許多尖端技術(shù)皆與機(jī)器人學(xué)范疇相關(guān)聯(lián)，如機(jī)械學(xué)習(xí)跟人工智能、人工智能、人機(jī)協(xié)同或自立挪動(dòng)體系。智能機(jī)器人是制造業(yè)數(shù)字化的緊張組成部分，寰球制造業(yè)面對(duì)極大應(yīng)戰(zhàn)。
然而，跟著花費(fèi)趨向的疾速變更，資源的欠缺，技巧工人的欠缺，社會(huì)的老齡化和對(duì)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)物的需要，基于柔性工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化為這些應(yīng)戰(zhàn)供給了解決方案。是以2019年咱們不只看到投入運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器人數(shù)目隱著增長(zhǎng)，并且看到愈來(lái)愈多的機(jī)器人使用正在新的應(yīng)用領(lǐng)域。
世界機(jī)器人格式跟趨向若何？
垃圾分揀機(jī)器人原理快遞分揀機(jī)器人工作設(shè)計(jì)圖IFR數(shù)據(jù)估計(jì)，正在經(jīng)濟(jì)不確定性的鞭策下2019年將持平，機(jī)器人銷(xiāo)量約為42.1萬(wàn)臺(tái)，詳細(xì)數(shù)據(jù)將于2020年9月頒布。
正在其2019年9月頒布的顯現(xiàn)，2018年寰球機(jī)器人裝置量增加6%，到達(dá)422271臺(tái)，代價(jià)165億美元。機(jī)器人的操縱庫(kù)存計(jì)較為2439543個(gè)單元。
銷(xiāo)售分揀機(jī)器人報(bào)價(jià)全自動(dòng)快遞分揀機(jī)器人圖紙從行業(yè)上來(lái)看，由于機(jī)器人客戶(hù)行業(yè)變更，汽車(chē)跟電氣/電子行業(yè)正在次要目的地中國(guó)跟北美始終是商業(yè)摩擦的主角，向寰球經(jīng)濟(jì)分散不確定性。然而，汽車(chē)工業(yè)依然是最大的客戶(hù)行業(yè)，占總裝置量的30%，當(dāng)先于電氣/電子、塑料跟化工產(chǎn)品。
從歷史數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，自2010年以來(lái)，因?yàn)殄厩蜻@一增加趨向的連續(xù)，對(duì)工業(yè)機(jī)器人的需要大幅回升使得工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化跟連續(xù)技術(shù)創(chuàng)新。2013年起到2018年，年裝置量均勻每一年增加19%。介于2005年跟2008年，機(jī)器人的年均勻銷(xiāo)量約為11.5萬(wàn)臺(tái)，正在寰球經(jīng)濟(jì)跟金融危機(jī)招致機(jī)器人安裝降低到2009年6萬(wàn)套，大批投資被推延。2010年，投資騰出空間，將機(jī)器人裝置量進(jìn)步到12萬(wàn)臺(tái)。2015年之前，每一年裝置量增長(zhǎng)了一倍多，到達(dá)遠(yuǎn)25.4萬(wàn)臺(tái)。2016年每一年跨越30萬(wàn)臺(tái)，2017年，裝置量激增至近40萬(wàn)臺(tái)。2018年共裝置283080臺(tái)，僅比上年增加1%，但仍為接連第六年的新高峰。
列國(guó)的環(huán)境皆不算悲觀。歐洲跟美國(guó)正在亞洲故步自封的環(huán)境下強(qiáng)勁增加但亞洲只管2018年增加大幅放緩依然是世界上最大的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)。2018年新布置的機(jī)器人三分之二裝置正在亞洲。從2013年到2018年，機(jī)器人年裝置量均勻每一年增加23%。2018年，亞洲三大市場(chǎng)的環(huán)境有所不同：中國(guó)跟韓國(guó)的裝機(jī)數(shù)目降低，而日本的裝機(jī)數(shù)目大幅增加。
第二年夜市場(chǎng)歐洲的機(jī)器人裝置量增加了14%，到達(dá)75560臺(tái)，接連第六年創(chuàng)下新高。2013-2018年年均增長(zhǎng)率為12%。美國(guó)的增長(zhǎng)率以至更高：2018年裝置了約55212臺(tái)機(jī)器人。這一數(shù)字比客歲增加了20%，與亞洲跟歐洲一樣，這是接連第六年呈現(xiàn)的新高峰。2013年以來(lái)的均勻年增長(zhǎng)率為13%。74%的寰球機(jī)器人安裝漫衍正在五個(gè)國(guó)度2包羅澳大利亞跟新西蘭14，世界機(jī)器人2020工業(yè)機(jī)器人有五個(gè)次要的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)：中國(guó)、日本、美國(guó)、大韓民國(guó)跟德國(guó)。這些國(guó)度占寰球機(jī)器人安裝的74%。
自2013年以來(lái)，中國(guó)始終是世界上最大的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)，正在2017年跟2018年占總裝置量的36%。2018年裝置154032臺(tái)。這比2017年削減了1%，但仍跨越歐洲跟美洲裝置的機(jī)器人總數(shù)。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱第3.3.1章。2018年，日本的機(jī)器人裝置量增長(zhǎng)了21%，到達(dá)55240臺(tái)。關(guān)于一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度曾經(jīng)很下的國(guó)度來(lái)講，2013年以來(lái)17%的年均增長(zhǎng)率是十分光鮮明顯的。接連第八年，美國(guó)的機(jī)器人裝置到達(dá)了一個(gè)新的峰值程度。2010年以來(lái)，天下各制造業(yè)出產(chǎn)進(jìn)程自動(dòng)化已是大勢(shì)所趨。
年度裝置方面，美國(guó)正在2018年從大韓民國(guó)取得了第三名，正在美國(guó)，最強(qiáng)勁的增加來(lái)自其他行業(yè)。例如，機(jī)器人正在美國(guó)食物跟飲料行業(yè)的銷(xiāo)售額正在2018年增加了72％，售出了2754臺(tái)新機(jī)器人，但依然僅占美國(guó)汽車(chē)行業(yè)銷(xiāo)售額的18％。正在大韓民國(guó)，自2016年到達(dá)41373臺(tái)的峰值程度以來(lái)，每一年的機(jī)器人裝置量始終正在降低，2018年，共裝置37807臺(tái)機(jī)組，這個(gè)國(guó)度的裝置數(shù)字很大水平上在于電子工業(yè)，而電子工業(yè)正在2018年閱歷了艱苦的一年。不外，自2013年以來(lái)，裝置量均勻每一年增加12%。有德國(guó)是世界第五年夜機(jī)器人市場(chǎng)。2018年，機(jī)器人裝置數(shù)目激增26%，到達(dá)26723臺(tái)的新高峰，這個(gè)國(guó)度的裝置數(shù)字次要是由汽車(chē)工業(yè)驅(qū)動(dòng)的。
正在西歐，德國(guó)跟意大利鞭策了19％的增加。意大利是歐洲第二年夜工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)，2018年銷(xiāo)售額增加27％。東歐的增加有所降低，除俄羅斯聯(lián)邦跟波蘭，那兩個(gè)國(guó)度的銷(xiāo)售額均比2017年增加了40％以上。
庫(kù)卡的車(chē)間
而正在德國(guó)，機(jī)器人行業(yè)的代表企業(yè)庫(kù)卡正在Industrie4.0的元素?fù)纬窒拢浩湔麢C(jī)加工過(guò)程可洞悉面向未來(lái)的出產(chǎn)進(jìn)程，其進(jìn)程讓人震驚。
乍看之下，位于德國(guó)奧格斯堡的kuka工場(chǎng)的10號(hào)出產(chǎn)車(chē)間看起來(lái)便像德國(guó)或國(guó)際機(jī)械制造商的任何其他出產(chǎn)情況：氛圍中散發(fā)出些微的油味，各個(gè)制造商的機(jī)床皆正在盡力加工金屬整機(jī)-勤勉的員工正在掌管節(jié)目。此中一位員工是RainerEder-Spendier，10號(hào)廳自動(dòng)化跟機(jī)器人技術(shù)主管。“我對(duì)這個(gè)廳充滿(mǎn)熱情，”這位51歲的白叟道?！俺霎a(chǎn)中高度跟理智的自動(dòng)化水平使咱們不同凡響。咱們正在這里采取智能自動(dòng)化跟數(shù)字化技巧?！?/p>
乍看之下你不會(huì)留神到：大廳中的一切機(jī)械皆毗鄰到云，并存在各類(lèi)Industrie4.0功用。RainerEder-Spendier手持平板電腦，站正在圍困機(jī)床的Burkhardt+Weber平安柵欄后面，他注釋講：“例如，咱們對(duì)全部大廳停止了數(shù)字化概覽。那近似于智能手機(jī)的輿圖應(yīng)用程序。它使我可能監(jiān)督一切機(jī)械并檢索它們的數(shù)據(jù)?！?/p>
他用食指快捷敲擊，搜檢兩個(gè)Heller加工中間的形態(tài)，這些中間由KUKA機(jī)器人按期停止裝卸。近似于智能腕表或健身追蹤器，機(jī)器人跟機(jī)械網(wǎng)絡(luò)林林總總的數(shù)據(jù)并將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆浦小Ｈ缓?，?shù)據(jù)以各類(lèi)可視化情勢(shì)顯現(xiàn)正在平板電腦的用戶(hù)界面上?！暗墙璨皇窍?shù)，”這位慕尼黑人道，他曾經(jīng)正在KUKA事情了25年以上。
他先容講：“若是呈現(xiàn)毛病動(dòng)靜，咱們可以利用由咱們的效勞技術(shù)人員多年編譯而成的Wiki類(lèi)型的效勞。該數(shù)據(jù)庫(kù)包括快要500萬(wàn)個(gè)解決方案提案。咱們借可以利用內(nèi)置技巧去回溯回想每一個(gè)進(jìn)程步調(diào)，其事情方法與飛機(jī)上的黑匣子近似。并且，咱們可以讓軟件將出產(chǎn)進(jìn)程中的任何沒(méi)有畸形環(huán)境告訴咱們-那近似于ECG?！痹摂?shù)據(jù)庫(kù)包括快要500萬(wàn)個(gè)解決方案提案。咱們借可以利用內(nèi)置技巧去回溯回想每一個(gè)進(jìn)程步調(diào)，其事情方法與飛機(jī)上的黑匣子近似。并且，咱們可以讓軟件將出產(chǎn)進(jìn)程中的任何沒(méi)有畸形環(huán)境告訴咱們-那近似于ECG?！痹摂?shù)據(jù)庫(kù)包括快要500萬(wàn)個(gè)解決方案提案。咱們借可以利用內(nèi)置技巧去回溯回想每一個(gè)進(jìn)程步調(diào)，其事情方法與飛機(jī)上的黑匣子近似。并且，咱們可以讓軟件將出產(chǎn)進(jìn)程中的任何沒(méi)有畸形環(huán)境告訴咱們-那近似于ECG。”
相同是智能出產(chǎn)的根底
閃兔分揀機(jī)多少錢(qián)10號(hào)館共有7個(gè)單位跟11個(gè)機(jī)器人。這些機(jī)器人的型號(hào)分歧，均由KUKA制造。他們利用的機(jī)械是各類(lèi)制造商的商用機(jī)床。機(jī)器人加工諸如底架，扭轉(zhuǎn)柱，臂跟連桿臂之類(lèi)的組件。組件正在機(jī)器人組裝車(chē)間的隔鄰組裝。“正在這個(gè)大廳中，機(jī)器人擔(dān)任制造機(jī)器人所需的各類(lèi)組件，”RainerEder-Spendier總結(jié)道。然后他繼承強(qiáng)調(diào)：“不只要完全測(cè)試新的技巧可能性，并且要以一種真正理智的方法停止布置，那很緊張。機(jī)械存在可包容所謂握手功用的接口也很緊張?！?/p>
握手是指機(jī)器人與機(jī)床之間的通訊。若是體系的各個(gè)組成部分彼此調(diào)和，這是必不可少的。正在單位中，機(jī)器人可以充任主機(jī)或從機(jī)。作為主人，機(jī)器人會(huì)指定順序并告訴機(jī)械，例如，曾經(jīng)裝載了工件而且此刻可以關(guān)閉門(mén)。若是將機(jī)械手布置為從機(jī)，則它會(huì)相應(yīng)來(lái)自?xún)?nèi)部控制器的下令。
縮短出產(chǎn)工夫，提高效率
機(jī)床平常由工人手動(dòng)裝載。工人時(shí)常站著守候機(jī)械實(shí)現(xiàn)工件的加工。一旦實(shí)現(xiàn)了加工順序，工人便將工件移出并將其放到托盤(pán)上，然后再將新工件裝載到機(jī)床中。該進(jìn)程不只枯燥，并且服從絕對(duì)較低。正如咱們從10號(hào)展館看到的那樣，可以利用自動(dòng)化去優(yōu)化流程?！罢谠蹅兊拇髲d里，機(jī)器人負(fù)擔(dān)著裝卸機(jī)械的使命，”RainerEder-Spendier注釋道。是以，很少有人介入出產(chǎn)進(jìn)程。實(shí)際上，即便正在周末跟日班時(shí)代，也可以正在必然工夫內(nèi)無(wú)人介入的環(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn)出產(chǎn)進(jìn)程?！睘榱俗龅侥且稽c(diǎn)，這些單位裝備有進(jìn)料安裝，例如轉(zhuǎn)盤(pán)跟進(jìn)料傳送帶。工人手動(dòng)將這些整機(jī)裝入要加工的整機(jī)。是以，依據(jù)籌備好的工件數(shù)目跟機(jī)械要履行的使命，機(jī)器人可以利用長(zhǎng)達(dá)8個(gè)小時(shí)的庫(kù)存。
機(jī)器人借履行主要使命，從而進(jìn)步了生產(chǎn)率。RainerEder-Spendier舉例道：“正在咱們的某些單位中，機(jī)器人將螺旋油的羅紋切成預(yù)先鉆孔的孔，而機(jī)床則正在加工下一個(gè)工件?！闭诖蠖鄶?shù)單位中，工件來(lái)毛刺是機(jī)器人履行的另一項(xiàng)使命。以此方法，無(wú)效天應(yīng)用了等待時(shí)間，而且因?yàn)榧又亓藱C(jī)械的加工使命，例如鉆孔跟銑削操縱落入+/-0.2mm的公役規(guī)模內(nèi)，是以縮短了單個(gè)整機(jī)的出產(chǎn)工夫。是以，可以正在機(jī)床上更好天應(yīng)用珍貴的加工工夫，而且可以出產(chǎn)更多的整機(jī)。
機(jī)器人+機(jī)床
實(shí)際上，第10號(hào)展館中的一個(gè)機(jī)器人單位能夠看起來(lái)像如許：制造商Grob出產(chǎn)的三臺(tái)機(jī)床可利用30多個(gè)系統(tǒng)托盤(pán)，是以可以快捷靈巧天相應(yīng)各類(lèi)要求。工人將要加工的工件夾緊正在轉(zhuǎn)換站的夾緊安裝中。接下來(lái)，將組件與托盤(pán)跟固定裝置一路裝入單位。KR600R2830FORTEC機(jī)器人履行各個(gè)步調(diào)的鏈條，并將資料從機(jī)床運(yùn)送到返修單位，正在返修單位中實(shí)現(xiàn)金屬整機(jī)的加工，例如來(lái)毛刺，鉆孔或裝備螺旋油。機(jī)器人經(jīng)由過(guò)程線(xiàn)性單位瀕臨三臺(tái)機(jī)械，然后將實(shí)現(xiàn)的整機(jī)帶返回相關(guān)的操作員地位。工人松開(kāi)夾緊安裝，
正在另一個(gè)存在制造商海勒制造的兩個(gè)加工中間的單位中，進(jìn)程近似。借助氣動(dòng)夾具，KR500L480-3MTFORTEC機(jī)器人拾起已安排正在轉(zhuǎn)盤(pán)上的工件并將其裝入兩臺(tái)機(jī)械之一。為了使其可能瓜代加載兩臺(tái)機(jī)械，將機(jī)器人裝置正在線(xiàn)性單位上。四個(gè)進(jìn)料站可供給充足的質(zhì)料。一旦機(jī)械中的加工過(guò)程實(shí)現(xiàn)，機(jī)器人便會(huì)正在轉(zhuǎn)換站對(duì)整機(jī)停止來(lái)毛刺。最初，機(jī)器人將整機(jī)放到轉(zhuǎn)盤(pán)上。
Burkhardt+Weber公司的機(jī)床也由KR500FORTEC機(jī)器人停止裝卸。加工連桿臂跟扭轉(zhuǎn)柱的機(jī)床裝備了一個(gè)雙托盤(pán)更換器：一個(gè)托盤(pán)包容連桿臂的夾具，另一個(gè)托盤(pán)包容扭轉(zhuǎn)柱的夾具。當(dāng)機(jī)器人將工件裝載到一個(gè)托盤(pán)上時(shí)，機(jī)械將對(duì)夾緊正在另一托盤(pán)上的工件停止操縱。
自動(dòng)化跟聯(lián)網(wǎng)的劣勢(shì)
RainerEder-Spendier道：“自動(dòng)化使工人的事情變得非常容易，由于正在大多數(shù)環(huán)境下，工人不再須要手動(dòng)將重的工件裝載到機(jī)床上?！眱H要求工人供給資料?？墒?，那須要更少的工夫跟精神，那意味著該體系可以實(shí)現(xiàn)更下的生產(chǎn)率。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：沒(méi)有須要擁有專(zhuān)門(mén)針對(duì)機(jī)器人的專(zhuān)業(yè)知識(shí)去履行來(lái)毛刺使命。
單位切換到該形式后，便可以利用軟件以G代碼操縱它們。紀(jì)錄的數(shù)據(jù)，以至是與KUKA之外的公司制造的組件相關(guān)的數(shù)據(jù)，皆可以正在云中利用。如許，便可以一直存在對(duì)以后出產(chǎn)進(jìn)程的完整可見(jiàn)性跟完整控制權(quán)，實(shí)現(xiàn)更下的透明度并一直優(yōu)化使命籌劃。
雖然德國(guó)的工業(yè)制造正在新世紀(jì)以來(lái)一度不景氣，但從庫(kù)卡工場(chǎng)，卻看到德國(guó)本身的自動(dòng)化技巧依然奔忙正在世界前列。
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