首頁 > 來源: 科技日報
牛年央視春晚上，一款會寫福字的“書法機器人”奪人眼球，展示了協(xié)作機器人的靈巧操作。實際上，這對協(xié)作機器人來說僅僅是“牛刀小試”，它的本領(lǐng)遠非如此。
協(xié)作機器人在工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)揮出巨大作用。簡單來說，傳統(tǒng)的工業(yè)機器人通過與人的接觸隔離來確保安全自主工作，而協(xié)作機器人則是在共享空間中或在與人近距離接觸的情況下，獨立或順序地完成任務。作為現(xiàn)代工業(yè)機器人的一個重要分支，協(xié)作機器人自面世以來便備受矚目，近年來更是發(fā)展迅猛。
據(jù)高工機器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)預測，到2023年，全球協(xié)作機器人銷量將達8萬臺，市場規(guī)模接近120億元。這意味著，繼2020年開始的協(xié)作機器人融資大潮后，國產(chǎn)協(xié)作機器人進入了又一個爆發(fā)周期。
“協(xié)作機器人不僅提高了生產(chǎn)力，更改變了生產(chǎn)關(guān)系，它們將人類從繁重、危險、機械重復的勞動中解放出來，讓人的智慧和能力可以在更多高附加值的工作中體現(xiàn)。”艾利特(ELITE)機器人公司董事長兼CEO曹宇男在接受科技日報記者采訪時表示，“協(xié)作機器人真正意義上實現(xiàn)了與人類并肩工作，從這一點來看，它們就像是人類的機器人同事。”
與其說“省力”不如說“為人賦能”
“協(xié)作機器人也叫人機協(xié)作機器人，它的最大特點是能夠靈活部署、使用安全可靠、簡單易上手，用戶體驗比傳統(tǒng)工業(yè)機器人有大幅提升。”曹宇男說。
據(jù)了解，為保障工作人員安全，傳統(tǒng)工業(yè)機器人的行動往往會被限制在安全圍欄內(nèi)。只有在停止或限制機器人高精度、高速度操作(如焊接、搬運碼垛、拋光打磨等)后，工作人員才能進入安全圍欄。
而協(xié)作機器人能夠與人類在共享空間中近距離互動，它無須設置安全圍欄，可直接與工作人員在一條生產(chǎn)線上一起工作，能夠在保障員工安全的同時掃除人機協(xié)作障礙。
“與其說協(xié)作機器人是為了人類‘省力’，不如將它理解成‘為人賦能’更貼切。”曹宇男說，以傳統(tǒng)焊接機器人為例，負責操作的員工需要掌握焊接知識和一定的編程能力，而具有簡化編程功能的協(xié)作機器人大大降低了編程門檻，讓僅有焊接經(jīng)驗的工人也能根據(jù)界面設置輕松完成編程操作，使用起來更加簡單。
除了安全、靈活、易用外，高效也是協(xié)作機器人的一大亮點。傳統(tǒng)工業(yè)機器人存在造價成本高、部署成本高等痛點，使一些中小型企業(yè)望而卻步。“協(xié)作機器人的集成周期更短，停線損失更小，省去了包括維護費用和改線成本在內(nèi)的隱性成本，通常投資回報周期在12個月以內(nèi)。也就是說，使用協(xié)作機器人一年就能幫助用戶節(jié)省一個工人的工資。”曹宇男說。
可適應更多元的工作領(lǐng)域
基于對市場的判斷和思考，曹宇男把協(xié)作機器人適配場景分為兩大類：第一類是協(xié)作機器人可實現(xiàn)的增量市場部分，比如搭載自動導引運輸車(AGV)功能模塊的復合移載機器人、電力機器人、醫(yī)療輔助機器人等;第二類是存量市場部分，例如在汽車車燈及發(fā)動機缸體的擰緊工藝段，基于對部署方式、空間可達性及綜合成本等各維度的綜合對比，協(xié)作機器人比工業(yè)機器人更加適配。
相較于傳統(tǒng)工業(yè)機器人，輕量化、靈活度更高的協(xié)作機器人非常適合用于裝配、擰緊、機床上下料、物料檢測、物品取放、打磨和拋光等領(lǐng)域，能夠高效解決工作區(qū)域內(nèi)需保證人員安全、安裝空間有限等問題。
當前，協(xié)作機器人的重要性在3C(Computer、Communication、Consumer Electronics)行業(yè)日益凸顯。3C是電腦、通訊及消費類電子產(chǎn)品的統(tǒng)稱，這些產(chǎn)品具有迭代速度快、零部件復雜等特點，許多工廠被要求在短時間內(nèi)生產(chǎn)一系列不同型號產(chǎn)品，生產(chǎn)線面臨快速整合重組的壓力。
“以檢測工位為例，可能每幾個小時就要切換生產(chǎn)線。如果使用傳統(tǒng)機械平臺上下料，無法滿足快換要求。”曹宇男介紹，“但是協(xié)作機器人的機械臂本體集成了模塊化程序，在生產(chǎn)線切換時，操作者可直接調(diào)用程序，快速部署機器人執(zhí)行指令，使得切換調(diào)試時間大大縮短，從而滿足短時間內(nèi)切換生產(chǎn)線的需求。”
在新消費、新零售行業(yè)，協(xié)作機器人也大放異彩。無人超市、自動售賣機、人臉識別、無感支付等概念層出不窮，總體來說都是通過設備和軟件實現(xiàn)“近場景”人機交互。
除上述領(lǐng)域，協(xié)作機器人在物流包裝、醫(yī)療、食品等領(lǐng)域的作用也越來越顯著。它使得人類和機器更好地配合，充分發(fā)揮彼此優(yōu)勢，能夠適應更加多元的工作領(lǐng)域。相關(guān)專家預計，機器人的迅猛發(fā)展并不會導致其取代人類，未來人機協(xié)作將成為常態(tài)。
平臺化、容器化或為破局之路
隨著技術(shù)進步和制造成本降低，協(xié)作機器人的市場接受度越來越高，同時競爭也愈發(fā)激烈。據(jù)GGII數(shù)據(jù)顯示，2016年全球協(xié)作機器人廠商數(shù)量在30家左右，其中中國市場協(xié)作機器人廠商數(shù)量為15家左右;而到2020年，全球協(xié)作機器人廠商數(shù)量超過110家，中國市場超過75家。
“從制造商角度出發(fā)，我們并不認同低價替代邏輯。依靠單純的價格戰(zhàn)和低價策略并不能推動協(xié)作機器人市場的規(guī)模持續(xù)擴大，用戶所重視的‘性價比’的概念首先應該是‘好用’而不是‘便宜’。”曹宇男說。
國產(chǎn)協(xié)作機器人的發(fā)展也驗證了這個邏輯。相比著名的元老級廠商——丹麥優(yōu)傲協(xié)作機器人公司(UR)，目前銷量第一的國產(chǎn)協(xié)作機器人在國內(nèi)售價未達到UR產(chǎn)品的一半，可以說具備了相當明顯的價格優(yōu)勢，但其銷售額卻不及UR的50%。
“這說明了低價戰(zhàn)略不但無法搶占現(xiàn)有的協(xié)作機器人存量市場，也不能開拓可復制的、批量的應用場景。協(xié)作機器人市場的特征是長尾，大多數(shù)需求會集中在已經(jīng)開發(fā)出的存量市場，而分布在尾部的增量市場需求是個性化的、零散的，這些需求累加起來，就會形成一個比存量市場還大的市場。要爭取這部分市場，關(guān)鍵在于‘術(shù)業(yè)有專攻’。”曹宇男說。
在曹宇男看來，協(xié)作機器人目前仍舊只是一個實現(xiàn)自動化或柔性化的工具，而引爆協(xié)作機器人市場需要上中下游，即機器人原廠、機器人配件及生態(tài)(各類末端執(zhí)行器、傳感器、軟件)、集成商、終端用戶的協(xié)同。協(xié)作機器人的應用需要繼續(xù)打磨，但平臺化優(yōu)勢已經(jīng)逐步顯現(xiàn)。
“我們的戰(zhàn)略是對標國際領(lǐng)先水平，深化產(chǎn)品力。因此我們推出的平臺級CS協(xié)作式機器人新品，完全基于全新的基礎架構(gòu)，在包括操作界面和編程方式在內(nèi)的軟件，以及示教器、機器人本體在內(nèi)的硬件全面升級，展示了新一代協(xié)作機器人的靈活性和開放性，以及人機協(xié)同自動化技術(shù)的最新成果。”曹宇男說。
曹宇男認為，堅定押注平臺化將成為協(xié)作機器人企業(yè)發(fā)展的破局之路。“平臺化的實質(zhì)在于通過打造易用、安全、靈活可拓展的協(xié)作機器人本體產(chǎn)品和操作系統(tǒng)，為用戶、集成商、末端執(zhí)行器和軟硬件合作伙伴提供一個‘好用’的載體，從而簡化協(xié)作機器人從技術(shù)端到應用端的落地。”曹宇男說，協(xié)作機器人發(fā)展至今，競爭的焦點已經(jīng)不在于產(chǎn)品和成本，而在于對終端需求的響應。
“未來要進一步發(fā)展并實現(xiàn)機器人與人并肩工作，從機器人本體廠商的角度而言，平臺化、容器化的產(chǎn)品是關(guān)鍵。”曹宇男說。
本報記者 馬愛平 實習生 劉平平
