汽車制造已成協(xié)作機器人第一大應用場景
全球新能源汽車行業(yè)的快速崛起,讓協(xié)作機器人的優(yōu)勢被更多企業(yè)看到。過去外界對協(xié)作機器人的印象大多在于柔性、安全性,而隨著協(xié)作機器人負載能力、工作精度、機體剛度、整體穩(wěn)定性的提升,協(xié)作機器人正在汽車行業(yè)大展拳腳。
據(jù)高工機器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)發(fā)布的《2024年協(xié)作機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍皮書》顯示,當前汽車及零部件行業(yè)是協(xié)作機器人的第一大應用,整體應用占比接近四分之一,以2023年數(shù)據(jù)推算,當年國內大約有6500臺協(xié)作機器人應用在汽車及零部件領域。
目前全球多個國家的汽車零部和主機廠商都已經(jīng)引入?yún)f(xié)作機器人進廠,包括大眾、通用、豐田、寶馬、保時捷、特斯拉、標致雪鐵龍等國際汽車制造企業(yè),而國內如比亞迪、上汽、長安、吉利、小米等車企均已經(jīng)開始批量應用協(xié)作機器人。
據(jù)中國汽車流通協(xié)會數(shù)據(jù)顯示,2024年汽車行業(yè)平均利潤率只有4.3%。燃油車銷量下滑、新能源汽車百團大戰(zhàn),車企競爭加劇,從供應鏈采購到汽車制造,再到運營和售后服務環(huán)節(jié),車企的降本增效已經(jīng)緊迫到“刀刃向內”、“自逼為王”的地步,引入多技傍身的協(xié)作機器人能夠極大助力造車企業(yè)提高生產(chǎn)效能。
作為國內協(xié)作機器人制造業(yè)單項冠軍,遨博智能在汽車領域正積極開拓多元化的應用布局,并在白車身車間(焊裝車間)、總裝車間、新能源電池、汽車零部件四個重點領域深耕。
遨博智能開發(fā)了負載從3kg到35kg的協(xié)作機器人產(chǎn)品系列,用于滿足汽車行業(yè)產(chǎn)線上適合機器人作業(yè)的多個應用場景,包括裝配、涂膠、螺絲鎖付、檢測、打磨、焊接、充電、上下料搬運、包裝、碼垛等多種工序的機器人應用,致力于實現(xiàn)整個汽車產(chǎn)業(yè)的效率提升。
白車身車間
具體來看,在白車身車間(焊裝車間),遨博智能推出了涂膠、搬運上下料、“四門兩蓋”車身件尺寸檢測、車身打磨、清潔等應用的協(xié)作機器人。
以涂膠工藝為例,涂膠在汽車輕量化、高速節(jié)能、延長壽命、提高性能方面發(fā)揮著重要作用。因關系到汽車車身的密閉性、耐腐蝕防生銹、隔熱降噪等性能,涂膠對工藝要求嚴格,而涂膠工站往往空間狹小,人工涂膠費時費力、精準度不一、人力成本較高。
協(xié)作機器人能替代人工高效地進行作業(yè),遨博智能iH系列全線產(chǎn)品具有3kg-16kg的有效載荷、625mm-1350mm的工作半徑,兼具±0.02mm的重復定位精度,滿足結構膠、密封膠、折邊膠等多種需求,不論是車底涂膠、頂蓋涂膠,還是側圍涂膠均可勝任,并且智能配合產(chǎn)線速度同步完成視覺檢測,保證生產(chǎn)效率。
涂膠工藝
針對焊接過程產(chǎn)生的飛濺,協(xié)作機器人可以對殘留焊渣進行打磨,在打磨之后還可以完成對車間灰塵的清潔,因其具備高精度打磨和高效清潔的特點,在以上環(huán)節(jié)中倍受汽車主機廠商、集成商的青睞。
而搭載協(xié)作機械臂的遨博智能復合機器人可以對車門、蓋板、翼子板等部件進行尺寸檢測。據(jù)了解,復合機器人用于車身尺寸檢測的集成度高,工程難度較大,目前國內多家本體廠商和集成商仍在不斷完善和技術攻堅中。
總裝車間
在汽車總裝環(huán)節(jié),經(jīng)過對汽車總裝流程工藝的拆解分析,遨博智能找到了協(xié)作機器人的獨特優(yōu)勢,并推出了涂膠、視覺檢測、螺絲鎖付3大類14項工藝應用,無需開辟獨立工作區(qū)域,只需簡易部署,協(xié)作機器人可在多個環(huán)節(jié)改善作業(yè)的一致性,提高工作效率。
比如針對前后風擋玻璃、三角窗、天窗玻璃的涂膠工作,遨博智能開發(fā)了涂膠算法指令,結合算法和軟件工藝包,協(xié)作機器人可以在不到1㎡的空間內規(guī)劃多種路徑,完成粗細一致的精準涂膠。
在視覺檢測環(huán)節(jié),協(xié)作機器人可以完成整車檢測、ADAS檢測、裝配過程檢測、底盤檢測、前后橋檢測、車門線檢測等工作。比如遨博智能服務的某龍頭企業(yè)的ADAS檢測方案,只需2臺搭載視覺設備的協(xié)作機器人,就可以完成對車門、車燈、前蓋、車輪轂等部位的詳細檢測,全面提升汽車總裝后端檢測工藝的精準程度和標準化。
整車功能檢測
汽車及汽車零部件行業(yè)具有嚴格的生產(chǎn)標準和體系,但目前在組裝中仍然存在大量依賴人力的工藝,比如螺絲擰緊工藝。遨博智能螺絲鎖付機器人可以自動定位鎖付位置,重復定位精度可達±0.02mm,在360°空間的任意角度通過吹釘、吸釘、預擰緊等多種方式完成螺絲鎖付,應用在剎車盤、前后橋、儀表封裝線等環(huán)節(jié)的流水線工位中。
螺絲鎖付應用場景
新能源電池
GGII數(shù)據(jù)顯示,每年應用在新能源領域的協(xié)作機器人出貨量占比不到4%,當前鋰電行業(yè)生產(chǎn)線設備以單機自動化為主,存在人工切換產(chǎn)品、交付周期長、產(chǎn)線智能化程度低的痛點,協(xié)作機器人在新能源電池領域有著絕佳的應用機會。
遨博智能通過實際部署發(fā)現(xiàn),協(xié)作機器人可以承擔鋰電池從電芯段、模組段到封裝段生產(chǎn)的整個工藝,包括檢測、側燙、涂膠、貼標、焊接、上下料、螺絲鎖付、包裝、碼垛、清潔等工序。
汽車零部件
在汽車零部件領域,汽車動力總成,以及電驅、車燈、座椅、儀表等部件加工依然是當前協(xié)作機器人企業(yè)大量出貨的應用場景。
汽車尾燈螺絲鎖付
比如在汽車零部件測量領域,遨博智能與合作伙伴共同推出了柔性智能粗糙度測量系統(tǒng),能夠高精度、高速度完成特定場景的粗糙度測量工作,實時傳送數(shù)據(jù)結果,降低產(chǎn)品次廢品率。
汽車零部件柔性智能粗糙度測量系統(tǒng)
遨博智能認為,在汽車零部件的裝配、涂膠、螺絲鎖付這三個應用場景中,去配合并服務客戶進行協(xié)作機器人的應用替換,更容易起量和復制。
尤其是螺絲鎖付機器人,汽車廠中存在大量替換人力的應用空間,協(xié)作機器人的高效穩(wěn)定運行,能夠為汽車企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。
深挖汽車智造新場景
新能源汽車的迅速起量、智能駕駛技術的日益普及,帶動了汽車制造行業(yè)對輕量化、智能化、定制化的需求,一些新的場景應用不斷涌現(xiàn),也為協(xié)作機器人帶來了機會。
針對汽車充電的龐大需求,遨博智能與第三方合作開發(fā)了移動充電機器人,集成了協(xié)作臂、自動化技術和視覺避障系統(tǒng),當車輛停好后可自動定位充電口,實現(xiàn)充電槍的插接,可廣泛布置在酒店、商場、公交車等公共停車場內,完成無人值守自動化快速充電。
新能源汽車充電機器人
又如在新能源汽車的輕量化車身材料加工,協(xié)作機器人可以很好地處理碳纖維復合材料和鋁合金材料的加工,以及高效完成塑料件車身的裝配與螺絲鎖付。
上下料應用場景
汽車行業(yè)高度集成的自動化制造,意味著需要更加嚴格的質檢工序,確保車身、零部件、整車功能的完備。融合AI視覺和感知技術的協(xié)作機器人,可以在原有產(chǎn)線中多角度部署,精準高效地完成缺陷檢測任務,極大優(yōu)化人力配置。
從汽車行業(yè)智能化迭代的進程來看,目前協(xié)作機器人在伺服裝配、自動擰緊、圖像識別、視覺定位、傳感器檢測、模塊智能測試等技術上仍然有巨大的應用落地空間,也是所有國產(chǎn)協(xié)作機器人廠商進一步深入汽車行業(yè)所需攻克的技術方向。
GGII數(shù)據(jù)顯示,當前國產(chǎn)工業(yè)機器人品牌在汽車零部件領域市場占有率為30%,而在汽車整車行業(yè)應用市場占有率不超過10%,核心技術成熟度不夠是制約國產(chǎn)機器人在汽車市場應用的主要原因。
能否在汽車制造場景中穩(wěn)定發(fā)揮作用,也是考驗一家機器人企業(yè)技術是否過關的試金石。遨博智能在汽車領域擁有長期穩(wěn)定的合作伙伴,并持續(xù)拓展服務邊界,與更多造車領域的新銳企業(yè)達成合作。
遨博智能自研了包括機器人實時操作系統(tǒng)RT-ROS;高速、高精度協(xié)作機器人本體結構;高精度柔性控制等核心技術。在減速器、電機、編碼器、伺服驅動器、控制器等機器人核心零部件領域,也實現(xiàn)了核心技術自主可控,并在軟件方面推出了ARCS機器人操作系統(tǒng)、ARAL算法庫、智能工藝包等多個輔助應用功能。
面對汽車行業(yè)的變化,遨博智能思考的,是如何既能保證產(chǎn)品剛性,又能實現(xiàn)輕量化的機體設計,以應對現(xiàn)場產(chǎn)線更多的需求變化,并通過模塊化整合,推出更簡易的編程系統(tǒng)和操作界面規(guī)劃、滿足復雜操作的拖拽示教等功能。
協(xié)作機器人想要有更多的銷量,當前更主要的是抓住應用場景。遨博智能CEO韓永光認為,“機械臂不是一個最終產(chǎn)品,比如把它放到新能源汽車生產(chǎn)線上,它就是生產(chǎn)汽車的機器人,要讓機械臂能夠跟實際應用場景充分貼合,需要大家聯(lián)合推出更合理的解決方案”。
過去30年,中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)從模仿到引領,實現(xiàn)彎道超車;過去10年,中國協(xié)作機器人在正面戰(zhàn)場同外資品牌競爭,已經(jīng)取得了全球市場的份額領先。
放眼未來,伴隨更多優(yōu)秀機器人企業(yè)的孜孜探索和銳意創(chuàng)新,相信在汽車制造領域,國產(chǎn)工業(yè)機器人扛起汽車制造業(yè)大旗的時刻即將到來,國產(chǎn)協(xié)作機器人將在汽車制造領域柔性化、智能協(xié)同化的趨勢下發(fā)揮中堅力量。
(審核編輯: 光光)
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