我國工業(yè)機器人長夜迎來高速發(fā)展,一舉成為全球最大的機器人大國,從各種數(shù)據(jù)看來,我國機器人市場規(guī)模還會進一步擴大。這除了得益于汽車及汽車零部件行業(yè)的助推之外,電子制造行業(yè)成了工業(yè)機器人應該的第二大行業(yè),是很多機器人企業(yè)競相爭奪的香餑餑。
近幾年,3C電子行業(yè)以迅雷不及掩耳之勢迅速成為機器人行業(yè)挖掘的金礦。這是3C電子行業(yè)的機遇也是挑戰(zhàn),只有抓住機遇便能成功實現(xiàn)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。
電子制造的工業(yè)4.0之道
隨著德國工業(yè)4.0的提出,數(shù)字化車間、智能工廠概念的出現(xiàn),全球市場對制造業(yè)提出了更高的要求,必須提供更多、越來越定制化的產(chǎn)品種類,而且產(chǎn)品的生產(chǎn)周期也在日益縮短,工業(yè)4.0已然成為全球制造未來的大趨勢。
在中國,工業(yè)4.0也被認為是助力實現(xiàn)“中國制造2025”戰(zhàn)略的有效途徑。“中國制造2025”目標就是要搶占新一輪產(chǎn)業(yè)的制高點,智能制造是主攻方向,機器人、3D打印等都是實現(xiàn)的手段。由此可見,中國電子制造市場對工業(yè)機器人的需求之迫切。
敏捷制造,柔性制造,精益制造成為電子制造企業(yè)的發(fā)展方向,而工業(yè)機器人“高精度、高柔性、高精度”的特點正迎合這一發(fā)展方向和制造趨勢。特別是在《中國制造2025》、《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020)》等國家產(chǎn)業(yè)政策的指引下,工業(yè)機器人作為智能制造技術浪潮的關鍵,勢必重塑中國電子制造行業(yè)發(fā)展趨勢,進而對世界制造業(yè)的格局產(chǎn)生重大影響。
行業(yè)需求 機器人蓬勃發(fā)展的主因
電子制造業(yè)作為一個龐大的產(chǎn)業(yè),工人數(shù)量眾多,重復的工作多,產(chǎn)品更新很快,定制化的要求也很高。自動化設備的引入將會改善整個產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能,縮短生產(chǎn)周期同時提高產(chǎn)品質(zhì)量的最優(yōu)途徑,尤其是 3C電子行業(yè)。
競爭的變化促使3C電子廠商生產(chǎn)效率的革新,以便快速的響應市場變化以及產(chǎn)品更新,更高效能的生產(chǎn)制造能力,更高品質(zhì)的產(chǎn)品管理質(zhì)量控制。我國3C產(chǎn)業(yè)的自動化需求主要在部件加工,如玻璃面板、手機殼、PCB等功能性元件的制造;裝配和檢測;部件貼標、整機貼標等方面。
為了保持我國制造業(yè)大國的地位,提高自身的成本競爭力,機器人的使用勢在必行。機器人已可以完成電子制造過程中的大量工序,如搬運型作業(yè),包括上下料,器件插接;加工型作業(yè),如打磨,切割,去水口飛邊等;裝配型作業(yè):如按鍵裝配,屏幕壓接、錫焊、涂膠等;以及檢測型作業(yè)。
在手機生產(chǎn)領域內(nèi),視覺機器人應用比較廣泛,例如分揀裝箱、撕膜系統(tǒng)、激光塑料焊接、高速四軸碼垛機器人等適用于觸摸屏檢測、擦洗、貼膜等一系列流程的自動化系統(tǒng)的應用。對此,上海發(fā)那科機器人有限公司(2017慕尼黑上海電子生產(chǎn)設備展,展位號:E2.2100)推出機器人視覺與手機外殼瑕疵檢測,透過FANUC iRvision 2D視覺系統(tǒng),對金屬手機殼外觀進行瑕疵檢測;避免人力由于疲勞的漏檢,在高強度的重復視覺檢測動作中,保證產(chǎn)品外觀一致性。
與汽車制造業(yè)使用的傳統(tǒng)工業(yè)機器人相比,3C制造業(yè)使用的機器人必須更小巧、靈活、快速,以滿足電子組裝加工設備日益精細化的需求。例如,那智不二越公司(2017慕尼黑上海電子生產(chǎn)設備展,展位號:E2.2102)的EZ03 WING SLICER型機器人,在EZ03在主體部分采用獨立結(jié)構(gòu),擁有可上下移動的第一軸結(jié)構(gòu)及纖細的手臂,實現(xiàn)設備緊湊化。EZ03還擁有寬廣的動作范圍,配合巧妙的電纜布線,可以以最短的路徑進行高速移動,縮短30%以上的周期時間。除EZ03之外,EZ系列還擁有豐富的可選機型及緊湊的控制裝置,可以滿足各種各樣的生產(chǎn)需求。
針對電子行業(yè)對柔性生產(chǎn)和靈活制造的需求,各大機器廠商紛紛推出靈巧、緊湊型的機器人。比如ABB集團(2017慕尼黑上海電子生產(chǎn)設備展,展位號:E2.2502)最為引人矚目的“Yumi”,其設計滿足了小件裝配的生產(chǎn)需求:雙臂設計、多功能智能雙手、通用小件進料器、一流的精密運動控制、基于機器視覺的部件定位以及最先進的控制系統(tǒng)和軟件。
YuMi 3C產(chǎn)品組裝、測試、包裝一體化系統(tǒng)是由一臺YuMi搭配AIV小車組成的移動工作站和一臺固定工位的YuMi協(xié)作完成路由器產(chǎn)品的裝配與測試,其中AIV小車負責運送移動的YuMi撿取并組裝零件。通過AIV小車與YuMi的搭配,組成了一套集3C產(chǎn)品組裝、測試、包裝于一體的全自動無人工廠。YuMi在運輸物料的同時完成產(chǎn)品組裝工作,多個工作同時操作,大幅提高生產(chǎn)效率。充分展現(xiàn)YuMi對消費電子產(chǎn)品行業(yè)多應用場景的適應性。
協(xié)作機器人 智能轉(zhuǎn)型的創(chuàng)新展現(xiàn)
機器人是智能制造的支撐設備,而人機協(xié)作是下一代機器人的本質(zhì)特征。隨著機器人相關的新技術層出不窮,協(xié)作機器人作為一個顛覆式的創(chuàng)新將機器人應用帶入了一個全新的層次,它首先出現(xiàn)在非主流的工業(yè)機器人市場,比如電子組裝、科研等領域,并逐步向汽車等主流工業(yè)機器人市場滲透。
近期,Innova Research研究公司公布了2017年全球智能機器人八大趨勢,這八大趨勢其中之一就是關于協(xié)作機器人。Innova Research分析認為,協(xié)作機器人將快速增長,估計2015年全球機器人市場出貨中已經(jīng)有4%是協(xié)作機器人,而全球協(xié)作機器人市場可能在未來十年達到超過百億美元的規(guī)模。
作為協(xié)作機器人行業(yè)的領軍者,來自丹麥的優(yōu)傲機器人公司(2017慕尼黑上海電子生產(chǎn)設備展,展位號:E2.2200)的協(xié)作機器人相當于人的手臂,力傳感器和夾爪則相當于人的手指,可實現(xiàn)裝配位置的精確定位探尋和裝配過程中對力的控制。比如配有力傳感器和夾爪的UR機器人,通過觸碰調(diào)整進行精準定位后,使用與人類手指相似的力度成功實現(xiàn)CPU、DIMM/內(nèi)存條及其它復雜零件的柔性裝配。
從行業(yè)應用而言,目前人機協(xié)作機器人最廣泛的應用場景仍集中于3C行業(yè)。以智能手機制造為例,生產(chǎn)過程涉及焊接、裝配、打磨、檢測等等,既要跟上產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度,又要保證復雜流程中的品控問題,人機協(xié)作是目前最佳的解決方案。
協(xié)作型機器人將在未來的工業(yè)生產(chǎn)中成為主力和趨勢,到2020年,協(xié)作型機器人的全球市場價值將達到30億美元,相當于目前傳統(tǒng)工業(yè)機器人本體的市場規(guī)模?!吨袊圃?025》規(guī)劃的出臺更為協(xié)作機器人提供了廣闊的市場前景,無論是傳統(tǒng)工業(yè)機器人巨頭,還是行業(yè)后起之秀都在加緊布局協(xié)作機器人。
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