在第十九屆工博會上,中國工程院院士倪光南(右一)在遨博智能科技有限公司展臺觀看其展出的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的最新工業(yè)協(xié)作機器人。

在第十九屆中國國際工業(yè)博覽會上,機器人領(lǐng)域的相關(guān)展覽和技術(shù)展示傳遞出行業(yè)發(fā)展的多個新動向:小型化、輕量型、協(xié)作機器人正在成為工業(yè)機器人的發(fā)展新趨勢,中小企業(yè)借力協(xié)作機器人邁向工業(yè)4.0成為推動工業(yè)機器人市場高速發(fā)展的重要驅(qū)動力,人機協(xié)作將更精準(zhǔn)助力智能制造

日前在上海落幕的第十九屆中國國際工業(yè)博覽會上,來自20多個國家和地區(qū)的300多家機器人企業(yè)攜最新產(chǎn)品和技術(shù)同臺競技。

輕型協(xié)作機器人搶眼

工博會開幕首日,遨博智能科技有限公司即發(fā)布了3款具有自主知識產(chǎn)權(quán)的最新工業(yè)協(xié)作機器人。作為專注于輕型協(xié)作機器人研發(fā)和生產(chǎn)的國家高新技術(shù)企業(yè),遨博智能2015年就在國內(nèi)率先推出具有核心自主知識產(chǎn)權(quán)及全國產(chǎn)化的輕型工業(yè)協(xié)作機器人i5,并已實現(xiàn)量產(chǎn)。

“與i5相比,我們此次推出的AUBO-i3、i7和i10是六關(guān)節(jié)自由度產(chǎn)品,在承重能力、工作范圍、應(yīng)用領(lǐng)域等方面更加多元化。模塊化理念設(shè)計,擁有輕量級、高精度,易于編程、安裝和操作的性能特點。”遨博智能董事長魏洪興告訴記者。尤為重要的是,遨博智能協(xié)作機器人從控制器、軟件、操作系統(tǒng)到算法都是自主研發(fā),突破了包含控制系統(tǒng)、末端執(zhí)行器、電機、傳感器等技術(shù)瓶頸,關(guān)鍵部件實現(xiàn)了全國產(chǎn)化。

工業(yè)協(xié)作機器人也稱人機協(xié)作機器人,是新一代機器人,與傳統(tǒng)工業(yè)機器人必須用安全保護(hù)欄與人隔離不同,它可以和人在共同工作空間中合作、互動,共同完成工作。因此,協(xié)作機器人必須具備高安全性、高靈活性和高精度,且滿足即插即用、編程簡單直觀、操作簡單,讓非專業(yè)人員也能快速掌握并使用。“一旦發(fā)生非預(yù)期碰撞,協(xié)作機器人就會立即自動停止運行,保護(hù)操作人員和周圍設(shè)備不受傷害。”魏洪興說。

作為國際領(lǐng)先的協(xié)作機器人企業(yè),丹麥優(yōu)傲機器人進(jìn)行了“協(xié)作機器人與工具端集成競賽”的現(xiàn)場活動,全程直播機器人安裝調(diào)試過程。1個小時內(nèi),工作人員將機器人手臂與傳感器和夾爪集成,安裝在操作臺上,完成定點取料和隨機高度放料的動作。“使用傳統(tǒng)機器人解決這類問題,往往僅編程時間就需要3天到6天。”優(yōu)傲機器人展臺工作人員說。

同樣,臺灣臺達(dá)集團(tuán)的小型“智能制造示范線”也吸引了觀眾駐足。這條示范線由3組小型機器人組成,串聯(lián)周邊設(shè)備、制造執(zhí)行、下單系統(tǒng)、生產(chǎn)設(shè)備管理平臺等,實現(xiàn)少量多樣,混線生產(chǎn),當(dāng)場為觀眾制定出刻有個人姓名的禮品,全程不到兩分鐘。

小型輕量易用、強調(diào)人機協(xié)作,成為此次工博會很多機器人企業(yè)新產(chǎn)品的主推特點。機器人“四大家族”中的瑞士ABB和日本安川電機,先后發(fā)布了針對3C產(chǎn)業(yè)的小型機器人。安川電機還推出了號稱是全世界最小工業(yè)機器人的MotoMINI,并強調(diào)說,包括最小機器人在內(nèi)的安川多用途機器人系列,適用于小型零部件的搬運、組裝、點膠上下料及打磨等多個領(lǐng)域。

協(xié)同互補適應(yīng)柔性生產(chǎn)

當(dāng)前,制造業(yè)生產(chǎn)模式正在快速從少品種、大批量向多品種、小批量轉(zhuǎn)變,大部分制造企業(yè)常常面臨日益增大的成本壓力、產(chǎn)品多樣化需求不斷增加以及時刻變化的產(chǎn)量需求等挑戰(zhàn)。而傳統(tǒng)的工業(yè)機器人,是在保護(hù)欄后面,與工作人員相隔離,在工作流程上,也是和人的其他工作相屏蔽,這就呈現(xiàn)出工作流程環(huán)節(jié)和生產(chǎn)模式上的相對固化。

“個性化定制和柔性化生產(chǎn)所需要的已經(jīng)不是傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,不斷迭代的產(chǎn)品對機器人組裝工藝的通用性、精準(zhǔn)度、可靠性都提出了越來越高的要求。”臺達(dá)集團(tuán)中達(dá)電通副董事長尹鏇博接受記者采訪時說。

為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn),需要更柔性、更高效的解決方案,那就是智能化與協(xié)作,制造方式必然需要具備更高的靈活性和自動化程度。由此,能和工人并肩協(xié)同工作的協(xié)作機器人成為迫切需求。

“很多非標(biāo)產(chǎn)品和復(fù)雜工藝需要人機協(xié)同完成,機器與人是分工合作、互為補充和相互促進(jìn)的,這樣才能更好地發(fā)揮機器人的自動化潛能。”尹鏇博說。

相比成熟的國外市場,協(xié)作機器人在國內(nèi)尚處于起步階段,但發(fā)展速度十分迅猛。小型化、輕量型、協(xié)作機器人,其靈活高效的生產(chǎn)模式、用戶友好的操作界面以及理想的投資回收周期,降低了企業(yè)自動化改造的門檻,使得越來越多的制造企業(yè)更愿意通過協(xié)作機器人來實現(xiàn)降本增效。

據(jù)優(yōu)傲機器人與高工產(chǎn)研機器人研究所在工博會上發(fā)布的《2017年協(xié)作機器人行業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書》顯示,2016年中國協(xié)作機器人銷量2300臺,同比增長109.09%;市場規(guī)模達(dá)3.6億元。2014年至2016年,中國協(xié)作機器人銷量及市場規(guī)模年復(fù)合增長率分別為95.79%和68.94%。

面向中小企業(yè)拓展應(yīng)用

盡管近年來中國制造正在向智能制造大步邁進(jìn),但我國的機器人使用密度仍然較低。目前我國制造業(yè)萬名工人擁有的工業(yè)機器人數(shù)量為40臺左右,遠(yuǎn)低于世界平均水平,更不及發(fā)達(dá)國家的15%。而在大量的中小企業(yè),利用率就更低。

當(dāng)前,汽車行業(yè)仍是工業(yè)機器人成熟應(yīng)用最多的行業(yè),占到全部市場份額的近半。而近年來蓬勃興起的結(jié)合電腦、通訊和消費電子三大科技整合應(yīng)用的3C行業(yè),已然成為機器人應(yīng)用增長最快的行業(yè)。3C行業(yè)小空間、快節(jié)奏、高效率的特點,以及大量的中小企業(yè)制造商,對機器人應(yīng)用也提出了完全不同于汽車行業(yè)的要求。

“3C產(chǎn)品品種眾多且尺寸小,組裝需要用到很多非標(biāo)設(shè)備,更重要的是產(chǎn)品更新周期快,組裝繁瑣,如果投入一臺專用機器人設(shè)備,可能幾個月之后就出現(xiàn)了新的產(chǎn)品需求,有了更高的自動化適配要求。”魏洪興說,對性價比要求很高的中小制造企業(yè)來說,自然成為難題。

協(xié)作機器人盡管體積小,但擁有更多傳感器,在人機協(xié)作中可以做出更快、更敏銳、更智能的反應(yīng)。同時,傳感器指令統(tǒng)一集成在機器人本體中,通過外部控制的便捷操作,來替代傳統(tǒng)的大型集成解決方案。協(xié)作機器人這種即插即用的特性,使得用戶減少了高成本的集成部署投入。

“我們的定位就是面向眾多的中小微企業(yè),為他們提供靈活的個性化的智能制造方案。”魏洪興說,遨博智能目前已在3C行業(yè)、冶金材料、涂料行業(yè)等針對行業(yè)特點和企業(yè)需求,為許多中小企業(yè)完成了智能化設(shè)計或改造。

而從電源及零組件生產(chǎn)起步的臺達(dá)集團(tuán),40多年來始終在工業(yè)自動化領(lǐng)域積極實踐和儲備,近年來更是調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略,聚焦智能制造,進(jìn)入輕量型工業(yè)機器人領(lǐng)域。“臺達(dá)設(shè)計生產(chǎn)的機器人都是首先在自己的生產(chǎn)線上試用調(diào)試改進(jìn)。”尹鏇博說,依托自身豐富的生產(chǎn)制造經(jīng)驗,臺達(dá)具備從最底層的智能設(shè)備到最上層的制造管理系統(tǒng)的整合能力,可以為光電、電子、金屬配件等行業(yè)企業(yè)提供完整的解決方案。

作為全球最大的機器人應(yīng)用市場,中國工業(yè)機器人市場吸引眾多國際行業(yè)巨頭紛紛進(jìn)入,競爭日趨激烈。“這就需要國內(nèi)機器人企業(yè)把握機遇,堅持站在科技創(chuàng)新前沿,時刻牢記抓住自主知識產(chǎn)權(quán),在產(chǎn)品上狠下功夫,在行業(yè)應(yīng)用上狠下功夫,提供更好更貼近需求的本土化方案,幫助廣大中國企業(yè)實現(xiàn)智能制造。”中國工程院院士倪光南說。(記者 許紅洲)