ทบทวนประวัติศาสตร์การพัฒนาหุ่นยนต์อุตสาหกรรมทั่วโลก

 การวิจัยหุ่นยนต์สมัยใหม่เริ่มขึ้นในกลางศตวรรษที่ 20 ภูมิหลังทางเทคนิคคือการพัฒนาคอมพิวเตอร์และระบบอัตโนมัติตลอดจนการพัฒนาและการใช้พลังงานปรมาณู นับตั้งแต่คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์แบบดิจิทัลเครื่องแรกออกมาในปี 2489 คอมพิวเตอร์ก็มีความก้าวหน้าอย่างน่าทึ่ง พัฒนาไปในทิศทางของความเร็วสูง ความจุสูง และราคาต่ำ ความต้องการเร่งด่วนสำหรับการผลิตจำนวนมากได้ส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีระบบอัตโนมัติ และหนึ่งในผลลัพธ์คือการกำเนิดของเครื่องมือเครื่อง CNC ในปี 1952 การวิจัยการควบคุมและชิ้นส่วนเครื่องจักรกลที่เกี่ยวข้องกับเครื่องมือเครื่อง CNC ได้วางรากฐานสำหรับการพัฒนาหุ่นยนต์ .

     สหรัฐอเมริกาเป็นแหล่งกำเนิดของหุ่นยนต์ เร็วที่สุดเท่าที่ปี 1962 หุ่นยนต์อุตสาหกรรมตัวแรกของโลกได้รับการพัฒนา เริ่มเร็วกว่าญี่ปุ่นอย่างน้อยห้าหรือหกปีซึ่งเป็นที่รู้จักในนามอาณาจักรแห่งหุ่นยนต์ หลังจากกว่า 40 ปีของการพัฒนา สหรัฐอเมริกาได้กลายเป็นหนึ่งในพลังของหุ่นยนต์ในโลกด้วยรากฐานที่แข็งแกร่งและเทคโนโลยีขั้นสูง ดูประวัติการพัฒนาอย่างครอบคลุม ถนนคดเคี้ยวและไม่สม่ำเสมอ

ตั้งแต่ทศวรรษที่ 1960 ถึง 1970 หุ่นยนต์อุตสาหกรรมในสหรัฐอเมริกามีพื้นฐานมาจากขั้นตอนการวิจัยเป็นหลัก และมีมหาวิทยาลัยเพียงไม่กี่แห่งและบริษัทเพียงไม่กี่แห่งที่ดำเนินการวิจัยที่เกี่ยวข้อง ในขณะนั้นรัฐบาลสหรัฐไม่ได้รวมหุ่นยนต์อุตสาหกรรมไว้ในโครงการพัฒนาที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อัตราการว่างงานในสหรัฐอเมริกาสูงถึง 6.65 เปอร์เซ็นต์ รัฐบาลกังวลว่าการพัฒนาหุ่นยนต์จะทำให้คนตกงานมากขึ้น จึงไม่ลงทุนการสนับสนุนทางการเงินหรือจัดระเบียบการพัฒนาหุ่นยนต์ ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 แม้ว่ารัฐบาลสหรัฐและชุมชนธุรกิจได้เปลี่ยนความเข้าใจในการผลิตและการประยุกต์ใช้หุ่นยนต์อุตสาหกรรม พวกเขายังคงมุ่งเน้นไปที่การวิจัยซอฟต์แวร์หุ่นยนต์และการพัฒนาหุ่นยนต์ขั้นสูงในสาขาพิเศษ เช่น การทหาร อวกาศ วิศวกรรมมหาสมุทรและนิวเคลียร์ เป็นผลให้หุ่นยนต์อุตสาหกรรมของญี่ปุ่นมาจากด้านหลังและในไม่ช้าก็แซงหน้าสหรัฐอเมริกาในการประยุกต์ใช้การผลิตภาคอุตสาหกรรมและการผลิตหุ่นยนต์ ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวได้สร้างความสามารถในการแข่งขันที่แข็งแกร่งในตลาดต่างประเทศ

ตามสถิติของคณะกรรมาธิการเศรษฐกิจแห่งสหประชาชาติสำหรับยุโรป (UNECE) และสหพันธ์หุ่นยนต์ระหว่างประเทศ (IFR) ภายในสิ้นปี 2546 จำนวนหุ่นยนต์ที่ทำงานในสหรัฐอเมริกาทั้งหมดอยู่ที่ 112400 เพิ่มขึ้น 7 เปอร์เซ็นต์ พ.ศ. 2545 คาดว่าภายในสิ้นปี 2550 จำนวนหุ่นยนต์ที่ใช้งานจะสูงถึง 145,000 ตัว ตามสถิติจำนวนเครื่องจักรอุตสาหกรรมต่อพนักงาน 10,000 คน ภายในสิ้นปี 2546 มีหุ่นยนต์อุตสาหกรรม 63 ตัวต่อพนักงาน 10,000 คนใน อุตสาหกรรมการผลิตของสหรัฐ แม้ว่าสหรัฐอเมริกาจะเข้าสู่สิบอันดับแรกของโลกในแง่ของการจัดอันดับ แต่ก็ยังมีช่องว่างขนาดใหญ่ที่มีเพียงไม่กี่อันดับแรกซึ่งเทียบเท่ากับเพียง 43 เปอร์เซ็นต์ของเยอรมนี, 54% ของอิตาลีและ 68 เปอร์เซ็นต์ของสหภาพยุโรป เมื่อเทียบกับอุตสาหกรรมการผลิตทั่วไป จำนวนหุ่นยนต์อุตสาหกรรมที่เป็นเจ้าของโดยคนงานอุตสาหกรรมทุกๆ 10,000 คนในอุตสาหกรรมยานยนต์ของสหรัฐฯ เพิ่มขึ้นอย่างมากถึง 740 แต่ก็ยังต่ำกว่าญี่ปุ่น (หุ่นยนต์ 1,400 ตัว) อิตาลี (หุ่นยนต์ 1400 ตัว) และเยอรมนี (หุ่นยนต์ 1,000 ตัว)

    ในปีพ.ศ. 2508 หุ่นยนต์ของ MIT ได้สาธิตระบบหุ่นยนต์ตัวแรกที่มีเซ็นเซอร์ภาพที่สามารถจดจำและระบุตำแหน่งหน่วยการสร้างอย่างง่ายได้ ในปี พ.ศ. 2510 ญี่ปุ่นได้ก่อตั้งสมาคมวิจัยเกี่ยวกับมือเทียม (ปัจจุบันเปลี่ยนชื่อเป็นสมาคมวิจัยกลไกไบโอนิค) และจัดการประชุมวิชาการด้านหุ่นยนต์ครั้งแรกในญี่ปุ่นในปีเดียวกัน ในปี 1970 การประชุมวิชาการระดับนานาชาติเรื่องหุ่นยนต์อุตสาหกรรมครั้งแรกจัดขึ้นที่สหรัฐอเมริกา หลังปี 2513 การวิจัยหุ่นยนต์ได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วและแพร่หลาย ในปี 1973 Richard hauen จากบริษัท Cincinnati miraclone ได้ผลิตหุ่นยนต์อุตสาหกรรมตัวแรกที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก ขับเคลื่อนด้วยระบบไฮดรอลิกและสามารถรับน้ำหนักบรรทุกได้ 45 กก.

ในปี 1980 ความสามารถของเครื่องจักรอุตสาหกรรมได้รับความนิยมอย่างมากในญี่ปุ่น ดังนั้นจึงถูกเรียกว่า "ปีแรกของหุ่นยนต์" ต่อมา หุ่นยนต์อุตสาหกรรมได้รับการพัฒนาอย่างมากในญี่ปุ่น และญี่ปุ่นได้รับชื่อเสียงจาก "อาณาจักรหุ่นยนต์"

ในเวลาเดียวกัน ญี่ปุ่นกำลังเผชิญกับปัญหาการขาดแคลนแรงงานอย่างรุนแรงในช่วงทศวรรษ 1870 ซึ่งได้กลายเป็นปัญหาใหญ่ที่จำกัดการพัฒนาทางเศรษฐกิจของประเทศ ไม่ต้องสงสัยเลยว่าหุ่นยนต์อุตสาหกรรมที่เกิดในสหรัฐอเมริกาและนำไปผลิตได้นำข่าวดีมาสู่ญี่ปุ่นแล้ว ในปี พ.ศ. 2510 อุตสาหกรรมหนักของคาวาซากิของญี่ปุ่นนำเข้าหุ่นยนต์และเทคโนโลยีจากประเทศสหรัฐอเมริกาเป็นครั้งแรก ก่อตั้งโรงงานผลิต และการทดลองผลิตหุ่นยนต์ญี่ปุ่นที่ผลิตขึ้นเป็นครั้งแรกในปีพ. และค่อยๆ ขยายจากอุตสาหกรรมยานยนต์ไปสู่อุตสาหกรรมการผลิตและนอกภาคการผลิตอื่นๆ

1980 ถูกเรียกว่า "ปีแรกของการเป็นที่นิยมของหุ่นยนต์" ในญี่ปุ่น ญี่ปุ่นเริ่มส่งเสริมการใช้หุ่นยนต์ในด้านต่างๆ ซึ่งบรรเทาความขัดแย้งทางสังคมอย่างมากจากการขาดแคลนแรงงานอย่างร้ายแรงในตลาด นอกจากนี้ รัฐบาลญี่ปุ่นได้ใช้นโยบายส่งเสริมต่างๆ และหุ่นยนต์เหล่านี้ได้รับการต้อนรับจากองค์กรจำนวนมาก ตั้งแต่ปี 1980 ถึง 1990 หุ่นยนต์อุตสาหกรรมของญี่ปุ่นอยู่ในช่วงรุ่งเรือง ต่อมาตลาดต่างประเทศเคยหันไปหายุโรปและอเมริกาเหนือ แต่ญี่ปุ่นกลับคืนสู่ความรุ่งโรจน์ในอดีตหลังจากการตกต่ำในระยะสั้น ณ สิ้นปี 1993 มีหุ่นยนต์อุตสาหกรรมจำนวน 610000 ตัวได้รับการติดตั้งในโลก รวมถึง 60% ในญี่ปุ่น 8% ในสหรัฐอเมริกา 17% ในยุโรป และ 12% ในรัสเซียและยุโรปตะวันออก

    เยอรมนีมีหุ่นยนต์อุตสาหกรรมมากเป็นอันดับสามของโลก รองจากญี่ปุ่นและสหรัฐอเมริกาเท่านั้น และการวิจัยและการประยุกต์ใช้หุ่นยนต์อัจฉริยะของเยอรมนีอยู่ในตำแหน่งผู้นำของโลก ในปัจจุบันบนพื้นฐานของการเผยแพร่หุ่นยนต์อุตสาหกรรมรุ่นแรก หุ่นยนต์อุตสาหกรรมรุ่นที่สองได้กลายเป็นรูปแบบการติดตั้งหลักผ่านการส่งเสริมการขายและการใช้งาน และหุ่นยนต์อัจฉริยะรุ่นที่สามได้ครอบครองสัดส่วนที่แน่นอนและกลายเป็นทิศทางของการพัฒนา . ซัพพลายเออร์หุ่นยนต์ในโลกแบ่งออกเป็นญี่ปุ่นและยุโรป

ABB เป็นหนึ่งในบริษัทผู้ผลิตหุ่นยนต์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ในปี 1974 หุ่นยนต์อุตสาหกรรม irb6 ที่ควบคุมด้วยไฟฟ้าเต็มรูปแบบตัวแรกของโลกได้รับการพัฒนา ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับการเลือกและวางชิ้นงานและการจัดการวัสดุ หุ่นยนต์เชื่อมตัวแรกถูกผลิตขึ้นในปี 1975 หลังจากการควบรวมกิจการของบริษัทหุ่นยนต์พ่นสี Trallfa ในปี 1980 ผลิตภัณฑ์หุ่นยนต์ของบริษัทมีแนวโน้มว่าจะเสร็จสมบูรณ์ หุ่นยนต์อุตสาหกรรมที่ผลิตโดย ABB มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการเชื่อม, การหล่อประกอบ, การปิดผนึกและการติดกาว, การแปรรูปวัสดุ, บรรจุภัณฑ์, การทาสี, การตัดน้ำและสาขาอื่น ๆ

ในปี 1973 หุ่นยนต์อุตสาหกรรมตัวแรกของ KUKA ได้รับการพัฒนา ผลผลิตประจำปีจะถึงประมาณ 10,000 ชุด หุ่นยนต์ที่ผลิตขึ้นมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องมือ รถยนต์ การบินและอวกาศ อาหาร ร้านขายยา ยา การหล่อ พลาสติก และอุตสาหกรรมอื่น ๆ ส่วนใหญ่ในการประมวลผลวัสดุ อุปกรณ์เครื่องมือเครื่องจักร บรรจุภัณฑ์ ซ้อน เชื่อม ตกแต่งพื้นผิว และสาขาอื่น ๆ

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมของจีนเริ่มต้นขึ้นในต้นปี 1970 และกระบวนการพัฒนาสามารถแบ่งออกเป็นสามขั้นตอนคร่าวๆ: ระยะตัวอ่อนในทศวรรษ 1970; ช่วงการพัฒนาในทศวรรษ 1980; ช่วงภาคปฏิบัติในทศวรรษ 1990 ตอนนี้หลังจากกว่า 20 ปีของการพัฒนาก็เริ่มเป็นรูปเป็นร่าง

ประเทศจีนได้ผลิตส่วนประกอบสำคัญของหุ่นยนต์และพัฒนาหุ่นยนต์อุตสาหกรรม เช่น การเชื่อมอาร์ก การเชื่อมเฉพาะจุด การจัดวางพาเลท การประกอบ การจัดการ การฉีดขึ้นรูป การปั๊มและการทาสี หุ่นยนต์อุตสาหกรรมในประเทศจำนวนหนึ่งได้ให้บริการในสายการผลิตของบริษัทในประเทศหลายแห่ง นักวิจัยด้านวิทยาการหุ่นยนต์จำนวนหนึ่งก็ปรากฏตัวขึ้นเช่นกัน สถาบันและองค์กรวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องบางแห่งมีความเชี่ยวชาญด้านการออกแบบและเทคโนโลยีการผลิตที่เหมาะสมกับหุ่นยนต์ควบคุมอุตสาหกรรม เทคโนโลยีการออกแบบฮาร์ดแวร์ของระบบควบคุมและขับเคลื่อนหุ่นยนต์อุตสาหกรรม เทคโนโลยีการออกแบบซอฟต์แวร์และการเขียนโปรแกรมหุ่นยนต์ เทคโนโลยีจลนศาสตร์และการวางแผนวิถี การพัฒนาและเตรียมเทคโนโลยีการเชื่อมอาร์ก การเชื่อมแบบจุด และสายการผลิตอัตโนมัติของหุ่นยนต์ขนาดใหญ่ และอุปกรณ์สนับสนุนโดยรอบ เทคโนโลยีที่สำคัญบางอย่างได้เข้าถึงหรือเข้าใกล้ระดับโลกแล้ว