工業機器人發展現狀:硬件制造大同小異 視覺感知繪新藍圖

?機器人資訊 ????|???? ?2020-04-12

8月15日-8月19日,在北京亦莊國際會展中心舉辦了為期五天的2018世界機器人大會。該展會分為論壇、展覽與大賽三種參覽形式,而展覽區由工業機器人服務機器人特種機器人、人工智能等部分組成。其中,工業機器人展區匯聚了ABB、發那科、新松、哈工大機器人集團、安川首鋼、SMC、中國航天、拓斯達等中外優秀企業,且參展設備大多以機械手、大型智能機器設備的形式展示,并有相關解說員予以輔助解答機器設備的研究成果、工業應用落地與解決方案。

結合當前各大企業機器人制造水平與工業機器人的發展現狀,編者認為,國內工業機器人的總體水平在未來長期時間將處于穩定上升區,而兩極分化趨勢愈顯。在3C類、工藝產品制造產線上,同國外機器人設備的智能機械生產包裝一體化相比,中國制造仍然處于初級階段。

國內工業機器人,AI巧融成新趨勢

近年來,機器產業發展迅速,相關資料顯示,全球機器人產業年均增長速度始終保持在15%以上。2017年全球機器人產業規模已超過250億美元,增長20.3%,預計2018年將達到近300億美元,新的增長點有望攀升。而工業機器人2017年的生產量超過13萬臺,較上年增長68.1%,且目前正趨向于高速增長的態勢。

依據此次參展的工業機器人企業所展示的展品,也表現出當前機器人產業的一種勢態:隨著工業機器人的應用場景不斷擴大,從生產線、車間拓展到倉儲和物流,應用領域從汽車、電子等產業擴展到新能源、新材料等產業,在機器人的本體設計、研發、制造、集成、服務、培訓等產業鏈的不同環節,逐漸趨向開放式與全球化的產業生態體系。

傳統的工業機器集成廠商,汽車零部件生產線占到業務流量的70%左右,在精細化把控上要求更為嚴格。同時,AI技術的智能感知與AR概念,也在巧妙融合,智能創造已成必然之勢。例如安川首鋼,作為工業機器人“四大家族”之一的巨頭企業,其工業機器人會大量應用在基本的弧焊、點焊、切割、搬運、碼垛、玻璃涂膠等領域的大型流水線制造業上,且以定制化的模式服務于汽車產業的客戶。

對于生產線的整體PLC控制上,新增的MAS系統,可以做到產品工藝的記錄、產品的追溯以及數字化的升級改造。當智能機器設備出現某些問題,數字化記錄與升級為其安全性與可靠性方面提供了可查依據。而在產品創新方面,前端系統對AR概念、基于深度學習的感知能力進行了巧妙融合,利用數據信息反饋來對制造生產線進行完善。戰略方向上會立足于汽車產業,然后對3C行業進行一系列延伸和拓展。

后興企業大多定位為智能制造的綜合服務商,產品業務以智能制造的智能裝備、智能環境、MAS系統和控制系統為核心的工業互聯網為主。例如拓斯達,主要的服務企業為中小型企業,除了單體的控制系統之外,圍繞智能制造的落地需求、信息互通,還會涉及到產品線的規劃和布局。同樣,因為服務企業的工藝狀況分布不均,半自動化、人工制造需求不一,所以拓斯達會在硬件設備之上建立軟件系統裝置,從而保證在滿足企業需求的情況下,達到可實現的最適集成方案與整體規劃。

其中,拓斯達會自產自造所提供方案70%左右的智能設備,主要是以工業機器人本體研發、系統集成、軟件開發、工業互聯網為一體,集成輸出的模式。同行業的工藝制造會將自動化制造集成標準化案例,達到通用型、開放式、可升級、可復制的方案。此外,除了工業機器人的硬件設備外,拓斯達還有注塑工藝的組機等周邊智能配套設備,在汽車內置件、新能源、醫療、食品等方面同步發展。其旗下子公司東莞拓斯達智能環境公司,便負責能源領域、無塵車間等領域的規劃流程。而海外市場的拓展將是國內工業機器人的另一發展方向。

除此之外,還有部分企業以硬件設備與解決方案為本,為客戶制定一對一解決方案與生產設備相關的調制零部件供給,客戶服務更加趨于全面化。例如中國運載火箭技術研究院,除卻航天武器方面的制造與生產,民用市場商業化路線也正在踐行。針對工業機器人高精度和高靈活性的需求,會提供相應的所需核心零部件,如行星滾柱絲杠、諧波減速器和RV減速器、關節電機、關節控制驅動器等零部件。此外,方案與產品相結合的服務方式是其首選的合作模式。

無人區制造將成行業必然,未來可期

近年來,工業機器人在中小企業的總體基業在——五大行業八大工藝,其中,3C、汽配、醫療、食品、新能源為潛力較大的五大行業。目前的智能制造企業更趨向于為產業賦能,其中,汽車產業是工業機器人重要的支撐行業,相關數據表明,國內61%的工業機器人應用于汽車制造業。

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