順應(yīng)市場新形勢 協(xié)作機(jī)器人迎來高光時(shí)刻

文:中國機(jī)器人網(wǎng)2023年第2期

過去 3 年我們受困于疫情,各行各業(yè)都蟄伏已久,等待國門大開,一朝爆發(fā)。如今,我們帶著滿腔熱情,奔赴 2023 的山海。希望隨著 AI 感知、多模擬態(tài)人機(jī)交互等智能化信息技術(shù)不斷與機(jī)器人技術(shù)深度結(jié)合,2023 年機(jī)器人行業(yè)能迎來更多新的機(jī)會(huì)和增長。

我國工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展

我國工業(yè)機(jī)器人行業(yè)在經(jīng)歷數(shù)十年的發(fā)展已形成完整的行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈。上游零部件作為原材料對(duì)于工業(yè)機(jī)器人極為重要, 三大核心零部件控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、減速器,中游為機(jī)器人本體,下游是集成系統(tǒng),廣泛應(yīng)用于汽車、3C、食品、飲料等行業(yè)。

隨著我國傳統(tǒng)工業(yè)特別是制造業(yè)的迅速發(fā)展,國內(nèi)對(duì)于生產(chǎn)勞動(dòng)力的需求量逐步提升。但是隨著人口老齡化的進(jìn)一步加劇,人口紅利逐漸消退,人力成本逐年上升,傳統(tǒng)工業(yè)尤其是制造業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人這類勞動(dòng)力替代產(chǎn)品的需求將始終保持增長態(tài)勢。加之在其因疫情影響,其它國家都停工停產(chǎn),而我國疫情控制得當(dāng),所以大量承接了來自世界各地的生產(chǎn)制造需求, 促使國內(nèi)制造業(yè)形成了一個(gè)小高峰,間接帶動(dòng)了工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的增長。據(jù)資料顯示,2021 年上半年我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量為 173630 套,同比 2020 年上半年增長 69.8%。

傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人難以適應(yīng)市場需求

我國工業(yè)機(jī)器人行業(yè)在經(jīng)歷數(shù)十年,已取得了長足的發(fā)展,有的方面已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。但面對(duì)日益變化的市場, 舊有的工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展已經(jīng)無法滿足數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的需要。在傳統(tǒng)的工業(yè)經(jīng)濟(jì)模式下,大規(guī)模的單線生產(chǎn)是企業(yè)生產(chǎn)的重要模式,他們不需要高成本的重復(fù)動(dòng)作的勞動(dòng)力,傳統(tǒng)機(jī)器人可以較大程度滿足企業(yè)的需求。而步入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代以來,隨著多數(shù)中小型企業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)機(jī)器人的問題也隨之而來。

傳統(tǒng)機(jī)器人部署成本高。傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人主要負(fù)責(zé)重復(fù)性的工作,要求固定的外界環(huán)境,但中小型企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境往往比較單一 ; 工業(yè)機(jī)器人往往使用的難度高,整個(gè)使用過程都需要經(jīng)過培訓(xùn)的專業(yè)人士共同完成,如果要使用工業(yè)機(jī)器人, 還需要企業(yè)花費(fèi)成本從廠家購買服務(wù)。傳統(tǒng)機(jī)器人的內(nèi)部工作內(nèi)容多且復(fù)雜,還需要第三方系統(tǒng)集成商維護(hù)與支持,而由于它們體積較大和企業(yè)產(chǎn)量高,如果企業(yè)使用的機(jī)器人多,還需要重新改造更甚是重新建造生產(chǎn)線。而這些,都無法滿足中小型企業(yè)的需求。

再者,傳統(tǒng)機(jī)器人無法滿足新興的協(xié)作市場需求。傳統(tǒng)機(jī)器人由于體積龐大且內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜,往往不夠安全,企業(yè)需要在使用它進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)圍上圍欄,而現(xiàn)行的 3C 行業(yè),由于產(chǎn)品精度要求高,靈活度高,不能純由機(jī)器人做,需要通過人機(jī)協(xié)作來把握產(chǎn)品的精度和靈活度。所謂人機(jī)協(xié)作,即是通過機(jī)器人來做簡單而重復(fù)的工作,工人來進(jìn)行創(chuàng)意性的工作,這樣就能大大滿足客戶對(duì)產(chǎn)品的彈性需求。

協(xié)作機(jī)器人迎來最大發(fā)展空間

“協(xié)作機(jī)器人,顧名思義,就是在機(jī)器人與人可以在生產(chǎn)線上協(xié)同作戰(zhàn),充分發(fā)揮機(jī)器人的效率及人類的智能。這種機(jī)器人不僅性價(jià)比高,而且安全方便,能夠極大地促進(jìn)制造企業(yè)的發(fā)展?!眳f(xié)作機(jī)器人的發(fā)展,掃除了傳統(tǒng)機(jī)器人的障礙,突破了舊的工業(yè)模式,不僅為中小型企業(yè)的生產(chǎn)提高效率和安全性,更是給未來工廠的工業(yè)生產(chǎn)和制造帶來根本性的改革。

協(xié)作型機(jī)器人作為一種新型的工業(yè)機(jī)器人,擺脫了護(hù)欄或圍籠的束縛,在自身基礎(chǔ)上疊加的產(chǎn)品性能,以及廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,為工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展開啟了新時(shí)代。

協(xié)作機(jī)器人的特性:

1. 輕量化:使協(xié)作機(jī)器人更易于控制,提高安全性 ;

2. 友好性:保證協(xié)作機(jī)器人的表面和關(guān)節(jié)是光滑平整的, 且無尖銳的轉(zhuǎn)角或者易夾傷操作人員的縫隙 ;

3. 感知能力:協(xié)作機(jī)器人能夠感知周圍的環(huán)境,并根據(jù)環(huán)境的變化改變自身動(dòng)作行為 ;

4. 人機(jī)協(xié)作:協(xié)作機(jī)器人具有敏感的力反饋特性,當(dāng)達(dá)到已設(shè)定的力時(shí)會(huì)立即停止,在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后可以不用安裝保護(hù)欄,使人和機(jī)器人都能協(xié)同工作 ;

5. 編程方便:對(duì)于一些普通操作者和非技術(shù)背景的人員來說,協(xié)作機(jī)器人是非常容易進(jìn)行編程與調(diào)試的 ;

協(xié)作機(jī)器人以現(xiàn)代化、人性化的自動(dòng)化方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)復(fù)雜、昂貴和耗時(shí)的作業(yè)方式,現(xiàn)已在汽車、制造、制藥和電子等眾多行業(yè)展示了其實(shí)用性,并應(yīng)用于各種各樣的應(yīng)用,如機(jī)器維護(hù)、組裝、精加工、檢驗(yàn)、包裝和碼垛等。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2021 年中國協(xié)作機(jī)器人銷量 18623 臺(tái), 同比增長 87.62%; 市場規(guī)模 20.39 億元,同比增長 76.84%,2016-2021 年,協(xié)作機(jī)器人銷量及市場規(guī)模年均復(fù)合增長率分別為 51.94% 和 41.46%,高成長性顯著。而根據(jù)麥肯錫全球研究所 (McKinsey Global Institute) 的數(shù)據(jù),未來 90% 以上的工作不會(huì)完全自動(dòng)化,這意味著機(jī)器人和人類將會(huì)協(xié)同工作。

可以預(yù)見的是,在勞動(dòng)力不足的未來,協(xié)作機(jī)器人可以很大程度上緩解人力短缺,成為機(jī)器人領(lǐng)域下一個(gè)增長點(diǎn)。

總結(jié)

近年來,在市場需求牽引、技術(shù)突破帶動(dòng)和國家政策支持的共同作用下,一些機(jī)器人企業(yè)、高校和研究所加大對(duì)協(xié)作機(jī)器人投入與研發(fā),使得機(jī)器人產(chǎn)業(yè)科技水平得到了很大的提高, 科技創(chuàng)新能力大大增強(qiáng)。

在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的時(shí)代洪流中,機(jī)器人將越來越深入我們的工作與生活。而人和設(shè)備、機(jī)器在一起工作的人機(jī)協(xié)作模式,可以提高企業(yè)效率、加強(qiáng)質(zhì)量控制、增強(qiáng)生產(chǎn)的靈活性, 可以減少物流線的成本,讓制造企業(yè)更靠近市場。人機(jī)協(xié)作將成為下一代機(jī)器人的本質(zhì)特征。




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