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【专题】产业变革新引擎,协作机器人引领智造未来

作者:中国工控网

工业机器人的应用由来已久,在工业自动化进程加速推进下,“机器换人”需求高涨。随着智能制造的场景需求持续释放,更进一步拉动了工业机器人市场的发展。

新型工业化时代,“机器换人”有了新的突破,“人机协作”模式更受青睐。特别是随着不断涌现的光伏、锂电、新能源汽车等热门场景应用需求的增长,协作机器人发展势头强劲,市场新品频发,备受行业关注。在政策支持、资本助推、技术创新的共同作用下,协作机器人产业迎来发展黄金期。

【专题】产业变革新引擎,协作机器人引领智造未来

为了更深入地探索当下协作机器人的发展,剖析其背后的技术革新、应用领域和市场前景等,gongkong®特别邀请协作机器人领域的知名厂商,从不同视角和维度,分享他们对协作机器人市场和技术发展的看法和经验。

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柔性应对需求,提升人力价值

协作机器人突破“围栏式”操作,以更灵活高效、安全简易的特点实现人与机器在生产线上的协同作战,充分发挥机器人的效率及人类的智能。

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区别于传统工业机器人,协作机器人厂商在进行设计与研发协作机器人产品的过程中,往往更加注重安全、灵活等突出特性。“协作性与安全性是统一体,更好的安全是为了更好的协作,它们具有共同的技术基础是对力的感知和响应,捷勃特通过独有的单芯片驱控一体架构和超闭环技术实现了领先业内的力的感知和响应。”捷勃特CTO贺岩总结概括道。

传统的生产车间,工业机器人可以替代人力从事一些危险、重复的工作。随着自动化技术走向成熟,以及制造企业为了适应市场需求的快速变化与多样性,需要能够快速调整产线和生产流程,以实现高效、灵活、低成本的柔性化生产模式,安全稳定、易部署、轻量化的协作机器人被广泛采用。协作机器人对传统工厂生产方式带来的变革显而易见。中科新松应用工程师认为,首先,协作机器人能够与人协同工作,不再需要安全保护栏,从而提高了生产空间的利用率,减少了生产线占地面积;其次,协作机器人部署灵活,不需要对原有生产线进行大的改造,有效降低生产改造成本;此外,协作机器人能够进行24小时不间断的工作,从而提高了生产效率,降低了劳动力成本。目前,协作机器人市场正处于快速发展阶段。随着技术的不断进步和应用场景的日益广泛,越来越多的企业开始采用协作机器人来提高生产效率和降低成本。然而,任何新兴技术从出现到成熟再到广泛应用都需要久经市场考验和实践,协作机器人的优势不可置否,但仍需在综合性能等方面进一步提升。

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“首先,协作机器人的智能化程度还有待提高,需要加强感知、认知和决策能力。其次,协作机器人的稳定性、可靠性和精度等方面还需要提升,以满足更高质量的生产需求。此外,协作机器人的成本和价格也需要进一步降低,以更好地普及和应用。”中科新松应用工程师说道。

长广溪智造执行董事吉峰同样表示,协作机器人产品普遍面临“速度慢、轨迹精度差、刚性差”的问题,未来还将不断提升负载能力,拓展更多应用场景。另外,协作机器人与PLC、数控机床等自动化产品的组合也需要加深。

02

深入场景应用,助力降本增效

协作机器人相较于传统机器人而言,能够与人类共同协作,具有更高的灵活性和安全性。随着机器视觉、人工智能、柔性技术等前沿科学技术与机器人的深度融合,协作机器人将在智能感知、自主认知、决策执行等层面持续升级。因此,更能满足多种工业场景及新能源、锂电等新兴领域应用的需求。

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协作机器人在传统行业和新兴行业中的应用侧重解决不同的痛点问题,中科新松应用工程师分析指出,在传统行业中,协作机器人主要用于自动化生产线上的上下料、装配、检测、螺丝锁付、喷涂、涂胶、焊接、码垛等环节,以提高生产效率和产品质量。这些行业对机器人的精度、稳定性和安全性要求较高,同时需要机器人具备较好的易用性,以满足不同生产需求。协作机器人的优势在于能够与人协同工作,降低了改造成本和安全风险,同时也能够快速适应生产线的变化。

在新兴行业中,协作机器人主要用于新兴工艺和制造环节,如新能源电池的制造、锂电池的组装等。产品具有更新迭代快、小批量、多品种特性,因此对机器人的柔性化、自适应性要求较高,需要机器人能够适应不同的生产任务需求。协作机器人的优势在于其灵活性、适应性和易用性,能够快速适应生产线的变化和新兴工艺的要求。长广溪智造执行董事吉峰认为,汽车和3C电子行业,供应链长。新能源和锂电行业,相对而言供应链短。传统汽车和3C电子产业一般采用单件流生产方式,协作机器人灵活易用,可推动不同产品的共线生产,快速应对生产的变化。

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综合来看,在劳动密集型产业中,通过引入协作机器人可以节省大量人力资源,实现人力资源优化配置;另外,协作机器人可以快速准确地完成重复繁琐的任务,从而释放人工时间和精力,使其专注于更高价值的工作;更重要的一点是,协作机器人可以帮助企业实现自动化升级,提升产线智能化水平,从而快速适应市场变化和需求。

无论是传统行业还是新兴领域,企业追求降本增效的根本目标是一致的。根据《中国机器人产业发展报告》显示,到2025年,全球协作机器人市场规模预计达到105亿元,复合增速达18%。随着技术和产业结构的调整,协作机器人在降本增效方面扮演越来越重要的角色。

03

竞争趋于白热化,探寻差异化路径

目前,协作机器人市场入局者包括协作机器人领导厂商、传统的六轴工业机器人厂商、专注于协作机器人细分市场的新兴创业公司、工业机器人核心零部件厂商、以及工业机器人领域的跨界竞争者等。随着入局玩家越来越多,在与传统工业机器人存量市场竞争过程中,协作机器人市场内卷严重,价格战已然打响,各厂商不得不深入挖掘新应用、新场景。

“高压”态势下,如何寻找新的市场突破点?除了加强技术创新与研发、增强市场营销与品牌建设、加强上下游产业链合作之外,中科新松应用工程师认为还可以从拓展新的应用领域和行业,开发更多潜在客户。例如,在航空航天、铁路、医疗、农业、畜牧业等行业。

捷勃特CTO贺岩从产品、技术及成本角度提出创新观点,他认为,高品质、低成本、技术领先的产品是突破市场的关键,捷勃特使用业内一流电机和减速机,对产品性能有极高的标准;通过提高自研率来降低产品成本,通过丰富的应用功能和生态合作降低使用成本;并通过研发独有的单芯片驱控一体架构和超闭环技术实现了业内领先的协作体验。

“目前市场上,适配协作机器人的自动化应用解决方案,开发不足。长广溪智造具备应用开发团队,持续推动行业应用,赋能集成商和设备商,而不是简单的价格战。”长广溪智造执行董事吉峰从应用的角度另辟蹊径。

无论是从技术层面、产品层面,还是应用层面,协作机器人厂商都在探寻差异化发展路径。越来越多的厂商除了关注产品本身之外,更多的将重点放在与场景的适配度和客户端的便捷度上。跳脱价格战的泥淖,夯实核心技术力量,才能对市场发展大势做出快速反应及对策。

04

技术变革趋势,走向智能化的必然选择

当前协作机器人应用面越来越广,在复杂作业能力、自适应可重构的装配能力、对结构化环境的感知能力,以及人机协作能力等方面需要更加智能化。

高度智能化是对新一代协作机器人的重大共性技术需求。捷勃特CTO贺岩指出未来协作机器人领域将会出现的两大关键变革趋势:一、任务描述的变革:大型语言模型(LLM)、大型视觉语言模型(VLM)技术的发展,让人类更容易向机器人传达任务,不必具有机器人使用的专业知识。二、更灵活的执行器和更丰富的传感器:与灵巧手、力传感、视觉的结合,达到更强的灵活性、环境适应性和感知能力;使机器人能够在更多场景替代人类工作。

特别是自然语言处理工具ChatGPT的出现,展现出生成式AI具备较强理解和生成对话的能力,能够提升机器人自主认知和人机交互能力,有望加速带动更多商业场景的落地。

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长广溪智造执行董事吉峰认为,协作机器人行业的变革不只是在工业上,和人工智能的结合度要远高于传统工业机器人。协作机器人在商业领域的拓展,会有更多的应用场景。重负载、高精度、高速度发展方向趋向工业机器人,伴随焊接、喷涂等工艺包的成熟,协作机器人柔性易用、快速部署的特性会进一步加强。另外,协作机器人和PLC、视觉、力传感器等自动化生态的适配,以及和人工智能大脑的融合都会进一步加深。

协作机器人与人工智能的结合是科技发展必然趋势。未来,可以预见的是,协作机器人依靠AI强大的计算和学习能力,不断提升其工作效率和精确度,而AI则通过与协作机器人紧密合作,进一步拓宽其应用场景和可能性。在协作机器人的发展过程中,我们看到了技术的不断进步和市场的不断拓展,也看到了人类与机器之间的更加紧密的合作关系。协作机器人不仅为生产和服务等领域带来了更高效、更精准、更可靠的生产力量,也为人类创造了更加美好的生产和生活环境。作为人类和机器之间的新型合作伙伴,协作机器人在未来将拥有更大的增长空间。尽管目前在传统3C电子、汽车及金属制造等工业领域应用较为广泛,但是在服务、医疗、金融等很多其他行业的场景拓展仍有较多空间。gongkong®相信,随着技术的不断创新和市场应用环境的成熟,协作机器人将会更加智能化、灵活化、自适应化,具备更复杂的作业能力、更高效的装配能力、更精准的环境感知能力和更强的人机协作能力。并在未来的智造时代中发挥越来越重要的作用,成为推动经济发展和社会进步的重要力量。

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