順應市場新形勢 協作機器人迎來高光時刻

文:中國機器人網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)人機交互等智能化信息技術不斷與機器人技術深度結合,2023 年機器人行業(yè)能迎來更多新的機會和增長。

我國工業(yè)機器人的發(fā)展

我國工業(yè)機器人行業(yè)在經歷數十年的發(fā)展已形成完整的行業(yè)產業(yè)鏈。上游零部件作為原材料對于工業(yè)機器人極為重要, 三大核心零部件控制系統、伺服系統、減速器,中游為機器人本體,下游是集成系統,廣泛應用于汽車、3C、食品、飲料等行業(yè)。

隨著我國傳統工業(yè)特別是制造業(yè)的迅速發(fā)展,國內對于生產勞動力的需求量逐步提升。但是隨著人口老齡化的進一步加劇,人口紅利逐漸消退,人力成本逐年上升,傳統工業(yè)尤其是制造業(yè)對工業(yè)機器人這類勞動力替代產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,而我國疫情控制得當,所以大量承接了來自世界各地的生產制造需求, 促使國內制造業(yè)形成了一個小高峰,間接帶動了工業(yè)機器人行業(yè)的增長。據資料顯示,2021 年上半年我國工業(yè)機器人產量為 173630 套,同比 2020 年上半年增長 69.8%。

傳統工業(yè)機器人難以適應市場需求

我國工業(yè)機器人行業(yè)在經歷數十年,已取得了長足的發(fā)展,有的方面已經達到了世界先進水平。但面對日益變化的市場, 舊有的工業(yè)機器人的發(fā)展已經無法滿足數字經濟時代的需要。在傳統的工業(yè)經濟模式下,大規(guī)模的單線生產是企業(yè)生產的重要模式,他們不需要高成本的重復動作的勞動力,傳統機器人可以較大程度滿足企業(yè)的需求。而步入數字經濟時代以來,隨著多數中小型企業(yè)的發(fā)展,傳統機器人的問題也隨之而來。

傳統機器人部署成本高。傳統的工業(yè)機器人主要負責重復性的工作,要求固定的外界環(huán)境,但中小型企業(yè)的生產環(huán)境往往比較單一 ; 工業(yè)機器人往往使用的難度高,整個使用過程都需要經過培訓的專業(yè)人士共同完成,如果要使用工業(yè)機器人, 還需要企業(yè)花費成本從廠家購買服務。傳統機器人的內部工作內容多且復雜,還需要第三方系統集成商維護與支持,而由于它們體積較大和企業(yè)產量高,如果企業(yè)使用的機器人多,還需要重新改造更甚是重新建造生產線。而這些,都無法滿足中小型企業(yè)的需求。

再者,傳統機器人無法滿足新興的協作市場需求。傳統機器人由于體積龐大且內部環(huán)境復雜,往往不夠安全,企業(yè)需要在使用它進行生產時圍上圍欄,而現行的 3C 行業(yè),由于產品精度要求高,靈活度高,不能純由機器人做,需要通過人機協作來把握產品的精度和靈活度。所謂人機協作,即是通過機器人來做簡單而重復的工作,工人來進行創(chuàng)意性的工作,這樣就能大大滿足客戶對產品的彈性需求。

協作機器人迎來最大發(fā)展空間

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

協作型機器人作為一種新型的工業(yè)機器人,擺脫了護欄或圍籠的束縛,在自身基礎上疊加的產品性能,以及廣泛的應用領域,為工業(yè)機器人的發(fā)展開啟了新時代。

協作機器人的特性:

1. 輕量化:使協作機器人更易于控制,提高安全性 ;

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

3. 感知能力:協作機器人能夠感知周圍的環(huán)境,并根據環(huán)境的變化改變自身動作行為 ;

4. 人機協作:協作機器人具有敏感的力反饋特性,當達到已設定的力時會立即停止,在風險評估后可以不用安裝保護欄,使人和機器人都能協同工作 ;

5. 編程方便:對于一些普通操作者和非技術背景的人員來說,協作機器人是非常容易進行編程與調試的 ;

協作機器人以現代化、人性化的自動化方式代替?zhèn)鹘y復雜、昂貴和耗時的作業(yè)方式,現已在汽車、制造、制藥和電子等眾多行業(yè)展示了其實用性,并應用于各種各樣的應用,如機器維護、組裝、精加工、檢驗、包裝和碼垛等。

相關數據顯示,2021 年中國協作機器人銷量 18623 臺, 同比增長 87.62%; 市場規(guī)模 20.39 億元,同比增長 76.84%,2016-2021 年,協作機器人銷量及市場規(guī)模年均復合增長率分別為 51.94% 和 41.46%,高成長性顯著。而根據麥肯錫全球研究所 (McKinsey Global Institute) 的數據,未來 90% 以上的工作不會完全自動化,這意味著機器人和人類將會協同工作。

可以預見的是,在勞動力不足的未來,協作機器人可以很大程度上緩解人力短缺,成為機器人領域下一個增長點。

總結

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

在制造業(yè)轉型升級的時代洪流中,機器人將越來越深入我們的工作與生活。而人和設備、機器在一起工作的人機協作模式,可以提高企業(yè)效率、加強質量控制、增強生產的靈活性, 可以減少物流線的成本,讓制造企業(yè)更靠近市場。人機協作將成為下一代機器人的本質特征。




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