工業(yè)機器人發(fā)展現狀：硬件制造大同小異 視覺(jué)感知繪新藍圖

　　8月15日-8月19日，在北京亦莊國際會(huì )展中心舉辦了為期五天的2018世界機器人大會(huì )。該展會(huì )分為論壇、展覽與大賽三種參覽形式，而展覽區由工業(yè)機器人、服務(wù)機器人、特種機器人、人工智能等部分組成。其中，工業(yè)機器人展區匯聚了ABB、發(fā)那科、新松、哈工大機器人集團、安川首鋼、SMC、中國航天、拓斯達等中外優(yōu)秀企業(yè)，且參展設備大多以機械手、大型智能機器設備的形式展示，并有相關(guān)解說(shuō)員予以輔助解答機器設備的研究成果、工業(yè)應用落地與解決方案。

　　結合當前各大企業(yè)機器人制造水平與工業(yè)機器人的發(fā)展現狀，編者認為，國內工業(yè)機器人的總體水平在未來(lái)長(cháng)期時(shí)間將處于穩定上升區，而兩極分化趨勢愈顯。

　　國內工業(yè)機器人，AI巧融成新趨勢

　　近年來(lái)，機器產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，相關(guān)資料顯示，全球機器人產(chǎn)業(yè)年均增長(cháng)速度始終保持在15%以上。2017年全球機器人產(chǎn)業(yè)規模已超過(guò)250億美元，增長(cháng)20.3%，預計2018年將達到近300億美元，新的增長(cháng)點(diǎn)有望攀升。而工業(yè)機器人2017年的生產(chǎn)量超過(guò)13萬(wàn)臺，較上年增長(cháng)68.1%，且目前正趨向于高速增長(cháng)的態(tài)勢。

　　依據此次參展的工業(yè)機器人企業(yè)所展示的展品，也表現出當前機器人產(chǎn)業(yè)的一種勢態(tài)：隨著(zhù)工業(yè)機器人的應用場(chǎng)景不斷擴大，從生產(chǎn)線(xiàn)、車(chē)間拓展到倉儲和物流，應用領(lǐng)域從汽車(chē)、電子等產(chǎn)業(yè)擴展到新能源、新材料等產(chǎn)業(yè)，在機器人的本體設計、研發(fā)、制造、集成、服務(wù)、培訓等產(chǎn)業(yè)鏈的不同環(huán)節，逐漸趨向開(kāi)放式與全球化的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。

　　傳統的工業(yè)機器集成廠(chǎng)商，汽車(chē)零部件生產(chǎn)線(xiàn)占到業(yè)務(wù)流量的70%左右，在精細化把控上要求更為嚴格。同時(shí)，AI技術(shù)的智能感知與AR概念，也在巧妙融合，智能創(chuàng )造已成必然之勢。例如安川首鋼，作為工業(yè)機器人“四大家族”之一的巨頭企業(yè)，其工業(yè)機器人會(huì )大量應用在基本的弧焊、點(diǎn)焊、切割、搬運、碼垛、玻璃涂膠等領(lǐng)域的大型流水線(xiàn)制造業(yè)上，且以定制化的模式服務(wù)于汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的客戶(hù)。

　　對于生產(chǎn)線(xiàn)的整體PLC控制上，新增的MAS系統，可以做到產(chǎn)品工藝的記錄、產(chǎn)品的追溯以及數字化的升級改造。當智能機器設備出現某些問(wèn)題，數字化記錄與升級為其安全性與可靠性方面提供了可查依據。而在產(chǎn)品創(chuàng )新方面，前端系統對AR概念、基于深度學(xué)習的感知能力進(jìn)行了巧妙融合，利用數據信息反饋來(lái)對制造生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行完善。戰略方向上會(huì )立足于汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，然后對3C行業(yè)進(jìn)行一系列延伸和拓展。

　　后興企業(yè)大多定位為智能制造的綜合服務(wù)商，產(chǎn)品業(yè)務(wù)以智能制造的智能裝備、智能環(huán)境、MAS系統和控制系統為核心的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為主。例如拓斯達，主要的服務(wù)企業(yè)為中小型企業(yè)，除了單體的控制系統之外，圍繞智能制造的落地需求、信息互通，還會(huì )涉及到產(chǎn)品線(xiàn)的規劃和布局。同樣，因為服務(wù)企業(yè)的工藝狀況分布不均，半自動(dòng)化、人工制造需求不一，所以拓斯達會(huì )在硬件設備之上建立軟件系統裝置，從而保證在滿(mǎn)足企業(yè)需求的情況下，達到可實(shí)現的最適集成方案與整體規劃。

　　其中，拓斯達會(huì )自產(chǎn)自造所提供方案70%左右的智能設備，主要是以工業(yè)機器人本體研發(fā)、系統集成、軟件開(kāi)發(fā)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為一體，集成輸出的模式。同行業(yè)的工藝制造會(huì )將自動(dòng)化制造集成標準化案例，達到通用型、開(kāi)放式、可升級、可復制的方案。此外，除了工業(yè)機器人的硬件設備外，拓斯達還有注塑工藝的組機等周邊智能配套設備，在汽車(chē)內置件、新能源、醫療、食品等方面同步發(fā)展。其旗下子公司東莞拓斯達智能環(huán)境公司，便負責能源領(lǐng)域、無(wú)塵車(chē)間等領(lǐng)域的規劃流程。而海外市場(chǎng)的拓展將是國內工業(yè)機器人的另一發(fā)展方向。

　　除此之外，還有部分企業(yè)以硬件設備與解決方案為本，為客戶(hù)制定一對一解決方案與生產(chǎn)設備相關(guān)的調制零部件供給，客戶(hù)服務(wù)更加趨于全面化。例如中國運載火箭技術(shù)研究院，除卻航天武器方面的制造與生產(chǎn)，民用市場(chǎng)商業(yè)化路線(xiàn)也正在踐行。針對工業(yè)機器人高精度和高靈活性的需求，會(huì )提供相應的所需核心零部件，如行星滾柱絲杠、諧波減速器和RV減速器、關(guān)節電機、關(guān)節控制驅動(dòng)器等零部件。此外，方案與產(chǎn)品相結合的服務(wù)方式是其首選的合作模式。

　　無(wú)人區制造將成行業(yè)必然，未來(lái)可期

　　近年來(lái)，工業(yè)機器人在中小企業(yè)的總體基業(yè)在——五大行業(yè)八大工藝，其中，3C、汽配、醫療、食品、新能源為潛力較大的五大行業(yè)。目前的智能制造企業(yè)更趨向于為產(chǎn)業(yè)賦能，其中，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)是工業(yè)機器人重要的支撐行業(yè)，相關(guān)數據表明，國內61%的工業(yè)機器人應用于汽車(chē)制造業(yè)。

　　從國內制造業(yè)的總體趨勢上看，工業(yè)機器人的發(fā)展更依賴(lài)于爆發(fā)性的行業(yè)，例如3C行業(yè)上機器人的需求。隨著(zhù)國產(chǎn)手機的愈加強勢，國產(chǎn)車(chē)、新能源將是主流發(fā)展的必然趨勢。雖然國內部分企業(yè)制造業(yè)智能基礎尚顯薄弱，但是依據當前工業(yè)機器人總體科研成果看，無(wú)人區制造局勢已定。多種工業(yè)機器人制造業(yè)正不斷探索新方向，提升自己的爆發(fā)力。

　　現階段，相比于傳統的工業(yè)集成商龐大的智能制造生產(chǎn)體量，某些新興的智能制造服務(wù)商會(huì )選擇更多的在硬件設備上優(yōu)化自己的核心競爭力。而在落地方面，難點(diǎn)存在于深耕的行業(yè)容量太局限。當前工業(yè)制造領(lǐng)域細分行業(yè)存在碎片化，對于細分領(lǐng)域的通用型集成案例，自動(dòng)化服務(wù)目前無(wú)法達成。例如自動(dòng)化打魚(yú)，在投入和產(chǎn)出不成比例的情況下，不具備商業(yè)通用性，因此無(wú)法獲取相應的利潤，方案成本上沒(méi)有適用合理性。

　　此外，柔性化的客戶(hù)需求是行業(yè)發(fā)展的又一趨勢。在龐大的設備制造生產(chǎn)線(xiàn)的要求下，企業(yè)后臺技術(shù)運營(yíng)大多以機器人研究院、機器人控制系統開(kāi)發(fā)、算法優(yōu)化、機器人本體設計研發(fā)生產(chǎn)、機器人應用事業(yè)部(集成方案、自動(dòng)化規劃)等部分構成。且順應國內產(chǎn)業(yè)需求小批量式定制化制作流程，工業(yè)機器人制造商會(huì )為客戶(hù)提供相應的服務(wù)模式，例如分布式構架或整體式構架。

　　工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢不是一蹴而就，產(chǎn)業(yè)的積累和壯大需要審時(shí)度勢，且行業(yè)經(jīng)驗與資歷是取得客戶(hù)信任的重要因素。對比國內外的工業(yè)機器人，國內工業(yè)機器人的可靠性仍有差距。例如國內對機器人搬運軌跡精度要求并不高，只需要實(shí)現點(diǎn)到點(diǎn)的到達，而在汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)上的應用，軌跡精度要求非常高，因此需要不斷自主創(chuàng )新。

　　未來(lái)融入視覺(jué)感知、與AR概念后，行業(yè)趨勢的發(fā)展即可實(shí)現遠程下單，無(wú)人工廠(chǎng)接到訂單之后可以及時(shí)私人訂制出客戶(hù)想要的產(chǎn)品。隨著(zhù)AI技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國內的工業(yè)制造力量也會(huì )越來(lái)越強大，值得期待!