汽車制造已成協(xié)作機(jī)器人第一大應(yīng)用場景
全球新能源汽車行業(yè)的快速崛起,讓協(xié)作機(jī)器人的優(yōu)勢被更多企業(yè)看到。過去外界對協(xié)作機(jī)器人的印象大多在于柔性、安全性,而隨著協(xié)作機(jī)器人負(fù)載能力、工作精度、機(jī)體剛度、整體穩(wěn)定性的提升,協(xié)作機(jī)器人正在汽車行業(yè)大展拳腳。
據(jù)高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)發(fā)布的《2024年協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書》顯示,當(dāng)前汽車及零部件行業(yè)是協(xié)作機(jī)器人的第一大應(yīng)用,整體應(yīng)用占比接近四分之一,以2023年數(shù)據(jù)推算,當(dāng)年國內(nèi)大約有6500臺協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用在汽車及零部件領(lǐng)域。
目前全球多個國家的汽車零部和主機(jī)廠商都已經(jīng)引入?yún)f(xié)作機(jī)器人進(jìn)廠,包括大眾、通用、豐田、寶馬、保時捷、特斯拉、標(biāo)致雪鐵龍等國際汽車制造企業(yè),而國內(nèi)如比亞迪、上汽、長安、吉利、小米等車企均已經(jīng)開始批量應(yīng)用協(xié)作機(jī)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(tuán)大戰(zhàn),車企競爭加劇,從供應(yīng)鏈采購到汽車制造,再到運(yùn)營和售后服務(wù)環(huán)節(jié),車企的降本增效已經(jīng)緊迫到“刀刃向內(nèi)”、“自逼為王”的地步,引入多技傍身的協(xié)作機(jī)器人能夠極大助力造車企業(yè)提高生產(chǎn)效能。
作為國內(nèi)協(xié)作機(jī)器人制造業(yè)單項(xiàng)冠軍,遨博智能在汽車領(lǐng)域正積極開拓多元化的應(yīng)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(diǎn)領(lǐng)域深耕。
遨博智能開發(fā)了負(fù)載從3kg到35kg的協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品系列,用于滿足汽車行業(yè)產(chǎn)線上適合機(jī)器人作業(yè)的多個應(yīng)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(yùn)、包裝、碼垛等多種工序的機(jī)器人應(yīng)用,致力于實(shí)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(yùn)上下料、“四門兩蓋”車身件尺寸檢測、車身打磨、清潔等應(yīng)用的協(xié)作機(jī)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(guān)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(yán)格,而涂膠工站往往空間狹小,人工涂膠費(fèi)時費(fèi)力、精準(zhǔn)度不一、人力成本較高。
協(xié)作機(jī)器人能替代人工高效地進(jìn)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(fù)定位精度,滿足結(jié)構(gòu)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(cè)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(jī)器人可以對殘留焊渣進(jìn)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(diǎn),在以上環(huán)節(jié)中倍受汽車主機(jī)廠商、集成商的青睞。
而搭載協(xié)作機(jī)械臂的遨博智能復(fù)合機(jī)器人可以對車門、蓋板、翼子板等部件進(jìn)行尺寸檢測。據(jù)了解,復(fù)合機(jī)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(nèi)多家本體廠商和集成商仍在不斷完善和技術(shù)攻堅(jiān)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(jī)器人的獨(dú)特優(yōu)勢,并推出了涂膠、視覺檢測、螺絲鎖付3大類14項(xiàng)工藝應(yīng)用,無需開辟獨(dú)立工作區(qū)域,只需簡易部署,協(xié)作機(jī)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(fēng)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(jié)合算法和軟件工藝包,協(xié)作機(jī)器人可以在不到1㎡的空間內(nèi)規(guī)劃多種路徑,完成粗細(xì)一致的精準(zhǔn)涂膠。
在視覺檢測環(huán)節(jié),協(xié)作機(jī)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(wù)的某龍頭企業(yè)的ADAS檢測方案,只需2臺搭載視覺設(shè)備的協(xié)作機(jī)器人,就可以完成對車門、車燈、前蓋、車輪轂等部位的詳細(xì)檢測,全面提升汽車總裝后端檢測工藝的精準(zhǔn)程度和標(biāo)準(zhǔn)化。
整車功能檢測
汽車及汽車零部件行業(yè)具有嚴(yán)格的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)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(jī)器人可以自動定位鎖付位置,重復(fù)定位精度可達(dá)±0.02mm,在360°空間的任意角度通過吹釘、吸釘、預(yù)擰緊等多種方式完成螺絲鎖付,應(yīng)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(yīng)用場景
新能源電池
GGII數(shù)據(jù)顯示,每年應(yīng)用在新能源領(lǐng)域的協(xié)作機(jī)器人出貨量占比不到4%,當(dāng)前鋰電行業(yè)生產(chǎn)線設(shè)備以單機(jī)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(diǎn),協(xié)作機(jī)器人在新能源電池領(lǐng)域有著絕佳的應(yīng)用機(jī)會。
遨博智能通過實(shí)際部署發(fā)現(xiàn),協(xié)作機(jī)器人可以承擔(dān)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(cè)燙、涂膠、貼標(biāo)、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(lǐng)域,汽車動力總成,以及電驅(qū)、車燈、座椅、儀表等部件加工依然是當(dāng)前協(xié)作機(jī)器人企業(yè)大量出貨的應(yīng)用場景。
汽車尾燈螺絲鎖付
比如在汽車零部件測量領(lǐng)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(shí)時傳送數(shù)據(jù)結(jié)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(rèn)為,在汽車零部件的裝配、涂膠、螺絲鎖付這三個應(yīng)用場景中,去配合并服務(wù)客戶進(jìn)行協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用替換,更容易起量和復(fù)制。
尤其是螺絲鎖付機(jī)器人,汽車廠中存在大量替換人力的應(yīng)用空間,協(xié)作機(jī)器人的高效穩(wěn)定運(yùn)行,能夠?yàn)槠嚻髽I(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)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(shù)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(yīng)用不斷涌現(xiàn),也為協(xié)作機(jī)器人帶來了機(jī)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(jī)器人,集成了協(xié)作臂、自動化技術(shù)和視覺避障系統(tǒng),當(dāng)車輛停好后可自動定位充電口,實(shí)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(nèi),完成無人值守自動化快速充電。
新能源汽車充電機(jī)器人
又如在新能源汽車的輕量化車身材料加工,協(xié)作機(jī)器人可以很好地處理碳纖維復(fù)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(yīng)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(yán)格的質(zhì)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(shù)的協(xié)作機(jī)器人,可以在原有產(chǎn)線中多角度部署,精準(zhǔn)高效地完成缺陷檢測任務(wù),極大優(yōu)化人力配置。
從汽車行業(yè)智能化迭代的進(jìn)程來看,目前協(xié)作機(jī)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(shù)上仍然有巨大的應(yīng)用落地空間,也是所有國產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人廠商進(jìn)一步深入汽車行業(yè)所需攻克的技術(shù)方向。
GGII數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)前國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人品牌在汽車零部件領(lǐng)域市場占有率為30%,而在汽車整車行業(yè)應(yīng)用市場占有率不超過10%,核心技術(shù)成熟度不夠是制約國產(chǎn)機(jī)器人在汽車市場應(yīng)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(yàn)一家機(jī)器人企業(yè)技術(shù)是否過關(guān)的試金石。遨博智能在汽車領(lǐng)域擁有長期穩(wěn)定的合作伙伴,并持續(xù)拓展服務(wù)邊界,與更多造車領(lǐng)域的新銳企業(yè)達(dá)成合作。
遨博智能自研了包括機(jī)器人實(shí)時操作系統(tǒng)RT-ROS;高速、高精度協(xié)作機(jī)器人本體結(jié)構(gòu);高精度柔性控制等核心技術(shù)。在減速器、電機(jī)、編碼器、伺服驅(qū)動器、控制器等機(jī)器人核心零部件領(lǐng)域,也實(shí)現(xiàn)了核心技術(shù)自主可控,并在軟件方面推出了ARCS機(jī)器人操作系統(tǒng)、ARAL算法庫、智能工藝包等多個輔助應(yīng)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(shí)現(xiàn)輕量化的機(jī)體設(shè)計(jì),以應(yīng)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(fù)雜操作的拖拽示教等功能。
協(xié)作機(jī)器人想要有更多的銷量,當(dāng)前更主要的是抓住應(yīng)用場景。遨博智能CEO韓永光認(rèn)為,“機(jī)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(jī)器人,要讓機(jī)械臂能夠跟實(shí)際應(yīng)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(lǐng),實(shí)現(xiàn)彎道超車;過去10年,中國協(xié)作機(jī)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(lǐng)先。
放眼未來,伴隨更多優(yōu)秀機(jī)器人企業(yè)的孜孜探索和銳意創(chuàng)新,相信在汽車制造領(lǐng)域,國產(chǎn)工業(yè)機(jī)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(jī)器人將在汽車制造領(lǐng)域柔性化、智能協(xié)同化的趨勢下發(fā)揮中堅(jiān)力量。
(審核編輯: 光光)
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