柳州市推广应用工业机器人实施方案文档格式.docx

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柳州市企业使用工业机器人种类主要有焊接机器人、喷涂机器人、搬运机器人、装配机器人、上下料机器人等。

使用焊接机器人的主要企业有上汽通用五菱汽车股份有限公司、柳州五菱汽车工业有限公司、广西方盛实业有限公司、柳州市骏信金属制品有限责任公司、柳州市五顺汽车配件厂等24家,使用上下料机器人的主要企业有柳州市永信机械配件制造有限公司、柳州蔚翔汽车部件有限公司、柳州市五顺汽车配件厂等16家,采用喷涂与搬运机器人的主要企业有东风柳州汽车有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、广西柳工机械股份有限公司等14家。

柳州市工业机器人种类的具体统计结果如图1所示。

图1柳州市使用工业机器人种类统计结果

（二）柳州市企业使用工业机器人的产地与价格

目前～柳州市企业使用的机器人主要有瑞典ABB和日本FANUC、OTC、NACHI、奥地利IGM等国外品牌～以及沈阳新松、唐山开元、厦门思尔特、唐山松下等国内品牌。

国外品牌占86%,日本43%、欧

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美36%、其它占7%,～国内品牌占14%～具体统计结果如图2所示。

图2企业工业机器人产地需求统计结果

以机器人本体而言～国产机器人大多在25万元/台以内～日本的机器人大多在30-40万元/台～而欧美的机器人基本在40-50万元/台～另外～广西柳工机械股份有限公司单台装载机前车架焊接机器人约150万元人民币/台。

单纯从机器人本体上看～无论是国产、日本还是欧美机器人价格均在企业可接受范围之内～但是机器人的控制系统则相差非常远～日本、欧美等企业的机器人控制系统价格均非常昂贵～大都每套在几百万元到几千万元不等。

目前～柳州市仅有高华公司生产工业机器人～产品有6自由度焊接机器人与冲压搬运机器人～成本比同类型机器人低10-20%。

二、柳州市从事工业机器人应用推广的单位和人才情况

目前～柳州市从事工业机器人应用推广和技术服务的单位有:

广西科技大学、柳州市自动化研究所、柳州高华机械有限公司、柳州市美通机械制造有限责任公司等单位。

广西科技大学是柳州市唯一所本科类院校～汽车、机械与电气是学校重点发展的三大学科～拥有“重型车辆零部件先进设计制造”教育部工程研究中心以及“广西汽车零部件与整车技术重点实验室”省部级重点实验室。

从2007年起组建了机器人相关的研究团体～并

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参加了如“中国机器人大赛暨RoboCup公开赛”和“中国水中机器人大赛暨国际水中机器人公开赛”等国内机器人赛事～在小型机器人设计制造及控制系统开发方面积累了丰富的经验。

主要从事机器人机理、路径规划、电机驱动系统及控制算法、机器人控制系统开发等方面开展工作。

柳州市自动化研究所是柳州市唯一从事工业自动化设计开发和应用服务的科研机构～开发了自动化生产线和焊接机器人。

柳州高华机械有限公司既是工业机器人的应用单位～也是一家工业机器人的生产单位。

该公司开发了6自由度焊接机器人和智能冲压搬运机器人。

柳州市美通机械制造有限责任公司主要从事发动机出水管焊接机器人的制造。

目前～柳州市从事机器人开发应用和技术服务的人才主要集中在广西科技大学、柳州市自动化研究所以及汽车和机械产业的龙头企业中。

但从绝对数量上来看～我市专业技术人员的缺口比较严重。

三、柳州市工业机器人使用现状分析

（一）目前企业使用机器人存在的主要问题

1（大多数企业对使用机器人的认识不足。

2（缺乏支撑与支持服务的工程技术人员。

3（资金投入不足。

4（社会公共技术服务机构与实力欠缺。

5（机器人关键共性技术未能有效突破～包括电机驱动器、高精密减速器、机器人专用多轴控制器等关键器件的生产制造技术和控制系统技术。

（二）目前存在问题的原因

汽车与机械产业规模以上企业有500家～除了4家龙头企业以

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及与其紧密配套的30多家骨干企业外～大部分企业认为应用机器人开始一次性投入大～使用维护成本高～本身缺乏这方面的工程技术人员～因此～目前对使用机器人积极性不高,龙头骨干企业认为虽然国产机器人价格较国外品牌低～但可靠性难以保障～所以国产机器人的使用率低,目前柳州市还没有建立一个工业机器人应用的技术公共服务平台和创新团队以及相应的技术服务系统～造成了信息沟通不畅～产学研脱节～技术开发和技术服务能力的不足～机器人成套装备水平能力不高。

（三）机器人应用的前景

工业机器人应用在汽车和机械产业的生产制造上～可以比人工操作节省工时50%-70%～生产效率提高30-50%～合格率则可以提高20%左右。

从长远发展看～在大多数生产工艺中～工业机器人必然会逐步替代传统的人工手工操作～具有较好的应用前景。

据调查～已经使用或有意向使用工业机器人的企业占到总调查数的83.3%～统计结果如图3所示。

图3企业采购工业机器意见统计结果

特别是与汽车、机械及零部件密切相关的企业～如上汽通用五菱汽车股份有限公司、广西柳工机械股份有限公司、东风柳州汽车有限公司、柳州五菱汽车工业有限公司等企业～其涉及的工艺包括

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焊接、喷涂、搬运、上下料等～制造工艺和流程较多～使用的重复性也较强～所以其使用机器人的意愿更为强烈。

从调查结果看～虽然有部分企业由于资金、技术、场地等方面的原因～还并未使用工业机器人进行生产～但是已经使用或有意引入工业机器人的企业仍然占到了绝大多数。

在有意向使用工业机器人的企业中～需求量在5套以内的占30%～10套以内占17%～20套以内的占20%～20套以上的占33%～具体数据分布如图4所示。

图4企业工业机器人需求量统计结果

从统计数据分析～柳州市工业机器人需求呈现“两个极端现象”～即小于5套与大于20套机器人的企业较多～分别占到了30%与33%左右。

小于5台套的企业主要是一些从事汽车零部件生产的中小型企业～而大于20台套的企业主要是上汽通用五菱汽车股份有限公司、广西柳工机械股份有限公司、东风柳州汽车有限公司、柳州五菱汽车工业有限公司等大型企业以及广西方盛实业有限公司、柳州市益宏汽车有限责任公司等骨干配件企事业。

综合考虑～企业生产规模越大～机器人的种类与数量的需求量也越多。

总体而言～随着柳州市汽车与工程机械产业的发展以及对产品质量、生产效率要求地不断提高～柳州市对工业机器人的需求量必定会逐年提高～这也反映

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了企业对产业升级、提高生产率和提升市场竞争力的重视。

据相关资料统计仅柳州市汽车零部件企业每年的需求量约500台～且都以30%以上的速度逐年增长。

纵观全国市场需求～市场前景十分广阔。

总体而言～柳州市目前各企业应用的工业机器人国内外都有～以国外品牌居多～同时也看到柳州市也有自己的工业机器人生产企业～但与外部产品相比较～其性能、可靠性和复杂工作操作完整性还有差距。

目前～柳州市应用的工业机器人已经有了良好的基础～随着柳州市工业产业的发展～工业机器人必将会广泛应用～它的应用将有力推动工业产业优化升级～促进柳州智造再上新台阶。

四、柳州市推广应用工业机器人的基本思路

以邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观为指导～用高新技术改造和提升传统产业装备制造水平～围绕工业机器人在汽车、机械产业的推广应用～整合资源～凝聚力量～大力开展引进消化吸收再创新～加强集成创新和自主创新～解决重大共性技术问题～突破关键技术瓶颈制约～形成产业新的核心竞争力～以抓应用示范企业为突破口～带动全市工业企业的机器人应用～推动产业优化升级～促进柳州智造再上新台阶。

五、“十二五”期内目标

在“十二五”期内在汽车和机械产业～实现工业机器人在龙头企业的全面应用,建立工业机器人应用示范企业10家以上,骨干企业在相应生产工序上应用率达60%以上,在汽车与机械产业关键焊接工序上机器人应用率达100%～产品合格率比使用前提高10%以上～生产效率提高20-30%～替代员工在危险、恶劣环境下的作业,建立较为完善的工业机器人推广应用技术创新平台、服务体系,开展技术攻关项目10项以上,获得发明专利20项,建立2家以上工程技术研究中心,引进消化吸收再创新～开发出适合我市产业的～达到

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国内先进水平的焊接、装配、搬运、专用等工业机器人～并推广应用,培养一批工业机器人研发、应用和技术服务的专业人才和创新团队～促进机器人推广应用和产业链稳健发展～全面提升汽车与机械产业机械化、自动化、智能化和信息化的装备水平和制造水平～形成产业新的核心竞争力～促进柳州智造再上新台阶。

六、主要任务

立足柳州市汽车与机械产业～围绕工业机器人助推产业创新驱动转型升级发展～以用高新技术改造和提升产业装备制造水平和形成产业核心竞争力为目标～以汽车与机械大型骨干企业和优势企业为基础～贯彻落实国家、自治区和柳州市相关的产业政策～促进工业机器人产业链上下游的密切协作～实现工业机器人推广应用规模化发展。

（一）立足支柱产业，抓示范建立，促推广应用

汽车与机械产业是柳州市的重大支柱产业～对经济社会发展举足轻重～影响重大～因此～柳州市工业机器人推广应用一定要立足柳州市汽车与机械产业～要紧紧围绕工业机器人助推用高新技术改造传统产业～创新驱动转型升级发展这条主线～发挥汽车与机械工业是工业机器人应用大户的优势～重点在汽车与机械产业中开展机器人推广应用工作～选择一批应用工业机器人特色鲜明～应用效果好～示范性强的产业龙头企业和主要骨干企业～进行重点培育和扶持～建立示范企业～形成辐射～带动工业机器人在全市工业企业的推广应用。

（二）开展共性技术攻关，突破制约的技术瓶颈

针对我市工业机器人推广应用存在的主要共性技术问题～整合技术资源和资金投入～开展生产工艺的机器人路径规划、机器人运动的关节的精度控制、机器人控制系统研究～机器人基础部件的设计、制造等共性关键技术的攻关。

研究新的材料结构、新的感知控

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制技术～以及一些新的智能技术～形成一批自主的技术和成果～突破制约我市工业机器人推广应用的技术瓶颈～降低企业工业机器人的使用成本～提高其可靠性和效率。

（三）提升机器人研发实力，自主开发机器人

工业机器人的推广应用既要考虑当前～也有着眼长远～在产品性能、可靠性相当的情况下优先使用国产品牌～同时扶持柳州市自身的产品开发和推广应用～要逐渐摆脱国内外垄断～引进、消化吸收再创新～重点掌握和运用电机驱动器、高精密减速器、机器人专用多轴控制器等关键器件的生产制造技术和控制系统技术～紧贴柳州产业需求～开发出适合我市产业的～3个自由度以上的焊接、搬运和各类专用的、性价比高的机器人～实现属地生产销售。

（四）构建工业机器人推广应用技术创新和服务体系

充分调动和发挥我市大专院校～科研院所和龙头企业的优势～整合广西汽车零部件产业技术创新联盟、广西科技大学、柳州市自动化研究所和骨干机器人应用与制造企业～建立工业机器人推广应用技术创新服务平台～开展示范推广、新产品开发、技术攻关、技术服务等工作,以柳州市技术交易中心为平台与国内外大专院校～科研院所和科研机构建立工业机器人推广应用产学研联合体～充分利用国内外优势资源,以柳州市生产力中心和专利服务机构为主体～开展专利服务、咨询服务、信息服务,以企业工程技术研究中心、开发机构为主体～开展工程化应用。

（五）建立工业机器人推广应用和研发专业人才、创新团队和技术服务队伍

工业机器人涉及机械、自动化、计算机、人工智能等诸多学科～虽然目前柳州市部分企业已经在生产中使用了机器人～但基本都是全套,包括机器人本体与控制系统,直接采购的。

由于我市相关企业没有自主知识产权～导致从机器人安装调试到实际生产中发现问

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题都无法自行处理、解决～必须依靠外部技术力量～极大影响了企业的正常生产～为此～在工业机器人推广应用的过程中～着重在我市的院校～科研机构～机器人制造企业和大型企业建立具有开发和掌握关键核心技术能力人才队伍和创新团队～中小企业工业机器人日常维护技能队伍。

充分利用国内外优势资源～建立一支由国内外知名高校、科研院所的学者、专家组成的创新团队～与我市紧密结合～开展研发合作～重点开展工业机器人的基础与应用基础研究和开发～重大关键技术攻关～新产品开发等工作。

促进我市工业机器人的应用和产业发展。

七、对策措施

（一）加强协调、指导

建立工业机器人推广应用工作小组。

负责统筹、部署、指导、协调实施的各项工作～由市科技局、工信委、财政局、广西汽车零部件技术创新产业联盟组成。

下设办公室～设在市科技局。

建立工业机器人推广应用专家组,见附件1,。

为本工作的项目策划和组织实施提供专业咨询和技术指导,在项目立项、实施、验收、鉴定等环节进行评审评议。

设立工业机器人推广应用高级技术顾问,见附件1,。

为本工作提供高水平的专业策划咨询和决策辅助。

（二）加大工业机器人推广应用的宣传力度

利用广播电视、报纸等各种宣传工具～加强工业机器人推广应用的宣传工作～增强全社会的意识～提高广大职工～尤其是企业领导的认识～以专题讲座和培训的形式～对企业领导、工程技术人员、管理人员进行工业机器人知识的教育～为工业机器人推广应用打下良好的思想基础。

（三）加强财政科技经费支持，促进工业机器人推广应用和产业化

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市财政科技经费每年设立专项经费～支持工业机器人推广应用中的关键技术攻关项目～工业机器人新产品开发项目～技术开发、服务平台建设项目～科技合作项目～重大的培训和展示等项目,见附件2,。

对企业购买的工业机器人～按一定的比例给予补贴。

通过财政科技经费的引导支持～激励企业加大工业机器人研发和应用的投入～加速工业机器人科技成果转化和产业化～激发和调动广大科技人员的积极性和创造性～使企业真正成为工业机器人研发和应用投入的主体～促进工业机器人的推广应用和产业化。

（四）充分利用国内外的资源，积极引进先进技术

引导鼓励支持企业与国内外高等院校、科研院所、企业开展合作～引进先进适用的技术。

大力支持和引进国内外高等院校、科研院所、企业到我市独办或合办工业机器人技术开发服务机构、工业

器人生产企业。

举办工业机器人产品和技术展示交易会～吸引国机

内外工业机器人制造商和高等院校、科研院所来柳展示和交易工业机器人产品和先进的技术。

促进我市工业机器人技术的快速提升和产业发展～实现工业机器人推广应用规模化发展。

（五）加强工业机器人专业人才培训和引进

针对我市工业机器人技术人才不足的现象～引导建立以企业行业为主体～学校教育与企业培养紧密联系～政府推动与社会支持相互结合的工业机器人技术人才培养体系。

大力加强与国内高等院校的合作培训～采取请进来派出去的方式～组织企业开展机器人的宣讲、样机演示、操作培训等活动。

一方面营造良好的环境和优惠政策引进工业机器人高级人才～留住人才,另一方面要以项目引进人才～不求所有～但求所用。

建立机器人专业的人才库～逐步建立起一支满足柳州市工业机器人推广应用和研发需求的专业人才队伍和创新团队。

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附件1:

柳州市推广应用工业机器人专家组名单

序号姓名单位职称职务1罗建国柳州五菱汽车有限责任公司教授级高工副总工程师2李江柳上汽通用五菱汽车股份有限公司高工技术总监3罗维广西柳工机械股份有限公司教授级高工中央研究院院长4唐竞东风柳州汽车有限公司高工技术中心主任5许冠能广西汽车拖拉机研究所高工副所长6李健广西科技大学教授副主任7曾克良柳州市自动化研究所教授级高工副所长

柳州市推广应用工业机器人高级技术顾问名单序号姓名单位职称职务1蔡敢为广西大学机械学院教授院长2高学山北京理工大学智能机器人研究所教授副所长3黄强北京理工大学智能机器人研究所教授所长

附件2:

柳州市第一批工业机器人推广应用实施项目计划表

序项目主要内容、指标总投资项目名称承担单位起止年限号,250—300字,,万元,

柳州市益宏汽车配件有限公司为上汽通用五菱汽车公司的一级供应商～

其中其汽车座椅、仪表盘支架等部件占五菱汽车配额的50%以上。

本

六自由度摇臂式柳州市益宏汽课题引进先进的20台套以上6个自由度摇臂式焊接机器人～建成年产2013年08月焊接机器人在汽车配件有限公20万套以上的汽车座椅、仪表盘支架等部件的自动化焊接生产线,对1355—2015年06车零部件生产的司、广西科技大焊接机器人在汽车仪表盘支架生产工艺上进行技术攻关～研究焊接机器月技术攻关与示范学人路径规划的优化方案～开发出一套具有自主知识产权～达到国外先进

技术水平的机器人控制系统～并推广应用～其价格为国外同类产品的

35%左右。

申报发明专利2项以上～获得1个软件著作权。

柳州高华机械有限公司是一家专业从事汽车冲压模具、夹具、检具设计

制造～焊接机器人以及汽车零部件生产的企业。

是柳州市机械自动化焊

接设备工程技术研究中心～其生产制造的5自由度焊接机器人已在上汽经济型汽车零部通用五菱汽车公司等企业应用～本课题开发的智能送料机器人是多用途2014年01月件产业智能送料柳州高华机械2的、可重复编程的自动控制操作机～能够完成工件的提取、自动翻转和257—2015年12机器人研发与应有限公司成品的运送～送料定位准确～且产品结构简单～操作方便～定位准确～月用示范成本低、维护容易～应用于液压机冲压大型汽车零件生产的工件取～送～

建立示范生产线。

课题完成时～申请发明专利2项、实用新型专利3

项

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课题以柳州日高橡胶制品有限责任公司生产的汽车橡胶塑料零部件为基于机器人的多柳州日高橡胶实施对象～研发一套通用性强的基于机器人的多工件表面立体喷涂智能2014年01月工件表面立体喷3制品有限责任控制系统。

课题完成时制成基于机器人的多工件表面立体喷涂智能控制300—2015年12涂智能控制系统公司系统1套,产品废品率降低30%,年产量提高30%;

申报发明专利1项～月的研发论文1篇,举办培训班,次,:

2次,参加培训人数（人次）:

50人。

公司是上汽通用五菱汽车安全玻璃一级供应商。

本课题针对原料玻璃下

料、裁磨、堆垛、上片、输送、清洗干燥、印刷、胶膜铺摊、夹胶合片、

预热预压、高温高压、产品检验等典型作业～研究开发出以易于维护操经济型工业机器柳州市七彩阳作的:

组合型坐标机器人、台式机器人、水平多关节机器人、搬运机器2014年01月人在汽车安全玻4光安全玻璃有人等多种类型经济型工业机器人及辅助单元、经济型关键部件和工装～1350—2015年12璃生产线中的应限公司通过积木化设计和成套工艺集成等关键技术～开发出现代化的汽车安全月用与示范玻璃自动化生产线～并实现应用示范。

生产效率提高到350,～产品综

合合格率提高5%～每年新增产值3600万元～新增利税610万元。

申

请发明专利2项～实用新型专利2项。

项目由武汉理工大学机电学院与柳州商泰机械有限责任公司共同研发内嵌关节电机的完成。

项目完成时～开发内嵌关节的轻型焊接机器人新产品1项～申请柳州市商泰机2014年01月焊接机器人轻量发明专利1-2项。

在国内外发表论文4篇～研究报告一篇。

研究阶段培5械有限责任公250—2015年12化设计与应用研养研究生5名,建立一个合作单位间的联合研发平台～在申报单位建立司月究1个示范点～形成中试生产线1条～实现年生产10万件零部件的生产

规模～新增产值1000万。

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通过运用空间机构学、运动学、机器视觉等理论技术～分析研究空间焊缝焊接过程中弧焊机器人、变位机之间的关系描述～解决了焊接过程中视觉辅助机器人柳州铁道职业机器人和变位机系统的自由度解耦和运动分解～实现机器人变位机协调2014年01月工作站CO2气体技术学院、浙江6工作～通过视觉技术解决焊接过程存在的未熔合、夹渣、气孔、焊瘤、35—2015年12保护焊焊接关键万向系统有限咬边等现象～获得焊缝外观平滑、美观的焊件～提高焊接生产率、产品月技术研发与应用公司柳州工厂的焊接质量和可靠性、加工柔性和制造精度～改善工人的劳动环境～降低劳动强度～提高经济效益。

本课题主要对零部件行业装焊分离技术、Nachi机器人与Rockwell控制系统匹配、小件自动定位传输系统、机器人自动线实现物料自动下线及机器人及自动化拼台快速切换及机器人离线编程技术进行研究～研发出符合企业需求及技术在汽车零部柳州五菱汽车2013年—20157特点的装焊系统、小件定位自动输送系统、及快速切换等先进的自动化3300件行业中的研究工业有限公司年技术～然后进行应用实施,通过五菱工业公司自动化输送焊接线及机器与应用人工作站的具体应用～形成应用知识库～具备在零部件行业应用推广的条件。

针对锚具工作夹片加工生产线～采用“工业机器人+自动输送+在线监控检测”先进制造设备和生产线～研发一套由自动上料、输送、下料、分经济型机器人在柳州华威合力拣、检测装置组成预应力锚具工作夹片自动化生产线～提高锚具工作夹预应力夹片智能8机械有限责任片加工生产的自动化水平及生产效率～提高产品产量和质量、减少生产1982013年06月制造中的应用研公司损耗、减少操作工人、减轻工人劳动强度、杜绝生产安全事故～进一步—2016年12月究探索经济型工业机器人在机械加工智能制造关键技术中的应用。

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通过集成压力设备、三次元机械手传递系统、物料输送系统、多工位冲

压模具组等四大系统～开发、建立一条适用于制造产量高、产品一致性采用三次元机械柳州市万利商要求高、多工序一体化的汽车冲压零配件的全自动冲压生产线。

课题完手实现冲压制造2014年01月9泰机械有限责成后:

完成一条自动化冲压流水线的开发与制造,自动化冲压流水线能1415自动化的技术攻—2015年4月任公司实现每小时1200—2100冲次的产能,自动冲压过程中达到100%自动化关与产业化应用程度