12月5日,在由国家精密微特电机工程技术研究中心、上海有色网信息科技股份有限公司、宁波招宝磁业有限公司、浙江电驱动创新中心主办的IEMC 2024 SMM(第四届)电机年会暨产业链博览会——电机创新节能技术论坛上,上海电器科学研究所(集团)有限公司机器人测评服务产品线经理/兼任机器人检测认证联盟秘书朱晓鹏分享了智能机器人质量发展趋势及零部件需求分析。
1、机器人产业发展现状及趋势
机器人产品分类
各类机器人产品在行业中的应用情况
其对工业机器人、协作机器人、AGV、服务机器人、特种机器人等各类机器人在制造业、农业、医疗健康、商贸物流、养老服务、商业社区服务、建筑、能源以及安全应急和极限环境应用等的应用规模进行了阐述。
机器人产业链情况
国产机器人市场占有率迅速提升
中国已连续11年成为全球最大的机器人市场,2023年销量为28.2万台,超后四名之和,其中国产机器人市场占有率达到48.4%,较2022年提高10.6个百分点,但在汽车(25.8%)等高端领域占比较低。
具身智能加码,人形机器人快速发展
人形机器人是模仿人的形态、运动和功能的高级通用形态机器人,及其衍生、演变的机器人,具有感知环境、操作物体、人机协作的能力,辅助或者替代人类执行危险、肮脏、重复环境下多种类型任务,应对和处理未曾预料的情形。
其介绍:2022年9月30号Optimus Gen-1原型机发布、操作人员抬出、做简单动作;2023年Optimus Gen-1迭代、实现直立行走、装配任务、物品分拣;2023年12月Optimus Gen-2发布、移动和行走时更加自然、完成瑜伽、抓鸡蛋、跳舞等复杂动作。
应用场景不断拓展
自主品牌工业机器人已应用于国民经济71个行业大类中的236个行业中类,较2013年首次统计增加46个大类184个中类,重点产业包括电子电气、金属及机械、汽车制造、塑料及化学等。
智能机器人高质量发展趋势
►整机
高可靠性:制约进入高端应用的“卡脖子”问题;高安全性:功能安全。
►关键零部件
本地化:国产替代;集成化:一体化关节。
►应用导向
洁净场景、防爆等场景均对机器人提出了特殊应用要求。
►智能化
具身智能等新一代技术提升机器人智能化水平
2、机器人行业规范与CR认证
工业机器人行业规范条件
2024年,工业和信息化部印发《工业机器人行业规范条件(2024版)》和《工业机器人行业规范条件管理实施办法(2024版)》,并于2024年8月1号正式实施。规范条件和管理实施办法从基本要求、技术能力和生产条件、质量要求、人员素质、销售和售后服务、安全管理和社会责任、监督管理等方面作出全链条规定。
规范条件鼓励企业自愿申请规范公告,工业和信息化部对符合规范条件的企业实行公告管理。
规范条件中规定:
第十七条:企业研发、生产的工业机器人关键零部件、本体、集成系统等主营产品须获得中国机器人认证(CR认证)。(注:零部件包括控制器、减速器、伺服电机等,本体包括工业机器人、协作机器人、AGV等,集成系统包括机器人各类系统、单元产线等。)
中国机器人认证(CR认证)制度背景
2016年,原国家质检总局、发改委、工信部、认监委、国标委等五部委联合印发《关于机器人检测认证体系建设的意见》,确立中国机器人认证(英文:China Robot Certification,简称:CR认证)制度。
CR认证作为国家推动的自愿性高端认证品牌,该认证将推动机器人产业高质量发展。
同年,在第一届国际机器人检测认证高峰论坛上,五部委在上海向社会正式发布中国机器人CR认证标志,标志开始CR认证的建设与实施。
CR认证技术架构
CR认证采用符合性认证+等级认证的综合技术架构:
符合性认证要求包括安全和电磁兼容性(EMC),为行业规范的要求,必需满足;
等级认证包括可靠性、功能安全、信息安全和智能,分为L1~L5五个技术发展型等级,为引导性要求,企业可自主选择。
中国机器人CR认证标志
CR认证目录
《中国机器人CR认证目录》(2023版),目录聚焦机器人应用场景,覆盖零部件、整机和系统集成全产业链。
获证企业分布
客户群体覆盖长三角、京津翼、珠三角等机器人核心产区!其介绍获证企业近300家。
3、机器人关键零部件质量需求分析
机器人零部件国产化情况
零部件一致性比较差;整机企业选型时成本高,国产化替代难度大;零部件无相应认证;高端零部件距离国外品牌仍有较大差距。
国内外市场准入制度对零部件的需求
其对电机、伺服驱动等零部件的中国(CR认证)、欧盟(CE认证)、北美(NRTL认证)等需求标准进行了阐述。
可靠性对于机器人关键零部件的要求
机器人可靠性是社会关注的焦点,也是用户采购机器人产品时必然考虑的因素,保障机器人在一定时间内无故障地执行指定功能的能力或可能性,目前多以平均无故障时间(MTBF)表征机器人可靠性。
功能安全对于关键零部件的要求
机器人功能安全对于确保机器人产品全生命周期的安全性,以及应对新一代通信、算法、硬件等新技术带来的安全挑战具有重要的意义。
应用场景对机器人关键部件提出的要求
半导体及芯片制造环境都有洁净要求,对现有机器人的设计也提出了要求,一般要达到ISO class 4或5级。
爆炸性环境用机器人对防爆等级提出了要求,喷涂机器人Ex d ib px IIB T4 Gb。
高集成度要求:机器人一体化关节
一体化关节产品为传统的机电一体化部件,参考常规机电产品开展检测认证,当前聚焦产品可靠性,兼顾安全性、电磁兼容性、性能宣传符合性等。