梅教授認為,激光作為一種先進的制造手段,其空間與時間控制性很好,對加工對象的材質、形狀、尺寸和加工環境的自由度都很大,特別適用于自動化加工。而機器人可隨其工作環境變化的需要進行編程,可在柔性制造過程中能發揮十分重要的作用。激光技術與機器人技術的融合產生了激光加工機器人,目前,各國都加大了對激光加工機器人的研發,推動了激光加工機器人技術在工業領域中的廣泛應用。其中,國內外的汽車領域應用最為廣泛,通過激光切割機器人、激光焊接機器人等先進技術的應用,有效的提高了汽車生產的效率,并大大地提高了汽車制造的質量。
激光加工技術與工業機器人技術的結合是現代先進加工制造技術發展的必然趨勢之一。就國內而言,不少制造企業大力度引進了激光機器人進行加工,激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標、激光鉆孔、微加工及光化學沉積、立體光刻等激光加工與機器人技術的結合已成必然,工業激光加工機器人自動化生產線已成為自動化裝備的主流,汽車、電子電器、工程機械等行業大量使用激光工業機器人自動化生產線,這不僅提高了工業產品的質量水平,降低生產成本,給企業帶來了巨大的經濟效益,還將帶動了激光加工機器人產業的形成與發展。
目前,隨著“中國制造2025”發展規劃的發布,中國版“工業4.0”正式拉開了帷幕。“中國制造2025”確定了機器人、激光制造等作為重點發展方向。把握新常態下的戰略發展機遇,將激光加工系統與機器人系統相結合構成高效自動化加工系統,朝著成套技術和裝備的方向發展,擴大工業激光加工機器人在制造業的應用范圍,以構建新型制造體系為目標,大力推動先進生產過程的智能化和信息化,加快先進制造的標準化、模塊化、網絡化和智能化建設。在未來,激光加工機器人產業將會得到更好的發展,并將應用到更多的工業生產領域中,提高國民經濟的發展水平。
我們看到,目前國內從事激光產業與機器人產業人士之間的協同合作與互動交流并不緊密,兩撥人基本上是各自經營,而且在這兩方面的技術水平與德國美國日本等先進制造大國存在差距,我國要迎頭趕上,改如何呢?
梅教授說道:目前,針對激光產業與機器人產業來說,激光高端產品和市場基本上被國外產品壟斷,國外機器人制造企業占據中國約90%的市場份額,大多數高端設備仍需要進口,并受限核心關鍵技術封鎖。追溯激光、機器人產業的發展,不難發現,與歐美發達國家相比,針對工業激光市場來說,約晚于發達國家20年左右,而對于機器人的開發和應用方面,中國也屬于起步較晚的國家,使得我國與歐美國家等先進制造大國的差距顯著。除此之外,造成差距較大的主要原因,個人認為,還有如下幾個方面:
一、 阻礙激光、機器人產業發展的基礎科學和關鍵技術研究不足,缺乏核心技術。因為我國起步較晚,基礎薄弱,國內激光、機器人產業的研究人員現階段把主要精力放在了解決專屬領域的基礎科學與關鍵技術突破與創新上,缺乏全面深入的激光、機器人技術裝備及應用研究,同時國產激光與機器人關鍵部件的核心技術缺乏應用驗證,相應的激光機器人產業開發失去了產業支撐,進一步發展高端激光機器人產業的驅動力不足。
二、 激光產業與機器人產業之間及其內部的各個環節嚴重脫鉤。以激光產業來說,我國激光功能部件、激光器集成以及激光應用技術裝備等上下游各個環節之間嚴重缺乏協同,而與機器人產業融合的關鍵技術才剛剛開始,從而導致激光與機器人應用不能成為有效拉動其發展的源動力,且在高端技術與裝備上不能自主研發,大量選擇采用進口技術與裝備,使得我國各環節的研發缺乏實際應用需求,對國產激光與機器人產業的拉動不夠。
三、 激光與機器人產業發展缺乏政策和落實措施。目前,我國激光產業與機器人產業處于無序的競爭狀態,行業自律性差,其中掌握核心關鍵技術的中小企業缺乏資金、政策的扶持,而掌握高端技術的高校、科研院所難以突破產權、機制與資金的約束,難以形成有應用價值的產品;而較有規模的關聯企業缺乏核心技術研發能力,難以與世界巨頭形成競爭。
為大幅度提升激光與機器人產業的國際競爭力,個人認為,可按照“以需求推動核心技術與產業發展”的總體思路,重點做好如下幾方面工作。
一、 加強頂層設計,深入開展系統策劃。按照科技計劃管理改革的新要求,聯合相關部門并組織專家論證,積極推動激光、機器人重點專項的設立、實施等;從我國需求與市場應用角度出發,將激光與機器人產業發展與我國產業結構調整相結合,積極培育激光機器人技術在新興產業的應用;強化激光產業與機器人產業的協調與配合,力促創新鏈、產業鏈、資金鏈相匹配,統籌其關鍵技術的開發、工程化、產業化等各個環節,轉化國際領先的科技成果,做大做強一批具有全球影響力的創新型企業,鼓勵企業參與國際化競爭,打造一批國際知名的創新品牌。
二、 找出制約我國激光與機器人產業發展的技術瓶頸,促進核心關鍵技術突破與產品研發。深入研究激光技術、機器人技術,通過融合激光機器人技術,并面向國家航空航天、高端裝備制造、新能源、新材料、醫療器械等戰略新興產業的迫切需求,并面向國際前沿的核心技術難題,大力開發高端激光與機器人應用技術與裝備,實現其國產化和工業化應用示范,促進我國激光與機器人技術與產業升級。
三、 促進產業發展壯大,推動科技政策與經濟、產業、金融政策相銜接。在量大面廣的激光技術、機器人技術方面以企業為主、政府為輔的科技政策,突破激光與機器人技術的可靠性、穩定性和低成本問題,并通過國家專項,支持先進激光與機器人技術突破,以及國產化產品的示范應用;鼓勵技術與資本的結合,調整實施先進激光與機器人產業稅收優惠政策,通過新的“政產學研用”模式,搭建激光與機器人產業發展公共服務平臺,指導行業協會在其發展中的自律和紐帶作用,實現產業內部的有序競爭。
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