工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀：硬件制造大同小異 視覺感知繪新藍(lán)圖

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

　　結(jié)合當(dāng)前各大企業(yè)機(jī)器人制造水平與工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀，編者認(rèn)為，國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人的總體水平在未來長期時間將處于穩(wěn)定上升區(qū)，而兩極分化趨勢愈顯。

　　國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人，AI巧融成新趨勢

　　近年來，機(jī)器產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，相關(guān)資料顯示，全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)年均增長速度始終保持在15%以上。2017年全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模已超過250億美元，增長20.3%，預(yù)計2018年將達(dá)到近300億美元，新的增長點有望攀升。而工業(yè)機(jī)器人2017年的生產(chǎn)量超過13萬臺，較上年增長68.1%，且目前正趨向于高速增長的態(tài)勢。

　　依據(jù)此次參展的工業(yè)機(jī)器人企業(yè)所展示的展品，也表現(xiàn)出當(dāng)前機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的一種勢態(tài)：隨著工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用場景不斷擴(kuò)大，從生產(chǎn)線、車間拓展到倉儲和物流，應(yīng)用領(lǐng)域從汽車、電子等產(chǎn)業(yè)擴(kuò)展到新能源、新材料等產(chǎn)業(yè)，在機(jī)器人的本體設(shè)計、研發(fā)、制造、集成、服務(wù)、培訓(xùn)等產(chǎn)業(yè)鏈的不同環(huán)節(jié)，逐漸趨向開放式與全球化的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。

　　傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器集成廠商，汽車零部件生產(chǎn)線占到業(yè)務(wù)流量的70%左右，在精細(xì)化把控上要求更為嚴(yán)格。同時，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(jī)器人“四大家族”之一的巨頭企業(yè)，其工業(yè)機(jī)器人會大量應(yīng)用在基本的弧焊、點焊、切割、搬運、碼垛、玻璃涂膠等領(lǐng)域的大型流水線制造業(yè)上，且以定制化的模式服務(wù)于汽車產(chǎn)業(yè)的客戶。

　　對于生產(chǎn)線的整體PLC控制上，新增的MAS系統(tǒng)，可以做到產(chǎn)品工藝的記錄、產(chǎn)品的追溯以及數(shù)字化的升級改造。當(dāng)智能機(jī)器設(shè)備出現(xiàn)某些問題，數(shù)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(jù)。而在產(chǎn)品創(chuàng)新方面，前端系統(tǒng)對AR概念、基于深度學(xué)習(xí)的感知能力進(jìn)行了巧妙融合，利用數(shù)據(jù)信息反饋來對制造生產(chǎn)線進(jìn)行完善。戰(zhàn)略方向上會立足于汽車產(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(tǒng)和控制系統(tǒng)為核心的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為主。例如拓斯達(dá)，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(tǒng)之外，圍繞智能制造的落地需求、信息互通，還會涉及到產(chǎn)品線的規(guī)劃和布局。同樣，因為服務(wù)企業(yè)的工藝狀況分布不均，半自動化、人工制造需求不一，所以拓斯達(dá)會在硬件設(shè)備之上建立軟件系統(tǒng)裝置，從而保證在滿足企業(yè)需求的情況下，達(dá)到可實現(xiàn)的最適集成方案與整體規(guī)劃。

　　其中，拓斯達(dá)會自產(chǎn)自造所提供方案70%左右的智能設(shè)備，主要是以工業(yè)機(jī)器人本體研發(fā)、系統(tǒng)集成、軟件開發(fā)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為一體，集成輸出的模式。同行業(yè)的工藝制造會將自動化制造集成標(biāo)準(zhǔn)化案例，達(dá)到通用型、開放式、可升級、可復(fù)制的方案。此外，除了工業(yè)機(jī)器人的硬件設(shè)備外，拓斯達(dá)還有注塑工藝的組機(jī)等周邊智能配套設(shè)備，在汽車內(nèi)置件、新能源、醫(yī)療、食品等方面同步發(fā)展。其旗下子公司東莞拓斯達(dá)智能環(huán)境公司，便負(fù)責(zé)能源領(lǐng)域、無塵車間等領(lǐng)域的規(guī)劃流程。而海外市場的拓展將是國內(nèi)工業(yè)機(jī)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(shè)備與解決方案為本，為客戶制定一對一解決方案與生產(chǎn)設(shè)備相關(guān)的調(diào)制零部件供給，客戶服務(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)，民用市場商業(yè)化路線也正在踐行。針對工業(yè)機(jī)器人高精度和高靈活性的需求，會提供相應(yīng)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(jié)電機(jī)、關(guān)節(jié)控制驅(qū)動器等零部件。此外，方案與產(chǎn)品相結(jié)合的服務(wù)方式是其首選的合作模式。

　　無人區(qū)制造將成行業(yè)必然，未來可期

　　近年來，工業(yè)機(jī)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(yī)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，汽車產(chǎn)業(yè)是工業(yè)機(jī)器人重要的支撐行業(yè)，相關(guān)數(shù)據(jù)表明，國內(nèi)61%的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于汽車制造業(yè)。

　　從國內(nèi)制造業(yè)的總體趨勢上看，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展更依賴于爆發(fā)性的行業(yè)，例如3C行業(yè)上機(jī)器人的需求。隨著國產(chǎn)手機(jī)的愈加強(qiáng)勢，國產(chǎn)車、新能源將是主流發(fā)展的必然趨勢。雖然國內(nèi)部分企業(yè)制造業(yè)智能基礎(chǔ)尚顯薄弱，但是依據(jù)當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人總體科研成果看，無人區(qū)制造局勢已定。多種工業(yè)機(jī)器人制造業(yè)正不斷探索新方向，提升自己的爆發(fā)力。

　　現(xiàn)階段，相比于傳統(tǒng)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)商會選擇更多的在硬件設(shè)備上優(yōu)化自己的核心競爭力。而在落地方面，難點存在于深耕的行業(yè)容量太局限。當(dāng)前工業(yè)制造領(lǐng)域細(xì)分行業(yè)存在碎片化，對于細(xì)分領(lǐng)域的通用型集成案例，自動化服務(wù)目前無法達(dá)成。例如自動化打魚，在投入和產(chǎn)出不成比例的情況下，不具備商業(yè)通用性，因此無法獲取相應(yīng)的利潤，方案成本上沒有適用合理性。

　　此外，柔性化的客戶需求是行業(yè)發(fā)展的又一趨勢。在龐大的設(shè)備制造生產(chǎn)線的要求下，企業(yè)后臺技術(shù)運營大多以機(jī)器人研究院、機(jī)器人控制系統(tǒng)開發(fā)、算法優(yōu)化、機(jī)器人本體設(shè)計研發(fā)生產(chǎn)、機(jī)器人應(yīng)用事業(yè)部(集成方案、自動化規(guī)劃)等部分構(gòu)成。且順應(yīng)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)需求小批量式定制化制作流程，工業(yè)機(jī)器人制造商會為客戶提供相應(yīng)的服務(wù)模式，例如分布式構(gòu)架或整體式構(gòu)架。

　　工業(yè)機(jī)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度勢，且行業(yè)經(jīng)驗與資歷是取得客戶信任的重要因素。對比國內(nèi)外的工業(yè)機(jī)器人，國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人的可靠性仍有差距。例如國內(nèi)對機(jī)器人搬運軌跡精度要求并不高，只需要實現(xiàn)點到點的到達(dá)，而在汽車生產(chǎn)線上的應(yīng)用，軌跡精度要求非常高，因此需要不斷自主創(chuàng)新。

　　未來融入視覺感知、與AR概念后，行業(yè)趨勢的發(fā)展即可實現(xiàn)遠(yuǎn)程下單，無人工廠接到訂單之后可以及時私人訂制出客戶想要的產(chǎn)品。隨著AI技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國內(nèi)的工業(yè)制造力量也會越來越強(qiáng)大，值得期待!