来取得的伟大成就,共六集。《大国重器》讲述了十八家装备工业企业的成就,以及他们的领导人、技术工人的学习先进技术并加以创新、创造的精神,鼓舞人心,他们的事迹成就值得效仿。

花了几天时间看完这部系列片,感触很多。

首先,虽然这么多企业获得的这些成就都很值得说道,但除非是与之密切相关的人员,知道这些企业的国人是非常少的。可以看到,这些企业基本上都已经上市,对这些企业的宣传,一是在全国树立一个可以学习的典型,二是鼓励更多的中国企业能够在当代的企业转型中实现自主,三是为中国向制造业强国的转型指出方向。

其次,这次宣传的主要还是一些先进装备的制造,宣传的目的性很强。这些企业都很典型的在一些领域站在了世界一流水平,甚至是世界最先进的水平。这充分的说明了改革开放30多年来,我国在制造业水平上的极大提升,从一个基本没有重工业基础的制造业弱国,到现在的制造业大国,我国的很多企业的领导者和基层的技术人员经历了很多,也有了非常多的发展,应该说是基本上完成了进入跨国企业行列的初始积累并逐步进入国际市场。

再次,这些记录篇针对企业的领导者和技术工人的篇幅很多。一方面是对他们在促进中国制造业发展中做出的贡献,更主要的是为中国众多的企业领导和广泛的技术工人树立一个先进典范,告诉他们只要“真的”想要完成一个目标,凭着中国人的能力和智慧,这个目标一定能够完成,只是实现的时间的长短不一。我觉得这才是最重要的,做人必须要有相当强烈的自信心和实践能力,这样才能够完成自己的目标。

大国重器范文2

“大国重器”的制造者―烟台中集来福士海洋工程有限公司,在全球海工装备加速向东亚地区转移的大环境下,破势而出,开创了一条独特的钻井平台“走出去”之路,值得一提。

触手欧罗巴,巧铸“金字招牌”

“土库曼斯坦项目是我们石油钻井平台打入欧洲市场至关重要的一战。但其特殊地理位置给我们带来了从未遇到的难题。”中集来福士财务总监詹文松说。

土库曼斯坦项目使用地在里海,地处亚欧大陆交界处,顿河运河是其唯一的出海口,但是航道窄浅,钻井平台无法通过。“我们原计划转包给俄罗斯建造,但是,我们有两方面的顾虑,一是我们的技术人员不能直接参与建造,关系到企业能否在欧洲一战成名;另一方面就是成本增加,得不偿失。我们本来计划要放弃了。”詹文松说,“但烟台市国税局了解我们情况后,提议可以租用俄罗斯在里海的码头,采用对外承包工程的方式进行项目运作,工程所用的材料物资在烟成作业,出口至俄罗斯后,再由我们的技术人员直接在里海码头完成建造。出口货物可以获得国家1361万元的出口退税,既避免了巨额亏损,又能够自己掌控工程质量,完美!点赞!”

欧洲市场“首战”告捷!中集来福士逐步在国际市场打响了“中国海工”的金字招牌。截至目前,在全球海况最恶劣的挪威北海市场,中集来福士已经建造投产了3座半潜式钻井平台,占据了挪威北海新交付深水半潜式钻井平台50%的市场份额,欧洲市场逐步打开。

续力资金链,再下收益攻坚战

海工产业项目周期长,占用资金量大。中集来福士的石油钻井平台每个项目周期2―3年,占用资金5―6亿美元,每年仅财务费用支出就达到7000多万美元。资金一直是企业发展的瓶颈。而且,海洋工程装备基本服务于能源开发,从2014年油价下跌以来,全球“海工”市场均面临着断崖式下行的困境,市场与资金的双重压力下,海工企业苦不堪言。

“对于困境,我们做了准备,但依然感觉到很大的压力。”詹文松说,“我们也在积极寻求国家政策上能给予我们更大的支持。为此我们向烟台国税局寻求了帮助。”烟台市国税局国际税务管理科科长曲军在接到中集来福士的求助后,也十分为企业着急,“按照原来政策规定,来福士需要在两三年后项目完时才能申请出口退税,企业很有可能面临资金链断裂的危机。我们立刻将来福士遇到的困难向上级局反映、请示,得到省局、总局的高度关注,迅速指示参照出口船舶的退税方式,对来福士海洋工程实行先退税后核销的政策扶持。”

在来福士发展壮大的关键时期,烟台市国税局对来福士按季进行退税24.33亿元。在税收“福利”的强力支持下,来福士续力资金链,借势发展扩大产能,终于在2014年扭亏为盈,在行业的困难时期,拿下收益攻坚战。2015年前三季度实现收入65.2亿元。

创新加速度,抢夺市场话语权

“今年我在挪威出差时,看到很多挪威人在我们造的平台前拍照留念,让我们在场的中集人特别自豪,更对中国的海工产业信心十足。”中集来福士市场部经理潘细录说。

大国重器范文3

大型运输机是我国首次自主研制的200吨级大型多用途运输机,可在复杂地域和气候条件下执行各种装备、物资和人员长距离、快速航空运输任务,是适应现代社会和国民经济建设快速发展需要、军队现代化建设、应对抢险救灾、国际人道主义援助等o急情况而研发的一款重要装备,对振奋民族精神,加速科技产业发展和建设创新型国家,提高综合国力和大国地位具有重要意义。

大型运输机由中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院设计。中航工业西飞为主制造。大型运输机研制充分利用全国各行业优势资源,创新性地构建了由科研院所、大专院校及军民企业等近千家单位组成的大型运输机研制国家队,积极探索行政管理与项目管理有机结合的“一个模式六个统一”的管理模式,构建了从设计协同、生产协同到管控协同的一体化管理体系。有计划高质量全面推进研制工作。

2013年1月26日,我国自主发展的大型运输机――运20,代号“鲲鹏”,在西安阎良一跃而起,成功起飞;在经过一个小时试飞后成功降落。至此,我国依靠自己力量研制的大型、多用途运输机――运20首次试飞取得圆满成功。

2014年11月。运-20公开亮相第10届珠海国际航展,国人振奋,世人震惊。

2016年7月7日,运-20正式列装。自此,我国真正拥有了自己的大飞机,我国成功跻身于世界上少数几个能够自主研制200吨级大型运输机的国家之列。

大国重器范文4

【关键词】选煤设备;旋流器;大直径;重介

引言

大直径重介旋流器,一般是指直径在750mm以上的旋流器,它具有很多优点。在重介旋流器的发展过程中,一个相当长的时期内,人们普遍认为重介旋流器只能处理最大粒度为50mm的颗粒,其最佳粒度范围为30~0.5mm。而且还认为,用旋流器处理细粒级煤(一4~0.5mm),会导致效率降低和分选密度发生偏移。为解决这两个问题,必须使用离心加速度尽可能大而体积尽可能缩小的小型旋流器。许多人甚至以各种理由反对使用大直径旋流器。但是,近年来由于经济条件和用户需要等原因,重介旋流器的设计方法及传统观念中的“某些局限性”均发生了很大变化。国内外安装与使用大直径重介旋流器的实际情况表明,大直径重介旋流器不仅有利于提高精煤产率,提高分选效率,而且可以简化工艺流程,减少选煤厂占地面积,有利于节省生产投资,降低成本。另外,使用大直径重介旋流器,由于可处理入料上限为100mm的煤颗粒,故可减少原煤不必要的过破碎,产生较少的次生煤泥,进而减少了粉煤处理量。鉴于上述理由,作者认为有必要对大直径重介旋流器的进展动态加以认真研究和评述,以期引起有关方面的注意,推动我国选煤事业的发展。

1 大直径重介旋流器的设计基础

目前,国外重介旋流器的最大直径为1400mm。国内的最大直径为1200mm。人们重新认识并设计大直径重介旋流器,是由于过去反对使用大直径旋流器的某些异议已经消除,对大直径旋流器所固有的优越性取得共识的结果。

1.1 关于底流口流量,传统观点认为,底流口通过量随着旋流器直径的增大而降低,而若设法对底流通过量加以控制,就得增加大直径旋流器的成本和介质需要量。后来的试验结果则表明,大直径重介旋流器的底流口直径不得超过溢流管直径的85%,否则会使分选效率降低。实践证明,在底流口流量保持恒定时,大直径旋流器的底流口直径为溢流管直径的80%比较适宜。由于底流器截面积增大,故底流口流量要比标准底流器的流量大30%。

1.2 重介旋流器的上限粒度,以往,重介旋流器一直是由耐磨铸铁做成,最大标准直径为750mm,入料口能进入的最大颗粒粒度为50mm。由于标准入料口的最大直径为150mm,故颗粒再大就会导致堵塞现象发生。后来的研究结果则证实:对于DSM重介旋流器,其入料口直径为旋流器直径的20%,最大入料粒度与方形口一致。如果旋流器的直径不变,入料粒度加大,则入料口直径可增至旋流器直径的30%,这样就会提高重介旋流器的处理能力,而对分选效率不会产生不利影响。

1.3 对可能偏差与颗粒粒度的关系,过去普遍认为重介分选槽对粗粒级煤的可能偏差(EP值)与重介旋流器的相同或优于旋流器。但试验证明,处理粗粒级煤时,重介分选槽的EP值要比旋流器的差。事实上,在重介分选槽中,只是通过重力作用使颗粒运动,穿过介质,产生分选;而在重介旋流器中,则是作用在颗粒上的离心力使颗粒运动。这一离心力是重力的30~40倍。与重介分选槽相比,由于大直径重介旋流器作用在颗粒上的力相当大,故对较粗粒的分选效率要高于重介分选槽。对于细粒级煤,研究结果表明,各类直径的重介旋流器均有一临界分选粒度。低于此粒度,分选效率会迅速恶化,分选密度则发生很大偏移。为解决上述问题,可在大直径重介旋流器上配装一个加长的圆筒体,以提高分选效率。

1.4 由于大直径旋流器所产生的离心力较小,故在保持介质稳定的前提下,可采用比普通旋流器更粗粒的介质。这是大直径重介旋流器的另一显著优点。当使用粗粒介质时,总体介质损耗会降低,介质制各和回收都比较容易,由此产生的经济效益也相当可观。

1.5 旋流器直径的大小对所产生的离心加速度有重要影响。试验证实,随着旋流器直径的加大,其处理能力的提高率大致相当于直径的平方,即大约与旋流器直径的平方成正比。

1.6 对于入料方式,采用大直径重介旋流器,可根据用户要求,既可用泵实施有压入料,也可靠重力进行无压入料。澳大利亚选煤专家J·G·雷纳和L·L·卡特经过仔细研究所得出的结论是:采用上述两种入料方式的重介旋流器,在投产和操作费用方面没有明显区别。

1.7 旋流器组使用大直径重介旋流器,可以简化重介质选煤流程,可减少流器组的旋流器台数。当旋流器组由多台旋流器构成时,其操作条件相当严格。例如,分配给每台旋流器的入料要相等,还要保证每台旋流器的分选密度要相同。若使用一台大直径重介旋流器,则可在保证产品质量的同时提高产率。

2 大直径重介旋流器的主要优点

2.1 在使用大直径重介旋流器后,可利用高效磁介质分选机建立单台设备流程,取消传统的辅助磁介质回收系统,达到减少设备、降低成本之目的。

2.2 使用大直径重介旋流器可大大降低选煤厂土建、机械、洗选系统的运行费用和和电费支出。

2.3 使用大直径重介旋流器,入料粒度上限可达100mm以上,故可减少洗选流程中原煤不必要的过破碎,大大降低次生煤泥的形成,有利于保护环境。

2.4 使用大直径重介旋流器可获得较高的精煤产率、灵活的分选密度和较高的分选效率。

2.5 使用大直径重介旋流器,可简化选煤厂工艺流程,取消多余的工艺设备,减少选煤厂的占地面积。

3 国外大直径重介旋流器的应用情况

如上所述,由于克服了若干传统偏见,奠定了大直径重介旋流器的设计基础,从而使其近年来在国外获得了迅速发展和应用。

3.1 英国:英国于1986年率先研制成LARCODEMS型大直径重介旋流器,即所谓大块煤重介质分选机。该分选机实际上就是一种DWP重介旋流器。该型重介旋流器由直径1.2m、长3.6m的圆筒体构成,圆筒体由厚度为10mm的低碳钢和四号镍钢制成。分选容器通常选用30°的安装夹角。重介质经圆筒底端的渐开线入口切线给入,可用泵打入,也可靠重力自流入旋流器中。原煤经顶端的轴向入料口流入旋流器,精煤则经底端的轴向出料口排出。据报道,LARCODEMS大直径重介旋流器于1986年正式投产以后不久,英国又在4座选煤厂安装了8套相同设备。最近英国蹦c采矿服务有限公司对其进行了改进,其分选效率和其他性能均进一步提高。新型的LARCODEMS重介旋流器的处理能力已由250t/h提高到350t/h,分选粒级100~0.5mm,精煤产率达80%。

3.2 美国:目前美国选煤最值得注意的两种动向是:①许多具有老生产线的选煤公司或选煤厂均在精心设计和建立新型的选煤厂。这些新建选煤厂的小时处理能力将为2000t,且效率较高。②由于采用大直径重介旋流器以获得较大的产品洗选上限,故普通重介分选机的洗选流程数量最近降低了15.4个百分点。目前,美国有一半以上的选煤厂采用重介旋流器洗选流程。据报道,美国已经安装并投入使用了直径800mm和1000mm的重介旋流器。例如,1995年美国肯塔基州哈扎德附近的匹兹顿煤炭公司英国1号选煤厂对直径为1000mm的重介旋流器进行了试验,入料为1~25mm,相应的EP值为0.038,若将入料上限提高到37.5 mm和75mm,EP值将分别上升至0.04和0.05。预计在克服某些消极因素之后,大直径重介旋流器将会在美国各选煤厂中得到迅速推广应用。

3.3 南非:目前,南非的选煤工业正朝着采用新工艺和实现选煤厂模块化的方向发展。近年来大直径重介旋流器在南非许多选煤厂均得到广泛应用。例如,格劳特泽吕克(GROOTEEGE LUK)选煤综企业就采用20台大直径重介旋流器。其小时处理量可达2000t。南非弗尔赞德(FORZANDo)选煤厂则使用直径1000mm的重介旋流器处理65~0.81的煤。其数量效率高达98.6%,EP值仅为0.013,分选密度范围同为1.42~1.50。

3.4 澳大利亚:澳大利亚对最新、最先进的选煤工艺异常敏感,他们随时准备采用最先进的工艺设备和工艺技术。大直径重介旋流器已在其最重要的选煤厂之一的伯顿选煤厂获得应用。在进入选煤厂洗选流程之前,所有入料原煤均破碎至-50mm,然后进行筛分。设备处理能力大约为290mm。+1.4mm的筛上品进入主洗重介旋流器,主洗旋流器直径为1250mm,用1.35的相对密度进行分选。每小时可获得195t炼焦精煤。主洗旋流器的底流给入直径为900mm的再洗重介旋流器,以1.50的相对分选密度进行分选,每小时可获得45t的动力煤。伯顿选煤厂的主洗和再洗大直径重介旋流器按程序依次排列布置。大直径重介旋流器的分选效率很高,主、再洗旋流器的EP值分别为0.020和0.013。处理粒级均为50~1.4mm。

4 使用大直径重介旋流器目前有待于研究和解决的问题

4.1 大直径重介旋流器特别适用于洗选邻近分选密度物料含量较少的煤。例如,美国某选煤厂使用1.67高密度分选处理较少邻近分选密度物料的煤时,其数量效率高达99.82%,这是非常罕见的洗选效果。在分选邻近密度物料含量较大的原煤方面,大直径重介旋流器的分选效率要优于跳汰选,但如何使大直径重介旋流器能更好地处理这种难选煤,还有待于进一步的试验研究。

4.2 使用大直径重介旋流器,必须慎重选用洗选流程中的辅助设备,使其处理能力和主洗设备与重介旋流器相适应。这主要是指应配备使用高效能筛机(包括脱水筛和冲洗筛)和离心机。另外,磁选机的选择亦很重要。为避免设备超负荷运转,并能处理大直径重介旋流器所要求的粗颗粒磁铁矿粉,就得使用一种高强度磁选机。

4.3 为进一步提高大直径重介旋流器的处理能力,须研究与使用高效、可靠地脱除细粒级煤的设备。例如,美国目前提出的解决方案就是采用干扰床分级机。现已考虑用该分级机在某些细粒煤洗选流程中取代螺旋分选机,因为该设备具有较大处理能力和脱除细粒级煤的良好性能。

4.4 使用大直径重介旋流器,宜采用重力给料系统。其理由主要是,这样处理可降低泵的磨损率,可减少煤的碎化,克服粉煤回收率低的问题,能保持压头和其他操作条件稳定。另外,高铬铁和陶瓷这两种材料基本能满足目前大直径重介旋流器处理煤颗粒时的耐磨要求。但应注意大直径高铬铸铁旋流器需要在模型上做大量投资,且还要考虑资金回收问题。这是设计过程中必须慎重对待的问题。

5 结论

5.1 大直径重介旋流器分选效率高,可用以简化选煤流程,减少选煤厂设备数量和占地面积从而大大降低生产成本,故日益受到重视;

大国重器范文5

关键词医疗器械现状发展对策

1我国医疗器械产业现状

我国的医疗器械发展经历了从无到有、从小到大的发展过程。到2000年底,全国医疗器械行业产值已突破500亿元,医疗器械工业企业5700多家,生产品种达5000多个,已能够生产部分高科技产品如CT、核磁共振、彩超、γ刀等。但是同发达国家相比,我国医疗器械技术含量不高,不少核心技术仍被发达国家大公司垄断,而且所占国际市场份额不足2%。

由于庞大的消费群体和政府的积极支持,我国医疗器械市场发展空间极为广阔,主要表现在几个方面:①经济发展加速,人民生活水平提高,人口逐步老龄化,医疗服务需求升级,促进了医疗消费的增长和医疗器械的需求;②医院信息化引发了医疗器械需求增长。随着计算机和网络技术的发展,医疗领域的信息化和网络化引发了对影像化、数字化等高精尖医疗设备的需求增长,给医疗器械生产企业带来巨大的市场空间;③国家政策变化带动医疗器械需求增长。药品集中招标采购制度逐步降低了医院对药品收入的依赖程度,提高医疗服务收入是医院减少对药品收入依赖程度的重要途径,由此产生的对中高档医疗设备的需求将构成医疗器械行业发展的一个持续动力;④加入WTO后,我国医疗器械出口的外向度加大,加入国际市场的空间更为广阔;⑤医疗卫生事业的发展将促进医疗器械消费的增加,我国现有医疗机构总数达17.5万家,其中县级以上的医院只有1.3万家,医疗仪器设备的水平较差,亟待提高,这给我国医疗器械产业提供了广阔的发展空间。

虽然国内医疗器械市场在不断扩大,但我国医疗器械生产企业在很大程度上还保留着传统的生产模式,技术水平仅处于中、低档,低水平重复生产现象严重,竞争能力较差。在我国医疗器械行业销售收入排名前10位的企业中,外资、合资企业就有7家;前50名企业中,合资、外资企业的销售收入和利润总额都在50%以上,外资和合资企业成为国内医疗器械市场的主力军。我国除了超声聚焦等少数技术处于国际领先水平外,技术总体水平和国外存在着较大的差距,而这种状况在短时间内很难改变。

2影响我国医疗器械产业发展的因素

2.1经济因素

经济因素制约了医疗器械行业发展的速度和方向。社会医疗卫生总费用的水平取决于社会经济的发展水平,以占国民生产总值(GNP)的比例来估计。我国在20世纪末社会卫生费用约占GNP的5%左右,远低于美国(早在1993年美国已经达到了19%)。现阶段,一方面由于人民消费水平有限,医院经济实力较差,大多数中、下层医院买不起也用不起昂贵的现代化医疗设备;另一方面受国家和企业财力的限制,资金投入相对较少,医疗器械开发能力不足,在一定程度上制约了医疗器械产业的发展。

2.2技术因素

与发达国家相比,我国技术水平相对较低,这是影响我国医疗器械行业发展的又一重要因素。资料显示,我国医疗器械产品的总体水平比发达国家落后15年,主要医疗器械产品达到当代世界先进水平的不到5%,产品可靠性差、性能落后,市场竞争力弱。即使是中低档医疗器械产品,我们也不能与发达国家相比。以呼吸机为例,产品平均无故障时间仅200h左右,而国外产品高达3000h。另外,当今医疗器械产品的技术含量越来越高,产品被仿制的可能性大为减小,竞争壁垒大大提高。总之,相对低下的技术水平,削弱了我国医疗器械行业的竞争力,极大影响着我国医疗器械行业发展。

2.3社会因素

社会因素涵盖诸多方面的内容,比较复杂。诸如:企业所有制结构的转换;市场经济体制的完善;现代企业制度的建立;医疗保健体制的变革;国家政策的扶持等等,这些都影响我国医疗器械产业的发展。随着改革的深入,制约我国医

疗器械产业发展的各种社会因素将逐步得到解决。

3提高我国医疗器械产业竞争力的对策和建议

3.1国家政策扶持和保护

产业的快速发展,有赖于产业政策的助推器作用,而我国医疗器械产业政策中还存在着制约因素,需要进一步进行改革:①国家制定一些税收、信贷等优惠政策。欧洲和日本的医疗器械行业是作为福利行业进行扶持的,我国可以借鉴参考;②要在政府采购政策上给予相应的扶持。在同等条件下应优先采购国内医疗器械产品;③建立和健全医疗器械方面的标准认证体系,加强认证力度,争取早日与国际标准接轨;④加大宏观调控力度,把面广量大的医疗器械作为发展重点,通过调整医疗器械产业、产品和企业组织结构,鼓励企业联合兼并,实现规模经济,以提高生产集中度和市场占有率;⑤医疗器械行业是一个多学科交叉、知识密集、资金密集的高技术产业,目前状况下,单个企业无论是资金上还是技术上都难以完成大规模的研发,政府需要在科研基金上倾斜。

3.2企业自身竞争实力的提高

企业要在强化研发能力、提高营销水平、调整产品结构、重视质量管理以及加强交流合作等方面多作努力,增强自身实力。这是提高我国医疗器械产业竞争力的关键。

(1)强化研发能力。医疗器械产业是一个多学科交叉、知识密集、资金密集的高技术产业,涉及到医药、机械、电子、塑料等多个行业,科技含量相对较高。目前,我国医疗器械制造企业数量多、规模小,严重缺乏研发和规模生产实力。因此,强化研发能力,加速产品的升级换代,提高产品科技含量是当前我国医疗器械企业的当务之急。

(2)提高营销水平。在与国际龙头企业的竞争中,本土化的直销将成为国内企业的优势,而诚信度低、网络脆弱的模式则是进口产品市场营销的软肋。因此,发挥直销优势,重视名牌效应,提高营销水平,是国内企业赢得竞争的有力武器。

(3)调整产品结构。优先发展经济实用的、高质量的中低档产品,不能片面强调高、精、尖产品,而应综合考虑疗效好、质量可靠、成本低的产品。要开展市场分析和需求预测,生产适销对路产品,以取得最大的经济效益和社会效益。

(4)重视质量管理。我国的医疗设备较国外产品在质量和售后服务上存在着较大的差距。重视产品质量管理,加强售后服务,是我国医疗器械企业赢得市场竞争的长远大计。

大国重器范文6

【关键词】机器人;工业机器人;发展现状;发展趋势

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来,机器人技术及其产品发展很快,已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。

广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与产量,而且对保障人身安全,改善劳动环境,减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本,有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样,工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。

一、工业机器人的应用情况

经过五十多年的发展,工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。在制造业中,尤其是在汽车产业中,工业机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中,机器人都已逐步取代了人工作业。

随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高,机器人的应用范周还在不断地扩大,已从汽车制造业推广到其他制造业,进而推广到机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中。在工业生产中,弧焊机器人、点焊机器人、分配机器人、装配机器人、喷漆机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量采用。机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。

二、国内外工业机器人的发展现状

1、国外工业机器人的发展现状

在国外,工业机器人技术日趋成熟,已经成为一种标准设备被工业界广泛应用。从而,相继形成了一批具有影响力的、著名的工业机器人公司,它们包括:瑞典的ABB Robotics,日本的FANUC、Yaskawa,德国的KUKA Roboter,美国的Adept Technology、American Robot、Emerson Industrial Automation、S-T Robotics,这些公司已经成为其所在地区的支柱性产业。国外专家预测,机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人联合会(IFR)的统计,世界机器人市场前景看好,从20世纪下半叶起,世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头[1]。

在发达国家中,工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线,以保证产品质量,提高生产效率,同时避免了大量的工伤事故。像国际上著名公司ABB、Comau、KUKA、BOSCH、NDC、SWISSLOG、村田等都是机器人自动化生产线及物流与仓储自动化设备的集成供应商。目前,日本、意大利、德国、欧盟、美国等国家产业工人人均拥有工业机器人数量位于世界前列,全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明,工业机器人的普及是实现自动化生产,提高社会生产效率,推动企业和社会生产力发展的有效手段。

2、国内工业机器人的发展现状

在降低制造成本,解决用工严重不足等口号的呼喊下,近年来机器人产业在全世界范围内兴起。中国作为世界工厂,面临的形式更是尤为的严重。有数据显示中国每年工业机器人的装机量约占全球的1/8,仅次于日本、韩国,预计2015年中国的装机量会超过这两个国家,成为世界上使用工业机器人最多的国家。自2009年以来,中国机器人市场持续快速增长,工业机器人年均增长速度超过40%,到目前为止,中国工业机器人市场份额约占全球市场的1/5;以教育、清扫等为代表的服务机器人在国内也在逐步进入市场。随着我国门户的逐渐开放,国内的工业机器人产业将面对越来越大的竞争与冲击,因此,掌握国内工业机器人市场的实际情况,把握我国工业机器人研究的相关进展,显得十分重要。

2012年,四种新型工业机器人在中国哈尔滨研制成功。专家们认为这标志着我国已经掌握了第一代工业机器人的生产技术,新的机器人产业已经在我国诞生。这四种工业机器人分别是哈尔滨工业大学和哈尔滨风华机器厂等单位研制的华宇Ⅱ型弧焊机器人,华宇Ⅰ型点焊机器人,哈尔滨工业大学与航天部811厂等单位联合研制的东方1号喷漆机器人和国营星光机器厂研制的星光Ⅰ型直角坐标点焊机器人。

近年来,中国河南洛阳市越来越多的企业开始引进工业机器人等智能设备,但目前国内使用的机器80%是国外制造。位于洛阳工业园区的沃德福集团高端智能装备制造基地项目,总投资1。5亿元,将研发制造6轴工业机器人等高端智能设备,达到年产1万台工业机器人的生产、装配能力。该项目计划2014年建成投产,预计年产值20亿元,不久将在这里首次实现先进工业机器人大批量生产制造。随着便宜劳动力时代的结束,可以预计工业机器人将迎来一个伟大的时代,不仅在工业上,而且在服务、医疗等领域都有广泛的应用,从而推动一大批行业的发展,如高端制造业、制造业的个性化、医疗图像处理以及航空航天等。

近十年以来,在“十五”、“十一五”攻关计划和863计划等科技计划的支持下,我国有组织、有计划地发展工业机器人产业,通过研制、生产、应用等多个层面的不断探索,在技术攻关和设计水平上有了长足的进步。总的来看,已经掌握了工业机器人的设计、制造、应用过程中的多项关键技术,能够生产出部分机器人关键元器件,开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人[2]。一些相关科研机构和企业已掌握了工业机器人操作机的优化设计制造技术;工业机器人控制、驱动系统的硬件设计技术;机器人软件的设计和编程技术、运动学和轨迹规划技术;弧焊、点焊及大型机器人自动生产线(工作站)与周边配套设备的开发和制备技术等,某些关键技术已达到或接近了国际先进水平,中国工业机器人在世界工业机器人领域已占有一席之地。

三、工业机器人的发展趋势

工业机器人在许多生产领域的使用实践证明,它在提高生产自动化水平,提高劳动生产率和产品质量以及经济效益,改善工人劳动条件等方面,有着令世人瞩目的作用,引起了世界各国和社会各层人士的广泛关注。

1、国外发展趋势

日本将机器人列为战略产业,韩国将机器人作为“增长发动机产业”,各发达国家政府早年通过制定政策,采取一系列措施鼓励企业应用机器人,设立科研基金鼓励机器人的研发设计,从政策上、资金上给予大力支持,工业机器人的应用和研究走在世界的前列。世界工业机器人市场普遍看好,各国都在期待机器人的应用研究有技术上的突破。从近几年世界机器人推出的产品来看,工业机器人技术正在向智能化、模块化和系统化的方向发展,其发展趋势主要为:结构的模块化和可重构化;控制技术的开放化、PC化和网络化;伺服驱动技术的数字化和分散化;多传感器融合技术的实用化;工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化和智能化等方面[3]。

国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势:

(1)工业机器人性能不断提高,而单机价格不断下降。

(2)机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品问市。

(3)工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模块化结构;大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。

(4)机器人中的传感器作用日益重要,装配、焊接机器人采用了位置、速度、加速度视觉、力觉等传感器,而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制;多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。

(5)虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制,如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。

(6)当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统,而是致力于操作者与机器人的人机交互控制,即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统,使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。美国发射到火星上的索杰纳机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。

(7)机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出虚拟轴机床以来,这种新型装置已成为国际研究的热点之一,纷纷探索开拓其实际应用的领域[4]。

2、国内发展趋势

中国工业机器人在“七五”、“九五”、“十五”期间研究取得了较大进展,我国在关键技术上有所突破,但还缺乏整体核心技术的突破,应用遍及各行各业,但进口机器人占了绝大多数。科学院机器人“十二五”规划研究目标:开展高速、高精、智能化工业机器人技术的研究工作,建立并完善新型工业机器人智能化体系结构;研究高速,高精度工业机器人控制方法并研制高性能工业机器人控制器,实现高速,高精度的作业;针对焊接,喷涂等作业任务,研究工业机器人的智能化作业技术,研制自动焊接工业机器人,自动喷涂工业机器人样机,并在汽车制造行业,焊接行业开展应用示范。

国家下一步的发展思路,将发展以工业机器人为代表的智能制造,以高端装备制造业重大产业长期发展工程为平台和载体,系统推进智能技术、智能装备和数字制造的协调发展,实现我国高端装备制造的重大跨越。具体分两步进行:第一步,2012~2020年,基本普及数控化,在若干领域实现智能制造装备产业化,为我国制造模式转变奠定基础;第二步,2021~2030年,全面实现数字化,在主要领域全面推行智能制造模式,基本形成高端制造业的国际竞争优势。

工业机器人市场竞争越来越激烈,中国制造业面临着与国际接轨、参与国际分工的巨大挑战,加快工业机器人的研究开发与生产是使我国从制造业大国走向制造业强国的重要手段和途径。未来几年,国内机器人研究人员将重点研究工业机器人智能化体系结构,高速高精度控制,智能化作业,形成新一代智能化工业机器人的核心关键技术体系,并在相关行业开展应用示范和推广。

(1)工业机器人智能化体系结构标准

研究开放式,模块化的工业机器人系统结构,工业机器人系统的软硬件设计方法,形成切实可行的系统设计行业标准、国家标准和国际标准,以便于系统的集成,应用与改造。

(2)工业机器人新型控制器技术

研制具有自主知识产权的先进工业机器人控制器。研究具有高实时性的,多处理器并行工作的控制器硬件系统;针对应用需求,设计基于高性能,低成本总线技术的控制和驱动模式。深入研究先进控制方法,策略在工业机器人中的工程实现,提高系统高速,重载,高追踪精度等动态性能,提高系统开放性。通过人机交互方式建立模拟仿真环境,研究开发工业机器人自动/离线编程技术,增强人机交互和二次开发能力。

(3)工业机器人智能化作业技术

实现以传感器融合,虚拟现实与人机交互为代表的智能化技术在工业机器人上的可靠应用,提升工业机器人操作能力。除采用传统的位置,速度,加速度等传感器外,装配,焊接机器人还应用了视觉,力觉等传感器来进行实现协调和决策控制,基于视觉的喷涂机器人姿态反馈控制;研究虚拟现实技术与人机交互环境建模系统。

(4)成线成套装备技术

针对汽车制造业,焊接行业等具体行业工艺需求,结合新型控制器技术和智能化作业技术的研究,研究与行业密切相关的工业机器人应用技术,以工业机器人为核心的生产线上的相关成套装备设计技术,开发弧焊机器人用激光视觉焊缝跟踪装置,喷涂线的喷涂设备的研制以及相关功能部件并加以集成,形成我国以智能化工业机器人为核心的成线成套自动化制造装备。

(5)系统可靠性技术

可靠性技术是与设计、制造、测试和应用密切相关的。建立工业机器人系统的可靠性保障体系是确保工业机器人实现产业化的关键。在产品的设计环节、制造环节和测试环节,研究系统可靠性保障技术,从而为工业机器人广泛应用提供保证。

我国的机器人产业化必须由市场来拉动。机器人作为高技术,它的发展与社会的生产、经济状况密切相关。机器人的研制、开发只有从技术上实现可能性大为原则选择机器人优先应用的领域,并以此为突破口,向其他领域渗透、扩散至为重要。

综合国内外工业机器人研究和应用现状,工业机器人的研究正在超智能化、模块化、系统化、微型化、多功能化及高性能、自诊断、自修复趋势发展,以适应多样化、个性化的需求向更大更宽广的应用领域发展。

参考文献

[1]刘进长.回顾“十·五”展望未来——访“十·五”863计划机器人技术主题专家组组长王田苗[J].机器人技术与应用,2006(01):1-6.

[2]王田苗.全力推进我国机器人技术[J].机器人技术与应用,2007(2):17-23.

[3]中国机器人网().

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