[原创]中小企业如何采用协作机器人实现柔性自动化生产改造?

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 文/起点研究院 杨振海

汉诺威工业展日前落下帷幕,本届主题“融合的工业——互联与协作”,在机器人方面,强调人机协作。参展企业推出了诸多新产品,库卡也在大会上推出了新款人机协作机器人。

人机协作是一个新兴领域,而KUKA已经在该领域积累了丰富的实践经验并将实用的解决方案付诸实践。KUKA LBR iiwa 是第一款量产的灵敏型机器人,也是具有人机协作能力的机器人。LBR 表示“轻型机器人”,iiwa 则表示“intelligent industrial work assistant”,即智能型工业作业助手。

应用:KUKA机器人在宝马丁格芬工厂中与人并肩工作

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丁格芬工厂是宝马全球最大的生产基地之一,这里有最先进的汽车生产制造方式,人机协作机器人也应用到生产中。汽车工厂中,很多汽车装备工序都是由人完成, 这样装配方式成本很高,而全部机器换人在技术上并不现实。在宝马集团的丁格芬工厂,工人和机器人在密闭空间“携手”共同工作,没有任何安全围栏。

协作机器人与传统工业机器人区别:

协作机器人属于工业机器人的一个细分领域,但与传统的工业机器人在驱动控制方式和集成、应用上有着根本性的区别。

机器换人的三种应用场景:

1、人做不了——特种机器人;

2、人做不好——传统工业机器人;

3、人不想做——协作机器人。

传统工业机器人部署成本高,无法满足中小企业对成本的控制需求,特别是随着以3C行业为代表的多样化、定制化生产对机器人需求的显著增长,柔性生产是必然趋势,传统工业机器人无法满足市场需求,而这正式协作机器人的优势所在。

优势凸显:灵活、安全、性价比高

1、灵活:应用协作机器人的自动化产线可重新部署,可根据工厂生产需求,迅速改变生产任务和方式,可进行软件升级,投资回报率高;

2、安全:操作安全,人与协作机器人在共同的空间内工作,不需要防护栏;

3、实时人机交互:不需要传统编程,减少时间和成本。

4、系统集成门槛低:可快速连接到其他自动化设备,不需要专门的集成团队;

5、自适应功能:采用先进的传感器,主动感知和适应变化的环境;

发展机遇:

根据起点研究(SPIR)统计,2017年中国协作机器人销量超4000台,并且未来几年预计将保持50%以上的增速,大大高于传统工业机器人增速 。

1、大中小企业通用,客户群体庞大

协作机器人的目标客户主要是中小企业但又不局限于中小企业。中小型公司在全世界范围内占据大多数,至少70%的制造能力来源于中小企业。

2、应用领域广泛,柔性化生产的必然要求

协作机器人与柔性产线技术应用具有广泛的应用市场,可用于汽车、3C、医药制造、石油化工等领域,特别是3C行业,协作机器人基于与人协作、安全性高、成本低、灵活易用等特性,极大地满足了产品具有小批量定制化、更新换代速度快等特点的3C行业,以及对柔性生产具有极高要求企业的需求。

3、应用不局限于工业领域

协作机器人还可用于商业领域,目前在商用领域落地较多的场景是物流仓储和医疗领域,未来的市场规模预计会超过传统工业机器人。

中小企业如何打造低成本高效率的自动化生产线?

对于中小企业来说,如何使用最小的成本、最可控的方案提高生产效率、实现自动化改造,最大限度减少因非损耗性原因造成的设备闲置和废弃?

1、评估现有生产设施,确定需要改造的工序段。从最简单、最具成本效益、生产线改动最小的项目开始,例如简单的搬运场合;

2、确定协作机器人的投产是否需要调整自有设备的结构,调整的成本可否接受?

3、确定工厂的空间大小,基于目前和将来的产能需求部署机器人。如果工厂场地大,可自主选择方案,如果现有和新建的场地较小,则须采用占地小的解决方案。

4、保证多样性,尽量选择灵活的、可应对多种生产需求的自动化解决方案,公司未来的业务方向具有不确定性,特别是对小型企业来说,所以采用可在现有业务外的其他领域使用的解决方案,将更好的抵御风险,适应未来业务转型需求。

总之,在打造自动化生产线时,在评估、引进协作机器人上,不但需要考虑当前需求,更应考虑长期的发展。

附国内外主要协作机器人企业:

KUKA、优傲、ABB、发那科、rethink robotics、安川、新松、川崎、科沃斯、哈工大、扬天科技、武汉海默、遨博、达明机器人、大族、节卡、艾利特、珞石、同川、镁伽、麦荷、智昌、格力、库柏特。