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在第十九屆中國國際工業(yè)博覽會上，機器人新產(chǎn)品傳遞出行業(yè)發(fā)展新動向——

人機協(xié)作引領機器人產(chǎn)業(yè)新趨勢

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)權的最新工業(yè)協(xié)作機器人。記者 許紅洲攝

在第十九屆中國國際工業(yè)博覽會上，機器人領域的相關展覽和技術展示傳遞出行業(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是六關節(jié)自由度產(chǎn)品，在承重能力、工作范圍、應用領域等方面更加多元化。模塊化理念設計，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、傳感器等技術瓶頸，關鍵部件實現(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)生非預期碰撞，協(xié)作機器人就會立即自動停止運行，保護操作人員和周圍設備不受傷害。”魏洪興說。

作為國際領先的協(xié)作機器人企業(yè)，丹麥優(yōu)傲機器人進行了“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，臺灣臺達集團的小型“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)周邊設備、制造執(zhí)行、下單系統(tǒng)、生產(chǎn)設備管理平臺等，實現(xiàn)少量多樣，混線生產(chǎn)，當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域。

協(xié)同互補適應柔性生產(chǎn)

當前，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、精準度、可靠性都提出了越來越高的要求。”臺達集團中達電通副董事長尹鏇博接受記者采訪時說。

為了應對這一挑戰(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。

“很多非標產(chǎn)品和復雜工藝需要人機協(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)模年復合增長率分別為95.79%和68.94%。

面向中小企業(yè)拓展應用

盡管近年來中國制造正在向智能制造大步邁進，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，遠低于世界平均水平，更不及發(fā)達國家的15%。而在大量的中小企業(yè)，利用率就更低。

當前，汽車行業(yè)仍是工業(yè)機器人成熟應用最多的行業(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用的3C行業(yè)，已然成為機器人應用增長最快的行業(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設備，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。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)完成了智能化設計或改造。

而從電源及零組件生產(chǎn)起步的臺達集團，40多年來始終在工業(yè)自動化領域積極實踐和儲備，近年來更是調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略，聚焦智能制造，進入輕量型工業(yè)機器人領域。“臺達設計生產(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。”尹鏇博說，依托自身豐富的生產(chǎn)制造經(jīng)驗，臺達具備從最底層的智能設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，在產(chǎn)品上狠下功夫，在行業(yè)應用上狠下功夫，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）