8月15日-8月19日,在北京亦庄国际会展中心举办了为期五天的2018世界机器人大会。该展会分为论坛、展览与大赛三种参览形式,而展览区由工业机器人、服务机器人、特种机器人、人工智能等部分组成。其中,工业机器人展区汇聚了ABB、发那科、新松、哈工大机器人集团、安川首钢、SMC、中国航天、拓斯达等中外优秀企业,且参展设备大多以机械手、大型智能机器设备的形式展示,并有相关解说员予以辅助解答机器设备的研究成果、工业应用落地与解决方案。

  结合当前各大企业机器人制造水平与工业机器人的发展现状,编者认为,国内工业机器人的总体水平在未来长期时间将处于稳定上升区,而两极分化趋势愈显。在3C类、工艺产品制造产线上,同国外机器人设备的智能机械生产包装一体化相比,中国制造仍然处于初级阶段。

  国内工业机器人,AI巧融成新趋势

  近年来,机器产业发展迅速,相关资料显示,全球机器人产业年均增长速度始终保持在15%以上。2017年全球机器人产业规模已超过250亿美元,增长20.3%,预计2018年将达到近300亿美元,新的增长点有望攀升。而工业机器人2017年的生产量超过13万台,较上年增长68.1%,且目前正趋向于高速增长的态势。

  依据此次参展的工业机器人企业所展示的展品,也表现出当前机器人产业的一种势态:随着工业机器人的应用场景不断扩大,从生产线、车间拓展到仓储和物流,应用领域从汽车、电子等产业扩展到新能源、新材料等产业,在机器人的本体设计、研发、制造、集成、服务、培训等产业链的不同环节,逐渐趋向开放式与全球化的产业生态体系。

  传统的工业机器集成厂商,汽车零部件生产线占到业务流量的70%左右,在精细化把控上要求更为严格。同时,AI技术的智能感知与AR概念,也在巧妙融合,智能创造已成必然之势。例如安川首钢,作为工业机器人“四大家族”之一的巨头企业,其工业机器人会大量应用在基本的弧焊、点焊、切割、搬运、码垛、玻璃涂胶等领域的大型流水线制造业上,且以定制化的模式服务于汽车产业的客户。

  对于生产线的整体PLC控制上,新增的MAS系统,可以做到产品工艺的记录、产品的追溯以及数字化的升级改造。当智能机器设备出现某些问题,数字化记录与升级为其安全性与可靠性方面提供了可查依据。而在产品创新方面,前端系统对AR概念、基于深度学习的感知能力进行了巧妙融合,利用数据信息反馈来对制造生产线进行完善。战略方向上会立足于汽车产业,然后对3C行业进行一系列延伸和拓展。

  后兴企业大多定位为智能制造的综合服务商,产品业务以智能制造的智能装备、智能环境、MAS系统和控制系统为核心的工业互联网为主。例如拓斯达,主要的服务企业为中小型企业,除了单体的控制系统之外,围绕智能制造的落地需求、信息互通,还会涉及到产品线的规划和布局。同样,因为服务企业的工艺状况分布不均,半自动化、人工制造需求不一,所以拓斯达会在硬件设备之上建立软件系统装置,从而保证在满足企业需求的情况下,达到可实现的最适集成方案与整体规划。

  其中,拓斯达会自产自造所提供方案70%左右的智能设备,主要是以工业机器人本体研发、系统集成、软件开发、工业互联网为一体,集成输出的模式。同行业的工艺制造会将自动化制造集成标准化案例,达到通用型、开放式、可升级、可复制的方案。此外,除了工业机器人的硬件设备外,拓斯达还有注塑工艺的组机等周边智能配套设备,在汽车内置件、新能源、医疗、食品等方面同步发展。其旗下子公司东莞拓斯达智能环境公司,便负责能源领域、无尘车间等领域的规划流程。而海外市场的拓展将是国内工业机器人的另一发展方向。

  除此之外,还有部分企业以硬件设备与解决方案为本,为客户制定一对一解决方案与生产设备相关的调制零部件供给,客户服务更加趋于全面化。例如中国运载火箭技术研究院,除却航天武器方面的制造与生产,民用市场商业化路线也正在践行。针对工业机器人高精度和高灵活性的需求,会提供相应的所需核心零部件,如行星滚柱丝杠、谐波减速器和RV减速器、关节电机、关节控制驱动器等零部件。此外,方案与产品相结合的服务方式是其首选的合作模式。

  无人区制造将成行业必然,未来可期

  近年来,工业机器人在中小企业的总体基业在——五大行业八大工艺,其中,3C、汽配、医疗、食品、新能源为潜力较大的五大行业。目前的智能制造企业更趋向于为产业赋能,其中,汽车产业是工业机器人重要的支撑行业,相关数据表明,国内61%的工业机器人应用于汽车制造业。

  从国内制造业的总体趋势上看,工业机器人的发展更依赖于爆发性的行业,例如3C行业上机器人的需求。随着国产手机的愈加强势,国产车、新能源将是主流发展的必然趋势。虽然国内部分企业制造业智能基础尚显薄弱,但是依据当前工业机器人总体科研成果看,无人区制造局势已定。多种工业机器人制造业正不断探索新方向,提升自己的爆发力。

  现阶段,相比于传统的工业集成商庞大的智能制造生产体量,某些新兴的智能制造服务商会选择更多的在硬件设备上优化自己的核心竞争力。而在落地方面,难点存在于深耕的行业容量太局限。当前工业制造领域细分行业存在碎片化,对于细分领域的通用型集成案例,自动化服务目前无法达成。例如自动化打鱼,在投入和产出不成比例的情况下,不具备商业通用性,因此无法获取相应的利润,方案成本上没有适用合理性。

  此外,柔性化的客户需求是行业发展的又一趋势。在庞大的设备制造生产线的要求下,企业后台技术运营大多以机器人研究院、机器人控制系统开发、算法优化、机器人本体设计研发生产、机器人应用事业部(集成方案、自动化规划)等部分构成。且顺应国内产业需求小批量式定制化制作流程,工业机器人制造商会为客户提供相应的服务模式,例如分布式构架或整体式构架。

  工业机器人的发展趋势不是一蹴而就,产业的积累和壮大需要审时度势,且行业经验与资历是取得客户信任的重要因素。对比国内外的工业机器人,国内工业机器人的可靠性仍有差距。例如国内对机器人搬运轨迹精度要求并不高,只需要实现点到点的到达,而在汽车生产线上的应用,轨迹精度要求非常高,因此需要不断自主创新。

  未来融入视觉感知、与AR概念后,行业趋势的发展即可实现远程下单,无人工厂接到订单之后可以及时私人订制出客户想要的产品。随着AI技术的产业发展,国内的工业制造力量也会越来越强大,值得期待!