《机器人技术应用项目教程》（第二版）课件 1一、工业机器人应用

第一篇

破壳

主

编：蒋正炎副主编：张

俊、嵇朋朋、舒晓春2024年9月一、说工业机器人应用二、说机器人技术应用大赛第一篇

破壳

三、说工业机器人操作与运维X证书一、说工业机器人应用“十四五”规划纲要明确指出，推动制造业优化升级，深入实施智能制造和绿色制造工程，培育先进制造业集群，推动包括机器人在内的高端制造产业创新发展。近年来，我国工业机器人领域核心共性技术与智能化水平快速提升，本体研发、系统集成、关键零部件生产得到充分发展，为制造业提质增效、换档升级提供了全新动能。一、说工业机器人应用

疫情持续蔓延在一定程度上限制了机器人下游应用市场需求，同时因为销售周期性变化和饱和度影响等问题，2020年全球工业机器人市场出现较大程度下滑。2021年，随着疫情逐渐被控制，全球经济呈现复苏趋势，更多人机协同的需求场景被发现激活，机器人产业迎来新的发展机遇。同时，得益于中国率先突破疫情封锁，打开市场需求，全球工业机器人市场销售额较2020年有所提升。国际机器人联合会（IFR）发布最新数据显示，受制造业自动化改造需求影响，2020年中国、日本、美国、韩国和德国等主要国家工业机器人的年装机量合计超过全球72.9%。2021年全球工业机器人销售额达到144.9亿美元，其中亚洲销售额95.6亿美元，欧洲销售额25.8亿美元，北美地区销售额达到16.7亿美元。预计到2023年，全球机器人市场将恢复疫情之前的增速状态，销售额将有望突破176亿美元，其中亚洲仍将是最大的销售市场。此外，全球制造业领域工业机器人使用密度已经达到113台/万人，机器换人趋势特征日益明显。一、说工业机器人应用

机器人的应用极为广泛，电气电子设备和器材制造是工业机器人在国内的首要应用行业，占中国市场总销量的29.8%；其次是汽车制造业，占中国市场总销量的25.5%。此外还有橡胶塑料、军工、航空制造、食品工业、医药设备、金属制品等领域。工业机器人下游行业及主要应用领域一、说工业机器人应用

家产业政策的支持和引导下，国产机器人结构调整也稳步推进。应用范围持续增加，已服务国民经济47个行业大类，129个行业中类。根据销量统计，3C制造业、通用设备制造业、汽车制造业、橡胶和塑料制品业数量最多，分别占国产工业机器人总销量的24.6%、13.7%、12.7%和8.3%；其他行业机器人共计占40.6%。一、说工业机器人应用1.0工业机器人在3C行业应用3C电子制造业企业数量规模庞大，我国规模以上电子信息产业企业个数6.08万家，其中3C制造企业1.38万家。3C制造行业机器人密度不到50台/万人，将取代汽车行业成为工业机器人装备的新蓝海。汽车行业一直是使用工业机器人最多的行业，从世界范围来看，汽车行业的工业机器人销量占比例达到45%左右，而电子电气行业的工业机器人销量占比例仅为20%左右。国内约一半的工业机器人也应用在了汽车制造业，汽车工业的机器人密度达到305台/万台，远高于国内49台/万人的平均水平，已经达到了发达国家制造业的自动化水平，未来提升空间有限。现阶段的3C行业大量使用四轴、六轴通用机器人，特别是在抛光、打磨、冲压、搬运和喷涂等工序。使用机器人可以大大提高3C行业的产品质量，减少产品次品率，提高企业竞争力。然而，中国的电子电气行业的工业机器人占比只有22%左右，但是日本却达到了41%。电子是日本工业机器人下游应用最多的一个行业。这是由于电子行业是日本最重要也是世界领先的行业，其各种电子产品在世界市场都有着极高的占有率。一、说工业机器人应用1.1工业机器人在3C行业应用据了解，中国的3C、汽车、食品和化工行业，员工人数大约在1亿左右，其中3C行业员工人数占比在70%左右，也就是差不多7000万人，但是3C行业的机器人密度却仅仅只有制造业机器人平均密度的三分之一。换算下来，在3C行业中的工业机器人数量大约在4万台左右，如果中国3C行业工业机器人密度能达到日本、韩国的平均密度，那么理论上3C行业的工业机器人数量将达到500万台！这说明了3C行业对工业机器人来说，有着巨大的发展空间。一般来说，在3C行业里需要用到的工业机器人主要有以下几种：搬运码垛机器人，分拣机器人，焊接机器人，喷涂机器人，切割机器人等。以手机为例，手机的生产流程主要包括在手机的生产过程中，以元器件SMT贴片为例，要经过芯片烧录、进板、涂锡膏、贴片、焊接等步骤，在这些步骤里小型焊接机器人、分拣机器人、涂装机器人都可能有一席用武之地。在整个手机产业链中，机器人的应用则更为广泛，比如手机屏幕玻璃的切割、搬运、打磨、以及最后组装时候的涂胶等，都有应用到机器人的地方，并且每个应用的地方所需要的机器人类型，功率段都不尽相同。

图见下页：一、说工业机器人应用1.2工业机器人在3C行业应用一、说工业机器人应用2工业机器人在汽车行业应用汽车制造机器人给汽车公司带来竞争优势，他们提高质量并降低保修成本，增加容量，缓解瓶颈，保护工人免受肮脏、困难和危险的工作。汽车装配厂使用工业机器人专门进行点焊和喷漆，但在整个供应链中还有很多机会使用工业机器人。原始设备制造商，一级和其他零部件制造商都将从在机动车制造中使用工业机器人中获益。每辆汽车和卡车上都有数千个零件，制造过程需要大量的制造工艺。汽车机器人技术的进步，如视觉系统和力感测，意味着比以往更适合机器人自动化。通常情况下，工业机器人在汽车生产中扮演着装配工、操作工、焊接工等角色，主要应用有焊接、涂胶、弧焊、喷涂等，还有搬运机器人、涂胶机器人、液体物质填充加机器人等。相关数据显示，工业机器人在汽车生产应用中不同生产环节中占的比例不同：弧焊占其16%物料搬运占其13%，点焊占其15%，组装占其22%，喷漆、冲压、铸造各占其3%，由此可见工业机器人在汽车生产中的重要性。一、说工业机器人应用3工业机器人在其他行业应用①食品制造及医药行业食品及医药行业的工业机器人主要应用在分拣、取件及处理、自动检测、搬运及码垛。由于行业特殊性，需要特别关注清洁卫生、防水抗菌、拾取目标物多样性（易碎、大小不一）等方面，对机器人视觉技术也提出了较高要求。目前，工业机器人在食品医药行业的应用占比较小，但是基于食品和医药制造这2个庞大的市场，工业机器人在其中的发展空间巨大，未来几年，工业机器人的应用占比将逐步提高。人们已经开发出的食品工业机器人有包装罐头机器人、自动午餐机器人和切割牛肉机器人等，机器人在食品加工领域应用得如鱼水。一、说工业机器人应用②陶瓷卫浴行业招工难，改善环境的政策要求以及对人容易造成伤害是直接推动陶瓷卫浴行业工业机器人应用的主要因素。目前在陶瓷卫浴企业机器人的自动检测、自动包装等技术已经成熟，喷釉、打磨等也是急需使用机器人替代人工的工序，存在较大发展空间。国内已经出现在打磨和喷釉工序上具有较强的竞争力的工业机器人生产企业，如安徽的埃夫特智能装备等。一、说工业机器人应用③物流仓储行业随着电商模式的发展，大面积且高效率的智能化高位立体仓库正逐步建立，这对工业机器人的使用提出了需求。工业机器人在物流领域的主要用途为分拣、码垛和搬运。就分拣而言，机器人