柔性制造高效的組織架構(gòu)、可靈活規(guī)劃的生產(chǎn)單元、通過(guò)軟件配置或參數(shù)調(diào)整實(shí)現(xiàn)工藝切換、模塊化的機(jī)械與電氣組件以及自動(dòng)化軟件方案等這些“不變”的元素應(yīng)對(duì)“變化”的市場(chǎng)需求,使小批量、大規(guī)模定制生產(chǎn)達(dá)到大批量生產(chǎn)的成本優(yōu)勢(shì)。
GGII數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)繼2013年成為全球max的
市場(chǎng)以來(lái),一直保持年均增速在30%以上,尤其是2017年,中國(guó)工業(yè)機(jī)器人迎來(lái)了“爆發(fā)”,2018年大部分機(jī)器人廠商掀起了“擴(kuò)產(chǎn)潮”。
然而,今年我國(guó)經(jīng)濟(jì)受到諸多挑戰(zhàn),中美貿(mào)易戰(zhàn),中國(guó)整體經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級(jí),從到消費(fèi)降級(jí),變“人口紅利”為“人才紅利”,社保稅征的調(diào)整……去年的滿懷期望在今年似乎得不到如意的發(fā)展。領(lǐng)航機(jī)器人換槍盤(pán)提供柔性化制造解決方案。
數(shù)據(jù)顯示,9月份中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量11448臺(tái),同比下滑16.4%。從高增長(zhǎng)到增速放緩,再到負(fù)增長(zhǎng),不確定性在加劇。
2016-2018各季度中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量情況
機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上的眾多企業(yè)試圖回歸原點(diǎn),去辨識(shí)機(jī)會(huì),構(gòu)筑自身能力,重新思考企業(yè)的出路,并對(duì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展再定位。
機(jī)器人在汽車(chē)和3C電子制造行業(yè)的應(yīng)用占比超過(guò)65%,在埃夫特機(jī)器人事業(yè)部總經(jīng)理張帷看來(lái),這兩個(gè)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化程度較高,屬于單件大批量制造,并存在于大型制造企業(yè)中。
他認(rèn)為:“國(guó)外機(jī)器人在汽車(chē)行業(yè)占比較高,優(yōu)勢(shì)明顯,在通用工業(yè)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)不一,這是國(guó)產(chǎn)自主品牌機(jī)器人競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)會(huì)領(lǐng)域?!?/p>
“中國(guó)的規(guī)?;a(chǎn)占中國(guó)制造企業(yè)的數(shù)量不超過(guò)20%,剩余的更傾向于柔性制造?!惫?jié)卡機(jī)器人聯(lián)合創(chuàng)始人王家鵬指出,機(jī)器人應(yīng)用的未來(lái)市場(chǎng),不只在于行業(yè)頭部的大規(guī)模制造場(chǎng)景,更在于“海平面”之下以中小微企業(yè)為主的量大面廣的柔性制造場(chǎng)景,其空白點(diǎn)很多,沒(méi)有被自動(dòng)化解決的點(diǎn)也很多。
事實(shí)上,柔性制造即“以不變應(yīng)萬(wàn)變”,高效的組織架構(gòu)、可靈活規(guī)劃的生產(chǎn)單元、通過(guò)軟件配置或參數(shù)調(diào)整實(shí)現(xiàn)工藝切換、模塊化的機(jī)械與電氣組件以及自動(dòng)化軟件方案等這些“不變”的關(guān)鍵元素應(yīng)對(duì)“變化”的市場(chǎng)需求、產(chǎn)線狀態(tài)等,使小批量、大規(guī)模定制生產(chǎn)達(dá)到大批量生產(chǎn)的成本優(yōu)勢(shì)。
配天機(jī)器人副總經(jīng)理索利洋也指出,柔性制造的要求涉及七大方面,包括機(jī)器柔性、工藝柔性、產(chǎn)品柔性、維護(hù)柔性、生產(chǎn)能力柔性、擴(kuò)展柔性、運(yùn)行柔性。
面對(duì)“不確定性”,越來(lái)越多的機(jī)器人企業(yè)開(kāi)始聚焦柔性制造場(chǎng)景,并將之認(rèn)為是“冬藏計(jì)劃”中的機(jī)會(huì),并借此實(shí)現(xiàn)來(lái)年的“春生”。
因此,“機(jī)器人全產(chǎn)業(yè)鏈該如何有效配套,助力柔性生產(chǎn)”這一問(wèn)題顯得尤為重要,工業(yè)機(jī)器人本體、商、構(gòu)成了柔性制造逆襲的“三部曲”。
如何讓機(jī)器人為柔性制造提供更有力的支持?索利洋認(rèn)為,首先是提高工業(yè)機(jī)器人的品質(zhì),包括性能、壽命、可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、外觀、可維護(hù)性、服務(wù)等。
“性能”包括精度、速度、加速度以及加加速度、剛性等;“壽命”則包括精度衰減的趨勢(shì)、磨損的趨勢(shì)、溫度、潤(rùn)滑;“可靠性”一般指平均無(wú)故障時(shí)間;“安全性”包括防誤操作、防碰撞、軟硬限位、安全提示;“經(jīng)濟(jì)性”包括購(gòu)買(mǎi)成本、維護(hù)成本、服務(wù)成本以及它跟工業(yè)機(jī)器人和其他設(shè)備配合所需要的二次開(kāi)發(fā)的成本。
“外觀”,包括工業(yè)設(shè)計(jì)、易用性、人機(jī)交互、噴漆外觀等,對(duì)于要進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的產(chǎn)品來(lái)說(shuō),這一點(diǎn)尤為重要;“可維護(hù)性”包括維護(hù)快捷、自診斷分析、安裝與更換方式;“服務(wù)”主要指快速響應(yīng),這是國(guó)產(chǎn)機(jī)器人廠家的優(yōu)勢(shì),也是客戶非常在乎的點(diǎn)。
在特別應(yīng)用環(huán)境下,如潮濕、有腐蝕、易燃易爆等,就要求機(jī)器人具有防水性、防塵性、防爆性、防腐蝕性。
在工業(yè)機(jī)器人類(lèi)別中,協(xié)作機(jī)器人具備著較高的柔性。優(yōu)傲機(jī)器人相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,使用協(xié)作機(jī)器人的工作平臺(tái)可以成為工廠里靈活移動(dòng)的工作站;客戶根據(jù)生產(chǎn)安排,將機(jī)器人工作站輕松地移動(dòng)到指定位置,通過(guò)調(diào)用預(yù)先設(shè)置好的程序,簡(jiǎn)單的調(diào)試后就可以直接開(kāi)始工作。
此外,從原料倉(cāng)到生產(chǎn)線,再到成品倉(cāng)中的物料運(yùn)輸,AGV在高柔性化搬運(yùn)中起到很大的作用,即在不改變?cè)挟a(chǎn)線的前提下實(shí)現(xiàn)快速部署,將視覺(jué)、定位導(dǎo)航、運(yùn)動(dòng)控制、集群調(diào)度制等技術(shù)集成在AGV中,形成柔性生產(chǎn)線。
可見(jiàn),機(jī)器人本體廠家在研發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)三個(gè)環(huán)節(jié)與關(guān)鍵零部件供應(yīng)商,智能部件提供商,智慧工廠頂層設(shè)計(jì)商,行業(yè)解決方案集成商實(shí)現(xiàn)完美配合,才可以稱之為高集成性,從而體現(xiàn)出機(jī)器人的品質(zhì),并更好的發(fā)揮機(jī)器人在柔性制造中的作用。
目前,系統(tǒng)集成商主要面臨兩個(gè)選擇:做頭部企業(yè)或中小企業(yè)。
頭部客戶機(jī)會(huì)空間大,可成為集成商的主要利潤(rùn)點(diǎn),同時(shí)也存在很大的風(fēng)險(xiǎn),一榮俱榮,一損俱損;而中小企業(yè)的未來(lái)戰(zhàn)略是柔性制造,需求散、難度高,與頭部客戶的規(guī)?;a(chǎn)需求差距較大。
面對(duì)柔性制造,既擁有豐富的行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),又具備精密產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)的廠商具有天然的優(yōu)勢(shì),他們開(kāi)始主動(dòng)向柔性制造場(chǎng)景進(jìn)行技術(shù)探索和項(xiàng)目落地,攜手合作伙伴共同開(kāi)拓柔性制造藍(lán)海。
節(jié)卡的柔性制造商業(yè)模型圖具有一定的參考意義,根據(jù)客戶群體關(guān)于“降低人力投入、提高產(chǎn)線效率、降低產(chǎn)線更新成本”的期望程度,把中國(guó)制造業(yè)按照產(chǎn)品的生命周期分為四大制造市場(chǎng):
產(chǎn)品生命周期
M1市場(chǎng)的產(chǎn)品生命周期長(zhǎng),以“年度”計(jì)量,如汽車(chē)整車(chē)、鋼鐵等;M2市場(chǎng)的產(chǎn)品生命周期適中,以“季度”計(jì)量,如小家電、消費(fèi)電池、3C等;M3市場(chǎng)生命周期偏短,產(chǎn)線更新較快,以“月度”計(jì)量,如成衣等行業(yè);M4市場(chǎng)生命周期短,以“周”計(jì)量,自動(dòng)化程度低,主要依靠人工,如中小規(guī)模的金屬加工。
其中,M1及M2一小部分市場(chǎng)適用于一般工業(yè)機(jī)器人,并且是現(xiàn)有機(jī)器人集成商有能力服務(wù)的市場(chǎng)范圍。隨著自動(dòng)化滲透率不斷提升,M1市場(chǎng)達(dá)到了高自動(dòng)化率,自動(dòng)化改造空間縮小。于是,行業(yè)開(kāi)始關(guān)注以3C行業(yè)為代表的M2市場(chǎng)。
3C行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)趨于激烈,集成商開(kāi)始主動(dòng)向更短生命周期市場(chǎng)拓展。這類(lèi)市場(chǎng)的成本結(jié)構(gòu)主要包括機(jī)器人本體、感知類(lèi)原件的成本,以及包括安裝調(diào)試、人力在內(nèi)的部署成本,再加上微薄的利潤(rùn),已經(jīng)決定了集成商的邊際成本。
基于此,包括節(jié)卡機(jī)器人在內(nèi)的廠商下定決心自主研發(fā)協(xié)作機(jī)器人,同時(shí)也發(fā)布了自己的視覺(jué)產(chǎn)品,目的就是為了降低集成商的本體采購(gòu)價(jià)格和感知類(lèi)原件的采購(gòu)價(jià)格。
從集成業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō),客戶的需求趨于多元化,需要機(jī)器人自動(dòng)化技術(shù)的同時(shí),越來(lái)越重視生產(chǎn)信息化,這就要求集成商不但要掌握行業(yè)的生產(chǎn)工藝,更要精通行業(yè)的生產(chǎn)管理體系,這樣才能更好的服務(wù)客戶。
實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn),機(jī)器視覺(jué)是在柔性產(chǎn)線中實(shí)現(xiàn)“感知”的重要一環(huán),機(jī)器視覺(jué)就是用機(jī)器代替人眼來(lái)做測(cè)量和判斷。
以庫(kù)柏特此前發(fā)布的機(jī)器人高速柔性抓取解決方案CGrasp為例,CGrasp集“聰明的大腦、高速超清的眼睛、靈巧的手爪、柔性適配的手臂”于一身,集合了人工智能、3D視覺(jué)、力控等關(guān)鍵技術(shù)。
在操作中,作業(yè)人員只需將物品簡(jiǎn)單擺放在傳送帶或料框中,視覺(jué)系統(tǒng)便能判斷出物品的種類(lèi)和位置,通過(guò)COMATRIX相機(jī)把信息傳遞給機(jī)器人的大腦——CobotSys操作系統(tǒng),機(jī)器人便可完成定位拾取。
CGrasp的手爪——COHAND是一款融合了吸盤(pán)和柔性手指的智能末端夾具,柔性手指可以對(duì)物品進(jìn)行輔助夾緊。COHAND的真空壓力傳感器及氣壓緩沖裝置,通過(guò)壓力檢測(cè)反饋實(shí)現(xiàn)抓取閉環(huán)控制,同時(shí)也可以保護(hù)被抓取物品。
再搭配上柔性適配的手臂,CGrasp的抓取速度每件只需4秒,準(zhǔn)確率高達(dá)99%。移動(dòng)式抓取系統(tǒng)讓用戶可隨時(shí)根據(jù)業(yè)務(wù)需求增減數(shù)量。
各類(lèi)傳感器、機(jī)器視覺(jué)、力控打磨頭、激光跟蹤焊接、測(cè)量設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)等供應(yīng)商緊密連接終端用戶、機(jī)器人制造商與系統(tǒng)集成商,賦予工業(yè)機(jī)器人“感知”能力,確保工業(yè)機(jī)器人安全、穩(wěn)定、易用等,快速實(shí)現(xiàn)客戶的需求。
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