【遠榮智能•頭條】「人機協作」從概念到趨勢的解析（五）：國外製造業協作機器人應用一覽

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由高工機器人發起的「2017高工機器人全國巡迴研討會」即將隆重啟幕，將攜手機器人行業各領域的領軍企業在全國三大區域三十城展開深入巡迴調研。

巡迴報名聯繫人：羅思娜 13632944360

鑒於人機協作在製造領域的重要性不斷提升，傳統工業機器人巨頭紛紛布局協作機器人，憑藉其完善的全球業務網路，快速實現本土化服務，在具體市場份額競爭中佔據上風。優傲、Rethink等行業新興企業在協作機器人領域的布局則更早，在數年前即推出了機器人系列產品。

目前，協作機器人的應用模式正逐步由執行層面向交互性服務轉變。協作機器人開始走出實驗室，從部分企業切入，進行試點應用，漸漸推廣到中小企業以及服務領域應用，最後普及到具體細分場景領域的應用。

應用場景涉及工業中的生產和製造，基於高精度感測、機器視覺、安全控制的應用，協作機器人能實現真正的柔性生產與人機交互，進而代替人工。同時，隨著機器學習的不斷深入，機器人的智能化程度不斷提高，不僅可以替代體力勞動，也可替代部分腦力勞動，真正實現智能化，應用於教育、醫療、物流、餐飲等服務業，輔助人類的生活。

那麼，為什麼協作機器人首先在國外的產線中得到應用呢？因素不外乎成本和效率兩個方面。國外人力成本高，協作機器人替代人力的投資回報率也高，很多百來人規模的企業也願意啟用協作機器人來進行自動化改造。

當然，協作機器人目前依然處於起步階段，預計到2020年左右，協作機器人的全球市場價值將達到30億美元。

汽車：顛覆業界常態 解放人類雙手

在工廠生產探索中，汽車行業都是使用機器人的先鋒，這種趨勢在今天依然持續著。

隨著消費者個性化和定製要求的增多，對於大型工業機器人來說，它們越來越難以勝任製造精密配置汽車的任務。據數據顯示，自從2010年以來，由於使用了工業機器人，美國的汽車產量以每年約16%的平均速度遞增。近期，通用、賓士、寶馬以及福特等公司則開始使用有別於傳統笨重工業機器人的協作機器人。

福特汽車公司率先藉助先進的生產線生產出了全球首輛汽車。如今，福特汽車公司的工人和機器人正在打破業界常態，運用庫卡的協作機器人來實現人機協同操作，製造汽車。

協作機器人首先被用於輔助工人們裝配福特嘉年華轎車的減震器，該裝配任務對精度、強度要求極為嚴格，同時要求其操作極為純熟。福特的工人們與機器人緊密合作，確保每次裝配均能完美匹配。

協作機器人的測量高度約在3英尺以上，在兩大工位與一線工人進行協同生產。相較於以往藉助機器人對重型減震器和安全工具進行相關操作，工人們如今只需按下操控按鈕，機器人就會完成起吊作業，隨後將減震器自動定位並配置到車輪拱板位置以完成減震器的安裝工作。

協作機器人配備了感測器，如果探查到其工作路徑中存在障礙物，機器人就會自己停止作業，確保工人們的人身安全。

此外，在汽車總裝方面，已經可以實現「機器人負責抓取和安裝備胎，人工緊固」以及「機器人將配件螺絲放到合適位置，人工安裝卡扣和擰螺絲」的人機協作。

值得關注的是，賓士、寶馬、奧迪都在研發更智能的機器人，以提高機器與工人協同工作時工人們的安全。

3C：精準作業 顯著提升自動化效率

3C電子行業具有元件精密和生產線更換頻繁這兩大特點，一直以來都面臨著自動化效率方面的挑戰。而協作機器人擅長在這些環境中工作，可用於金屬鍛造、檢測、組裝以及研磨工站中，實現許多電子部件製造 （ECM） 任務的自動化處理所需要的軟接觸和高靈活性。

據ABB稱，無論是機械手錶的精密部件、手機、平板電腦還是台式電腦零部件的處理，雙臂協作機器人YuMi都能以其精確性輕鬆應對，甚至連穿針引線、做花式咖啡都不在話下。

據悉，索尼已向ABB下單購買YuMi，機器人將被位於南威爾士的索尼英國技術中心用於拾取和放置電路板零件，主要為研發而用。該技術將有助於索尼提高其PCB裝配技術並在大容量電路板生產中提高生產率。

此外，「獨臂工匠」Sawyer在3C行業的實力也不容小覷。在電腦內存條組裝和上電檢測的工位上，Rethink機器人Sawyer因其體積小巧，重複定位精度高，能夠繞開電腦的線圈到達工作位置，並通過其力覺控制功能實現電腦內存條組裝，實現一致性。

Sawyer適用於小批量、多品種生產需求，能夠解決內存條組裝勞動強度大、環境特殊、質量要求高、熟練程度要求高等工位需求，在台式電腦、筆記本、手機、Pad等3C行業裝配工作上有很大的應用價值。

食品：部署靈活 解決季節彈性需求

食品行業尤其容易受到季節性活動的影響，高峰期間勞動力頻繁增減十分常見，而這段時間內往往很難僱到合適的人手，得益於按需使用的靈活性，協作機器人有助於滿足三班倒和季節性勞動力供應的需求，並可用於多條不同的生產線，例如包裝箱子、裝卸生產線、協助檢查等。

以Sawyer夾雞蛋為例，Sawyer通過一取一放的簡單拖曳訓練，通過力覺控制能夠很好地控制夾持雞蛋的力度，保持雞蛋不破、不掉。

Sawyer的快速編程與示教的特點則有利於快速應用到各個行業，在食品行業如優格、啤酒、香煙等需要力度控制的情況下，運用群抓群放的功能使Sawyer完成在Tray盤抓放、多層（碼垛）抓放等。

白色家電：在噴塗等有害有毒作業環境下取代人工

在冰箱、空調等白色家電生產廠商使用協作機器人給壓縮機銅管刷防護漆，手臂的夾具通過專用的泵自動輸送定量的防護漆，能夠按照規劃的路徑對壓縮機銅管表面進行精準的刷防護漆工作，且能適應一定的位置偏差。

這樣就把人力從繁複的勞動以及有毒有害的工作環境中解放出來，充分展示了協作機器人的靈活性。

塑料：靈活裝卸機器、組裝組件、包裝裝運

塑料設備的部件和材料普遍較輕，因此該行業非常適合使用協作機器人。在塑料行業，協作機器人可以裝卸注塑機，配套塑料傢具組件，將成品部件包裝到吸塑包裝或密封容器裝運。

教育：為研究持續提供技術動力

目前，許多研究版的協作機器人已在全球各大高校得到廣泛應用，學校的率先引進，為研究和教育活動提供了多項基礎性技術，為支持未來創新和員工隊伍培養提供了經過行業測試的強大平台，通過「產學研用」相結合可以為全球製造業培養出更多人工智慧專業的未來新星。

結語

上述這些領域工藝複雜，用傳統自動化手段很難經濟、快速地升級既有產線，而協作機器人可以局部替換一些工種，小規模改造既有產線，進而快速適應新產品，實現短周期、少投入、低風險、高靈活性地改造整個「自動化」格局。

業內人士會將協作機器人與電話作類比，認為傳統工業機器人就像固定電話，協作機器人是行動電話，甚至是智能手機。傳統工業機器人被限制在固定場所，僅占流水線10%的市場，也就是說流水線上只有10%的領域可以用傳統機器人替代人來工作，而剩下的90%是傳統機器人無法替代的。

協作機器人作為跨領域產品可以運用在各種場所，如工業、服務業、娛樂等，只是目前作為新事物剛出現，受到一些限制，但隨著協作機器人性能的提高，未來可以適應全流水線，可大規模爆發性應用，需求量驚人。

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