協作機器人對於傳統工業機器人是替代or互補?

協作機器人對於傳統工業機器人是替代or互補?

自協作機器人進入市場以來,就以迅雷不及掩耳之勢成為了全球關注的焦點,並迅速得到了業界對其發展前景與應用價值的廣泛認可。

美國市場研究公司ABIResearch發佈的《協作機器人的市場行情和當前發展狀況》研究報告中指出:2015年至2020年期間,協作機器人部門有望增長10倍,從2015年的接近9500萬美元升至2020年的超過10億美元。麻省理工(MIT )研究員在BMW工廠所做的一項研究顯示,人類與協作機器人共同工作,效率會比人或機器單獨工作要高,而且能減少85%的工作空閒時間。英國機器人技術研究公司Shadow Robots的RichWalker則表示,“能夠安全地將機器人從安全防護網中移出、使其與人類合作是業界的一大鉅變,這意味著你可以讓強大精細的機器人去幫助弱小但技術純熟的工人。”與此同時,國際機器人巨頭如ABB、庫卡、發那科等廠商都陸續推出了多款協作機器人產品,國內也有很多廠商進入這個領域。那麼,是否意味著協作機器人會取代傳統工業機器人呢?不免讓人心生這樣的疑惑。

長期以來,傳統工業機器人工作時,出於安全性考慮,企業一般會通過防護網/安全圍欄等方式將人類排除在工作區或以外,但是由於生產過程複雜,且機器人與人類的擅長點不同,很多工作單靠機器人或者人來完成結果都不理想。

協作機器人作為一種在一定區域內安全地與人類進行交互的新興機器人,通過與人類並肩協作的方式來實現高效生產,本質是最大化地發揮人與機器人各自的優勢,即讓機器人輔助人類去完成那些高精度、高重複性的工作,而人類則解決對柔性、靈活性等要求高的工作。

相比傳統工業機器人,除了安全性高、人機交互等特性以外,協作機器人還具有應用成本低、易於佈署、靈活性高等優勢。

具體來說,應用成本低體現在機器人本身的價格和部署兩方面。據悉,一臺主流場合使用的工業機器人,根據負載能力的不同,售價區間在10w~40w元,另外為了保證重複定位精度等,企業還需要聘請系統集成商根據其生產特點對機器人進行特定的配置和編程,甚至生產線進行整體佈局或改造,而這一部分的成本非常高,至少是機器人售價的2~3倍,且佈署過程會耗費大量的資源;協作機器人售價則相對低,一般為10~20w,而且在大部分場合可以開箱即用,普通的工人通過一定的訓練也可以完成許多部署工作。

協作機器人的靈活性高,體現在企業可以不用因為產品的變化而更換機器人,只需簡單編程和訓練就能適應下一個工作任務,即使出現機器人故障也能迅速由人或新的機器人來補充;傳統工業機器人則重複佈署成本高且複雜,而且如果某臺機器人發生故障,會影響整個生產線的工作情況。

也正是基於此,協作機器人大大吸引了資金不太充足的中小型企業;產品具有小批量個性化、更新換代速度快等特點的3C行業;以及對柔性化生產模式要求高的企業等。例如,東風日產引入了FANUC CR-35iA協作機器人,由CR-35iA完成繁重的上下料工作,人則完成檢驗和貼標工作;在電子行業,由機器人來放置零件,操作人員負責組裝等。

儘管,與傳統工業機器人相比,協作機器人有著無可比擬的優勢,但也存在一些很明顯的缺點。如出於安全因素考慮,協作機器人的速度和重量必須被控制在一定範圍內,否則極易造成碰撞和損傷,因此協作機器人的速度普遍很慢;由於協作機器人體重輕便,較小的自重導致剛性不足,重複定位精度一般比傳統機器人要低一個數量級;此外,協作機器人體型小巧,負載比較低,一般工作範圍只與人的手臂範圍相當,很多場合無法使用。


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