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湖北荆州,美的洗衣机工厂迎来美的人形机器人,从事巡检、机器运维、设备检修等工作;德国汉诺威,上海节卡智能协作机器人表态工业博览会,展示了轻捏薯片级别的控制本领,引得众多观众体验;北京极智嘉的机器人智能仓储系统打入西门子等环球大客户供应链……今天,中国的工业机器人产品已在千行百业深度运用、不断成长。
从单机功课到集群协同,从实行终端到决策中枢,从简单拼装到周全国产化,从中低端包围到高端市场规模替代,从重点行业运用到赋能千行百业……通过技术立异、场景融合、野生智能赋能,工业机器人正从传统简单的机械臂进级为集群协同、智能决策、全链自立、多域赋能的“全能选手”。
核心技术连续突破,国产重载机器人蓄势待发
转体、伸展、挥舞手臂……走进美的蓝橙实验室(高端重载机器人全国重点实验室),一台台橙色的库卡六轴工业机器人,抓举着不同重量的“杠铃”,不知疲倦地做着“托马斯全旋”。“这是在做重载机器人整机耐久寿命测试。”实验室主任助理脱立恒博士报告记者,这些机器人大都采用了全国产的加速机、伺服电机等核心零部件。
实验室里,一台细弱的铁灰色大型工业机器人分外能干。脱立恒报告记者,这台高刚度、高精度、高可靠性的工业机器人是库卡自立研发的最新科技成果,“尽管负载是500公斤级,但整机精度刚度较传统机型提升了3倍。”
展开剩余 82 %“以后,机器人技术正从传统工业领域迈向广阔运用市场。尤其是在高端制造、航空航天、动力医疗等战略家当中,高刚、高精、高可靠性重载机器人作为核心装备的紧张性日益凸显。”库卡中国企业业务总经理陈峰说,从2015年到2025年,负载300公斤及以上六轴工业机器人的市场规模增长了10倍。
2017年收买德国库卡后,美的在共性技术和重载机器人关键零部件上加大研发投入,已完成加速机、伺服电机与驱动控制三大核心部件国产化。聚焦重载机器人周全自立化,美的蓝橙实验室突破重载RV加速器、重载伺服电机、全新架构控制器等核心功效部件关键技术,开发出抗干扰运动刚度模型,有效解决了重载机器人在精度和刚度方面的难题。
在重载工业机器人领域,我国企业正在完成群体突破。埃斯顿推出700公斤级工业机器人,可广泛运用于重工装备、汽车、建材等行业;埃夫特最新款重载机器人,2024年已完成百台以上批量贩卖;汇川技术推出的六关节机器人,最大负载本领达220公斤;广州数控最大负载量500公斤的系列重载机器人,已成功通过我国强制性产品认证。别的,新松、柴孚、卡诺普等多家企业也在奋起直追。
“我国工业机器人家当已从核心部件进口,转入部分国产克己阶段,正朝着完整国产克己加速迈进。”陈峰深信,未来两年内,搭载国产RV加速器、伺服电机、控制器,而且在精度、可靠性上比肩国际知名品牌的国产重载工业机器人将完成批量运用。
打破国际品牌市场垄断,在高端场景运用上完成规模替代
走进广汽领程重型卡车制造基地的驾驶室焊接车间,6台黄色埃斯顿点焊机器人正协同功课——机械臂灵活翻转,焊枪在驾驶室骨架间快速起落,溅起细密的焊花。经过优化计划,每台机器人通过自动对象更换系统完成搬运与焊接使命快速切换,效率大幅提升。每小时5台的临盆节拍下,焊点反复精度稳定控制在±0.08毫米,合格率连续保持100%。
“过去,工厂内的机器人清一色用的是国际品牌,但此次我们坚定选择国产。”广汽领程制造中心部长杜式斌报告记者,在选定供应商前,技术团队曾请多家供应商进行试焊,发现埃斯顿机器人的焊接质量不逊于一些进口设备,价格还更具优势。
更关键的是,作为国内少数完成核心部件完整自立化的企业,埃斯顿具有凭据细分运用场景提供定制化解决方案的本领。“埃斯顿还将控制系统的一些核心程序开放给我们,两边共同开发关于驾驶室焊接线的优化程序,并完成学问产权共享。”杜式斌说。
在车用弧焊机器人领域取得突破的另有埃夫特。在比亚迪合肥工厂焊装车间,近200台埃夫特ARC系列弧焊机器人在前后副车架焊装工位协同功课。“这些搭载自研发抖抑止算法的国产机器人,焊接反复定位精度稳定控制在±0.03毫米,完整对标国际一线品牌功课标准。”比亚迪合肥工厂有关担任人介绍,截至目前,比亚迪在八大基地累计安排埃夫特弧焊机器人近千台。
“弧焊机器人国产化不是简单的替代,而是从工艺包、核心部件到控制系统的全栈立异。”埃夫特智能机器人股分无限公司董事长兼总经理游玮举例说,埃夫特此番突破高性能弧焊机器人及其部件/软件关键核心技术,形成了系列化拥有完整自立学问产权的高精密RV加速机产品、专用润滑油/脂、高性能专用伺服电机、运用工艺包和操纵系统,全体性能达到国际先进程度,自立化率超过96%,部分完成100%自立可控。
在高端场景运用上完成对国际品牌的规模替代,得益于国产工业机器人精度、可靠性、耐久性的提升。日前,国家重点研发计划“智能机器人”重点专项“自立智能弧焊机器人技术与系统”项目已启动。由埃夫特牵头的这个新项目,焊接机器人精度能到0.5毫米,还可自立识别焊缝、规划路径,焊接智能化程度将迈上新台阶。
在高端场景完成突破的同时,我国工业机器人运用也在向广度延展。统计显示,2024年我国工业机器人产量55.64万台,同比增长14.2%。国际机器人联合会最新数据显示,2023年中国新安装27.6万台工业机器人,占环球安装总量的51%。继汽车、3C电子行业后,新动力、卫浴陶瓷、金属加工、家具家电等通用工业领域开始成为中国工业机器人的新增市场主力。
野生智能加速融合,从“单机智能”到“群体智能”
在山东邹城珞石智能制造家当园,一台搭载力觉与视觉传感器的协作机器人正精准演示电脑USB接口装配。机械臂犹如被给予人类触觉与视觉,在插接过程中实时感知接触力,动态调整角度与力度,展现出“斜触修正”“二次对位”等拟人化操纵。
“这款机器人融合了力控搜刮与视觉伺服技术,可胜任微米级精密装配。”珞石机器人创始人兼首席实行官庹华介绍,2023年起,公司实施“机器人+AI”战略,通过野生智能技术加强机器人的感知决策本领,在3C电子、汽车零部件等领域完成突破性运用,“底层控制技术与AI的深度融合是智能进级的关键。”
在一座海外大型仓库内,700台北京极智嘉科技股分无限公司的自立挪动机器人以每秒2米的速率穿梭于2万平方米的立体空间中。它们与40个多功效工作站协同功课,将传统“人找货”模式彻底倾覆——货架自动流转至工作站,机械臂精准抓取商品,自立挪动机器人沿动态规划的路径快速运输,整个仓库日均处理超35万件货物,单个工作站峰值效率达500件/小时。
“这里没有固定的功课分区,企业对企业(B2B)和企业对消费者(B2C)订单混淆处理,打扮、电子等全品类商品共用存储空间。”极智嘉首席技术官李洪波解释道,通过“混淆存储算法”和“动态路径规划系统”,机器人集群可实时调整使命优先级、避免拥堵,更可灵活调整运营规模,轻松应对促销活动时代的需求高峰。
突破群体智能控制、动态路径规划等技术,推进工业挪动机器人从“单机智能”向“系统智能”跃迁,让极智嘉具有了单系统调度超5000台机器人的技术本领,并在环球建成10余个“千台级”机器人智能仓库示范项目,在智能仓储领域连续6年保持环球市场占有率第一,海外业务收入占比超过75%。“‘群体智能’已成功延伸至工业制造场景。”李洪波介绍,极智嘉已与西门子、宁德时代等环球制造业领军企业展开深度合作,推进物流智能化进级。
工业机器人与野生智能深度融合,通过自适应环境感知、连续自学习优化和类人决策本领,完成柔性临盆与智能协作,大幅提升制造效率与灵活性,是推进智能制造的紧张驱动力。
谈及“野生智能+工业机器人”的进展潜力,陈峰提供了另一个视角。“目前,我国工业机器人市场容量约30万台,其商业模式是定制化开发,专业职员安装、调试,甚至是陪工陪产。如果未来市场容量达到每年100万台,对安装、调试、运维职员的需求将大幅增长。”陈峰说,工业机器人出厂自带野生智能,开箱即用、一键安装、预测性维护都是市场需求,也将变为现实。