協(xié)作機(jī)器人與工業(yè)機(jī)器人的對比

發(fā)布時(shí)間：2021-07-08 10:23:21 作者：顯揚(yáng)科技

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協(xié)作機(jī)器人的興起意味著傳統(tǒng)機(jī)器人必然有某種程度的不足,，或者無法適應(yīng)新的市場需求,。

  總結(jié)一下,，主要有三點(diǎn)：

1,、傳統(tǒng)機(jī)器人部署成本高

  其實(shí)相對來講，工業(yè)機(jī)器人本身的價(jià)格并不高,。主流場合使用的機(jī)器人,，根據(jù)負(fù)載能力不同，售價(jià)區(qū)間在￥10w~￥40w,。一般情況下一臺(tái)機(jī)器人的使用壽命在5~8年,，作為比較高端的工業(yè)設(shè)備來講并不算貴。

  傳統(tǒng)機(jī)器人貴在其部署（將機(jī)器人安裝到工廠并正常運(yùn)行）成本上,，原因有兩個(gè)：

  目前的工業(yè)機(jī)器人主要負(fù)責(zé)工廠中重復(fù)性的工作,，這依賴于其非常高的重復(fù)定位精度（重復(fù)到達(dá)空間某些固定位置的能力，一般機(jī)器人可以做到0.02mm以下）,，以及依賴固定的外界環(huán)境,。為了保證這一點(diǎn)，除了機(jī)器人本身的設(shè)計(jì)要求之外,，還需要待加工的產(chǎn)品放在固定的位置,，以便機(jī)器人每次都可以到同一個(gè)地方準(zhǔn)確的拿取或者執(zhí)行某項(xiàng)操作。對于現(xiàn)代復(fù)雜的流水線作業(yè)來講,，在整個(gè)產(chǎn)線上為每一個(gè)使用機(jī)器人的工序都設(shè)計(jì)這些固定的外界環(huán)境需要耗費(fèi)大量的資源,，占用大片寶貴的車間面積以及長達(dá)數(shù)月的實(shí)施時(shí)間。

  機(jī)器人的使用難度較高,，只有經(jīng)過培訓(xùn)的專業(yè)人士才能熟練使用機(jī)器人完成配置,、編程以及維護(hù)的工作，普通用戶很少具備這樣的能力,。

  將之前以工人操作為主的流水線,，變?yōu)橛蓹C(jī)器人和自動(dòng)化設(shè)備為主的生產(chǎn)線，是一個(gè)系統(tǒng)工程,，絕大多數(shù)終端工廠客戶并不具備這樣的能力,，因此就需要一個(gè)第三方的角色來完成這部分工作，這個(gè)第三方即系統(tǒng)集成商（System Integrator,，計(jì)算機(jī)行業(yè)也存在類似分工的企業(yè),，從本質(zhì)上來講做的事情是差不多的），來根據(jù)客戶現(xiàn)場的實(shí)際情況,，來完成機(jī)器人的最終部署,。

系統(tǒng)集成商的工作至少包括：

生產(chǎn)線的自動(dòng)化改造方案（流程、設(shè)備布局,、人員配置等）

機(jī)器人外圍支持設(shè)備的設(shè)計(jì),、制造、安裝

符合工藝要求的機(jī)器人編程,、調(diào)試客戶技術(shù)團(tuán)隊(duì)的培訓(xùn)

以及后續(xù)的售后維護(hù)工作

  根據(jù)很多業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)和前輩統(tǒng)計(jì)的數(shù)字,，整個(gè)機(jī)器人部署/集成應(yīng)用的費(fèi)用大概是機(jī)器人售價(jià)的3~4倍。近幾年隨著國內(nèi)集成商的迅速擴(kuò)軍,，競爭越來越激烈,，整體價(jià)格有所下滑，但也基本在2~3倍。

  以常見的弧焊工作站為例,，采購一臺(tái)進(jìn)口品牌的弧焊機(jī)器人價(jià)格約在11~15w之間,，但是經(jīng)過系統(tǒng)集成商這一層之后，整體報(bào)價(jià)不會(huì)低于30w,，個(gè)別夸張的甚至能報(bào)到100w,。在工資相對較高的長三角和珠三角地區(qū)，一名熟練焊工的工資大概在5k~7k,，1臺(tái)機(jī)器人代替1~2名工人,，ROI不會(huì)少于2年，很多中小企業(yè)主對機(jī)器人會(huì)選擇猶豫和觀望,。

  如果使用的機(jī)器人比較多,，則大部分情況下需要對原有的生產(chǎn)線進(jìn)行改造，甚至重新建設(shè),，不僅需要巨大的投資,，可能還涉及到停產(chǎn)改造，這也是很多工廠遲遲不上機(jī)器人的原因之一,。

  除此之外,，因?yàn)槊恳粭l生產(chǎn)線上的大部分設(shè)備（末端工具、非標(biāo)機(jī)械,、控制流程等）都是針對特定的產(chǎn)品設(shè)計(jì)的,，如果涉及到中途變更生產(chǎn)需求，很大概率上之前的生產(chǎn)線無法直接滿足新產(chǎn)品生產(chǎn)的需求,，這就涉及到機(jī)器人系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì)和部署,，這部分的工作量有時(shí)會(huì)接近首次部署。

  簡而言之,，單獨(dú)的機(jī)器人無法直接用于工廠的生產(chǎn)線上,，還需要很多外圍設(shè)備的支持。雖然機(jī)器人本身是一種高柔性,、高靈活性的設(shè)備,，但整個(gè)生產(chǎn)線不是，一旦涉及生產(chǎn)線變動(dòng),，費(fèi)用很高,。

2、傳統(tǒng)機(jī)器人無法滿足中小企業(yè)需求

  中小企業(yè)是目前機(jī)器人新興市場的主要客戶,，目前傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人無法很好的滿足SME的需求,。

  傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的目標(biāo)市場是可以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)的企業(yè)。

  大規(guī)模生產(chǎn)是20世紀(jì)*流行的資本主義生產(chǎn)方式,，以生產(chǎn)過程的分解,、流水線組裝,、標(biāo)準(zhǔn)化零部件、大批量生產(chǎn)和機(jī)械式重復(fù)勞動(dòng)等為主要特征,。

  有能力進(jìn)行大規(guī)模生成的企業(yè),，對機(jī)器人系統(tǒng)高額的部署費(fèi)用相對不敏感，因?yàn)樵诋a(chǎn)品定型之后,，在足夠長的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)線可以不做大的變動(dòng),，機(jī)器人基本不需要重新編程或者重新部署，可以*大化利用機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化,、高效率的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)投資價(jià)值最大化,。

  汽車行業(yè)是大規(guī)模生產(chǎn)的典型代表,，世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人也部署在通用汽車的工廠中，負(fù)責(zé)沖壓零件的搬運(yùn)工作,。到今天,，汽車行業(yè)仍然占據(jù)了全球機(jī)器人出貨量的40%以上。

  一款新車從發(fā)布到退出市場,，一般會(huì)經(jīng)歷3~6年時(shí)間,。這期間，即使有改款,，也只是對外觀,、內(nèi)飾進(jìn)行微調(diào)，這些變動(dòng)一般不會(huì)影響到機(jī)器人的工作（車身焊接,、噴漆,、主要零部件搬運(yùn)），因此在機(jī)器人的整個(gè)生命周期基本上不需要對已經(jīng)完成的生產(chǎn)線進(jìn)行改動(dòng)或者對機(jī)器人進(jìn)行重新部署,，只需要正常的維護(hù)即可,，發(fā)揮了機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)，避開了它的缺點(diǎn),。

  而中小企業(yè)則不一樣,，它們的產(chǎn)品一般以小批量，定制化,，短周期為特征,，沒有太多的資金對生產(chǎn)線進(jìn)行大規(guī)模改造，并且對產(chǎn)品的ROI更為敏感,。這要求機(jī)器人具有較低的綜合成本,、快速部署/重部署能力、簡單上手的使用方法,，而這些,，傳統(tǒng)機(jī)器人很難滿足,。

  此外，在某些機(jī)器人應(yīng)用的新興行業(yè)中,，即使是大企業(yè)也面臨與中小企業(yè)同樣的問題,，3C（Computer、Communication和Consumer Electronics）產(chǎn)業(yè)是這個(gè)方面的典型代表,。

  3C市場中如手機(jī),、平板、可穿戴設(shè)備等主流產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度非?？?，基本上生命周期只有1~2年，短的甚至只有幾個(gè)月,。如果采用傳統(tǒng)機(jī)器人方案,，投入大量資源，耗費(fèi)數(shù)月建設(shè)的生產(chǎn)線可能連成本的零頭還沒收回,，所生產(chǎn)的產(chǎn)品就該退市了,。而如果對生產(chǎn)線再進(jìn)行改造，又要投入巨大的資源,，這是不可接受的,。

  除了資金投入，3C行業(yè)很多時(shí)候更關(guān)心時(shí)間,，常見機(jī)器人自動(dòng)化改造方案耗時(shí)1個(gè)月到數(shù)個(gè)月不等,，但3C產(chǎn)品無法在每一次換代都等待這么久。那邊蘋果說“下個(gè)月開始生產(chǎn)iPhone7的外殼”,，你這邊說“先等我1個(gè)月把生產(chǎn)線改造一下”,，顯然是不現(xiàn)實(shí)的，這些情況下還是人靠譜,，培訓(xùn)3天,，立馬上崗。

3,、無法滿足新興的協(xié)作市場需求

  工業(yè)機(jī)器人一直以來都是高精度,、高速度自動(dòng)化設(shè)備的典范，但是由于歷史和技術(shù)原因,，與人在一起時(shí)的安全性不是機(jī)器人發(fā)展的重點(diǎn),，因此在絕大多數(shù)工廠中出于安全性考慮，一般都要使用圍欄把機(jī)器人和人員進(jìn)行隔離,。

  幸好對于大部分之前機(jī)器人所從事的工作來講,，并不需要人的參與，機(jī)器人可以獨(dú)立完成,。

  但是人力成本的上升,，很多其他以前沒有或很少使用機(jī)器人的行業(yè)開始尋求機(jī)器人自動(dòng)化解決方案,，例如之前提到的3C行業(yè)，還有醫(yī)藥,、食品,、物流等行業(yè)。這些新興行業(yè)中的特點(diǎn)是產(chǎn)品種類很多,、體積普遍不大,、對操作人員的靈活度/柔性要求高。現(xiàn)有的機(jī)器人很難在成本可控的情況下給出性能滿意的解決方案,，那怎么辦,？機(jī)器人不行的，人來補(bǔ)充嘛,，我們搞人機(jī)結(jié)合（不要想歪了）,。

  由人類負(fù)責(zé)對柔性、觸覺,、靈活性要求比較高的工序，機(jī)器人則利用其快速,、準(zhǔn)確的特點(diǎn)來負(fù)責(zé)重復(fù)性的工作,。比如組裝鍵盤，可以由機(jī)器人把鍵帽放置到位,，人來進(jìn)行卡扣的工作,；再比如組裝手機(jī)/電腦，機(jī)器人負(fù)責(zé)把主要零配件,、螺絲放到合適的位置,，人來負(fù)責(zé)排線安裝，卡扣,，擰螺絲的工作,。

  但是如果二者要合作，中間還要隔一個(gè)柵欄就太不方便了,，人和機(jī)器人之間要進(jìn)行交互,，還要先通過安全門，整體效率還不如單獨(dú)使用人來得高,。這個(gè)時(shí)候就需要一些額外的技術(shù)來保證機(jī)器人與人類可以安全的在同一個(gè)區(qū)域工作,，而不需要柵欄這樣礙事的東西擋在中間，即要求機(jī)器人具有安全協(xié)作的特性,。

  各大機(jī)器人廠商的機(jī)器人都配備有各自的安全技術(shù),，例如ABB的SafeMove，F(xiàn)anuc的DCS,，KUKA的KUKA.safe,，但其安全功能本身還比較初級(jí),，例如將物理的圍欄換成了虛擬圍欄、檢測到有人靠近時(shí)自動(dòng)停止,，仍然不算是完整的協(xié)作安全技術(shù),。

顯揚(yáng)科技優(yōu)勢：

顯揚(yáng)科技是國家高新技術(shù)企業(yè)，在機(jī)器人,、機(jī)器視覺方面有多年的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn),，可為你提供完善的售后與保修服務(wù)，以及其他研發(fā)方面協(xié)作,，并且提供專用移動(dòng)機(jī)器人工作臺(tái),。

顯揚(yáng)科技已成功銷售Franka機(jī)器人、UR機(jī)器人,、Robotiq夾具等產(chǎn)品給浙江大學(xué),，清華大學(xué)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)等,，獲得了非常好的評(píng)價(jià),。顯揚(yáng)科技研發(fā)人員超過50人，精通UR,，F(xiàn)ranka,，遨博機(jī)器人安裝、調(diào)式,、二次開發(fā)等,，對基于協(xié)作機(jī)器人的各種應(yīng)用開發(fā)已有超過8年經(jīng)驗(yàn)。

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