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汽车制造已成协作机器人第一大应用场景
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发布:2025-03-10 12:30:17
当“汽车之父”卡尔·本茨和戴姆勒在1886年发明人类史上第一台三轮和四轮汽车时,他们很难料想到130多年后的今天,汽车已经进化到由约3万个零部件组成的庞然大物,更难预料到,如今先进的汽车生产车间内,大部分制造工序只需要由一台台灵巧的机械手来自动完成。
在汽车制造的冲压、焊装、涂装、总装四大核心工艺中,传统工业机器人已经有了60年的应用历史,具备成熟工艺和场景应用的积累优势。
随着汽车行业迭代速度加快,依靠一条总装线或发动机生产线,持续固定地生产一款畅销车型的时代早已一去不返,协作机器人灵活、易部署、快捷编程等特点,能够应对瞬息万变的汽车生产环境,协助人力处理生产中复杂、细节、非标化的操作。
汽车制造已成协作机器人第一大应用场景
全球新能源汽车行业的快速崛起,让协作机器人的优势被更多企业看到。过去外界对协作机器人(rén)的(de)印(yìn)象(xiàng)大(dà)多(duō)在(zài)于(yú)柔(róu)性(xìng)、安(ān)全性(xìng),而(ér)随(suí)着(zhe)协(xié)作(zuò)机(jī)器(qì)人(rén)负(fù)载(zài)能(néng)力(lì)、工(gōng)作(zuò)精(jīng)度(dù)、机(jī)体(tǐ)刚(gāng)度(dù)、整(zhěng)体(tǐ)稳(wěn)定(dìng)性(xìng)的(de)提(tí)升(shēng),协(xié)作(zuò)机(jī)器(qì)人(rén)正(zhèng)在(zài)汽(qì)车(chē)行(xíng)业(yè)大(dà)展(zhǎn)拳(quán)脚(jiǎo)。
据(jù)高(gāo)工(gōng)机(jī)器(qì)人(rén)产(chǎn)业(yè)研(yán)究(jiū)所(suǒ)(GGII)发(fā)布的《2024年协作机器人产业发展蓝皮书》显示,当前汽车及零部件行业是协作机器人的第一大应用,整体应用占比接近四分之一,以2023年数据推算,当年国内大约有6500台协作机器人应用在汽车及零部件领域。
目前全球多个国家的汽车零部和主机厂商都已经引入协作机器人进厂,包括大众、通用、丰田、宝马、保时捷、特斯拉、标致雪铁龙等国际汽车制造企业,而国内如比亚迪、上汽、长安、吉利、小米等车企均已经开始批量应用协作机器人。
据中国汽车流通协会数据显示,2024年汽车行业平均利润率只有4.3%。燃油车销量下滑、新能源汽车百团大战,车企竞争加剧,从供应链采购到汽车制造,再到运营和售后服务环节,车企的降本增效已经紧迫到“刀刃向内”、“自逼为王”的地步,引入多技傍身的协作机器人能够极大助力造车企业提高生产效能。
作为国内协作机器人制造业单项冠军,遨博智能在汽车领域正积极开拓多元化的应用布局,并在白车身车间(焊装车间)、总装车间、新能源电池、汽车零部件四个重点领域深耕。
遨博智能开发了负载从3kg到35kg的协作机器人产品系列,用于满足汽车行业产线上适合机器人作业的多个应用场景,包括装配、涂胶、螺丝锁付、检测、打磨、焊接、充电、上下料搬运、包装、码垛等多种工序的机器人应用,致力于实现整个汽车产业的效率提升。
白车身车间
具体来看,在白车身车间(焊装车间),遨博智能推出了涂胶、搬运上下(xià)料(liào)、“四(sì)门(mén)两(liǎng)盖”车身件尺寸检测、车身打磨、清洁等应用的协作机器人。
以涂胶工艺为例,涂胶在汽车轻量化、高速节能、延长寿命、提高性(xìng)能(néng)方(fāng)面(miàn)发(fā)挥(huī)着(zhe)重(zhòng)要(yào)作(zuò)用(yòng)。因(yīn)关系(xì)到(dào)汽(qì)车(chē)车(chē)身(shēn)的(de)密(mì)闭(bì)性(xìng)、耐(nài)腐(fǔ)蚀(shí)防(fáng)生(shēng)锈(xiù)、隔(gé)热(rè)降(jiàng)噪(zào)等(děng)性(xìng)能(néng),涂(tu)胶(jiāo)对(duì)工(gōng)艺(yì)要(yào)求(qiú)严(yán)格(gé),而(ér)涂(tu)胶(jiāo)工(gōng)站(zhàn)往(wǎng)往(wǎng)空(kōng)间(jiān)狭(xiá)小(xiǎo),人(rén)工(gōng)涂(tu)胶(jiāo)费(fèi)时(shí)费(fèi)力(lì)、精(jīng)准(zhǔn)度(dù)不(bù)一(yī)、人(rén)力(lì)成(chéng)本(běn)较(jiào)高(gāo)。
协(xié)作(zuò)机(jī)器(qì)人(rén)能(néng)替(tì)代(dài)人(rén)工(gōng)高(gāo)效(xiào)地(de)进(jìn)行(xíng)作(zuò)业(yè),遨(áo)博(bó)智(zhì)能(néng)iH系(xì)列(liè)全线(xiàn)产(chǎn)品(pǐn)具(jù)有(yǒu)3kg-16kg的(de)有(yǒu)效(xiào)载(zài)荷(hé)、625mm-1350mm的(de)工(gōng)作(zuò)半(bàn)径,兼(jiān)具(jù)±0.02mm的(de)重(zhòng)复(fù)定(dìng)位(wèi)精(jīng)度(dù),满(mǎn)足(zú)结(jié)构(gòu)胶(jiāo)、密(mì)封(fēng)胶(jiāo)、折(zhé)边(biān)胶(jiāo)等(děng)多(duō)种(zhǒng)需(xū)求(qiú),不(bù)论(lùn)是(shì)车(chē)底(dǐ)涂(tu)胶(jiāo)、顶(dǐng)盖(gài)涂(tu)胶(jiāo),还(hái)是(shì)侧(cè)围(wéi)涂(tu)胶(jiāo)均(jūn)可(kě)胜(shèng)任(rèn),并(bìng)且(qiě)智(zhì)能(néng)配(pèi)合(hé)产(chǎn)线(xiàn)速(sù)度(dù)同(tóng)步(bù)完(wán)成(chéng)视(shì)觉(jué)检(jiǎn)测(cè),保(bǎo)证(zhèng)生(shēng)产(chǎn)效(xiào)率(lǜ)。
针(zhēn)对(duì)焊(hàn)接(jiē)过(guò)程产生的(de)飞(fēi)溅(jiàn),协(xié)作(zuò)机(jī)器(qì)人(rén)可(kě)以(yǐ)对(duì)残(cán)留(liú)焊(hàn)渣(zhā)进(jìn)行(xíng)打(dǎ)磨(mó),在(zài)打(dǎ)磨(mó)之(zhī)后(hòu)还(hái)可(kě)以(yǐ)完(wán)成(chéng)对(duì)车(chē)间(jiān)灰(huī)尘(chén)的(de)清(qīng)洁(jié),因(yīn)其(qí)具(jù)备(bèi)高(gāo)精(jīng)度(dù)打(dǎ)磨(mó)和(hé)高(gāo)效(xiào)清(qīng)洁(jié)的(de)特(tè)点(diǎn),在(zài)以(yǐ)上(shàng)环(huán)节(jié)中(zhōng)倍(bèi)受(shòu)汽(qì)车(chē)主机(jī)厂(chǎng)商(shāng)、集成(chéng)商(shāng)的(de)青(qīng)睐(lài)。
而(ér)搭(dā)载(zài)协(xié)作(zuò)机(jī)械(xiè)臂(bì)的(de)遨(áo)博(bó)智(zhì)能(néng)复(fù)合(hé)机(jī)器(qì)人(rén)可(kě)以(yǐ)对(duì)车(chē)门(mén)、盖(gài)板(bǎn)、翼(yì)子(zi)板(bǎn)等(děng)部(bù)件(jiàn)进(jìn)行(xíng)尺(chǐ)寸(cùn)检(jiǎn)测(cè)。据(jù)了(le)解(jiě),复(fù)合(hé)机(jī)器(qì)人(rén)用(yòng)于(yú)车(chē)身(shēn)尺(chǐ)寸(cùn)检(jiǎn)测(cè)的(de)集成(chéng)度(dù)高(gāo),工(gōng)程(chéng)难(nán)度(dù)较(jiào)大(dà),目(mù)前(qián)国(guó)内(nèi)多(duō)家(jiā)本(běn)体(tǐ)厂(chǎng)商(shāng)和(hé)集成(chéng)商(shāng)仍(réng)在(zài)不(bù)断(duàn)完(wán)善(shàn)和(hé)技(jì)术(shù)攻(gōng)坚(jiān)中(zhōng)。
总(zǒng)装(zhuāng)车(chē)间(jiān)
在(zài)汽(qì)车(chē)总(zǒng)装(zhuāng)环(huán)节(jié),经(jīng)过(guò)对(duì)汽(qì)车(chē)总(zǒng)装(zhuāng)流(liú)程(chéng)工(gōng)艺(yì)的(de)拆(chāi)解(jiě)分(fēn)析(xī),遨(áo)博(bó)智(zhì)能(néng)找(zhǎo)到(dào)了(le)协(xié)作(zuò)机(jī)器(qì)人(rén)的(de)独(dú)特(tè)优(yōu)势(shì),并(bìng)推(tuī)出(chū)了(le)涂(tu)胶(jiāo)、视(shì)觉检测、螺丝锁付3大类14项工艺应用,无需开辟独立工作区域,只需简易部署,协(xié)作(zuò)机(jī)器(qì)人(rén)可(kě)在(zài)多(duō)个(gè)环(huán)节(jié)改(gǎi)善(shàn)作(zuò)业(yè)的(de)一(yī)致(zhì)性(xìng),提(tí)高(gāo)工(gōng)作(zuò)效(xiào)率(lǜ)。
比(bǐ)如(rú)针(zhēn)对(duì)前(qián)后(hòu)风挡玻璃、三角窗、天窗玻璃的涂胶工作,遨博智能开发了涂胶算法指令,结合算法和软件工艺包,协作机器人可以在不到1㎡的空间内规划多种路径,完成粗细一致的精准涂胶。
在视觉检(jiǎn)测(cè)环(huán)节(jié),协(xié)作机器人可以完成整车检测、ADAS检测、装配过程检测、底盘检测、前后桥检测、车门线检测等工作。比如遨博智能服务的某龙头企业的ADAS检测方案,只需2台搭载视觉设备的协作机器人,就可以完成对车门、车灯、前盖、车轮毂等部位的详细检测,全面提升汽车总装后端检测工艺的精准程度和标准化。
汽车及汽车零部件行业具有严格的生产标准和体系,但目前在组装中仍然存在大量依赖人力的工艺,比如螺丝拧紧工艺。遨博智能螺丝锁付机器人可以自动定位锁付位置,重复定位精度可达±0.02mm,在360°空间的任意角度通过吹钉、吸钉、预拧紧等多种方式完成螺丝锁付,应用在刹车盘、前后桥、仪表封装线等环节的流水线工位(wèi)中(zhōng)。
新能源电池
GGII数(shù)据(jù)显(xiǎn)示(shì),每(měi)年(nián)应(yīng)用(yòng)在(zài)新(xīn)能(néng)源(yuán)领(lǐng)域的协作机器人出货量占比不到4%,当前锂电行业生产线设备以单机自动化为主,存在人工切换产品、交付周期长、产线智能化程度低的痛点,协作机器人在新能源电池领域有着绝佳的应用机会。
遨博智能通过实际部署发现,协作机器人可以承担锂电池从电芯段、模组段到封装段生产的整个工艺,包括检测、侧烫、涂胶、贴标、焊接、上下料、螺丝锁付、包装、码垛、清洁等工序。
汽车零部件
在汽车零部件领域,汽车动力总成,以及电驱、车灯、座椅、仪表等部件加工依然是当前协作机器人企业大量出货的应用场景。
比(bǐ)如(rú)在(zài)汽(qì)车(chē)零(líng)部(bù)件(jiàn)测(cè)量(liàng)领(lǐng)域,遨(áo)博(bó)智(zhì)能(néng)与(yǔ)合(hé)作(zuò)伙(huǒ)伴(bàn)共(gòng)同(tóng)推(tuī)出(chū)了(le)柔(róu)性(xìng)智(zhì)能(néng)粗(cū)糙(cāo)度(dù)测(cè)量(liàng)系(xì)统(tǒng),能(néng)够(gòu)高(gāo)精(jīng)度(dù)、高(gāo)速(sù)度(dù)完(wán)成(chéng)特(tè)定(dìng)场(chǎng)景(jǐng)的(de)粗(cū)糙(cāo)度(dù)测(cè)量(liàng)工(gōng)作(zuò),实(shí)时(shí)传(chuán)送(sòng)数(shù)据(jù)结(jié)果(guǒ),降(jiàng)低(dī)产(chǎn)品(pǐn)次(cì)废(fèi)品(pǐn)率(lǜ)。
遨(áo)博(bó)智(zhì)能(néng)认(rèn)为(wèi),在(zài)汽(qì)车(chē)零(líng)部(bù)件(jiàn)的(de)装(zhuāng)配(pèi)、涂(tu)胶(jiāo)、螺(luó)丝(sī)锁(suǒ)付(fù)这(zhè)三(sān)个(gè)应(yīng)用(yòng)场(chǎng)景(jǐng)中(zhōng),去(qù)配(pèi)合(hé)并(bìng)服(fú)务(wu)客(kè)户(hù)进(jìn)行(xíng)协(xié)作(zuò)机(jī)器(qì)人(rén)的(de)应(yīng)用(yòng)替(tì)换(huàn),更(gèng)容(róng)易(yì)起(qǐ)量(liàng)和(hé)复(fù)制(zhì)。
尤其是螺丝锁付机器人,汽车厂中存在大量替换人力的应用空间,协作机器人的高效稳定运行,能够为汽车企业带来可观的经济效益。
深挖汽车智造新场景
新能源汽车的迅速起量、智能驾驶技术的日益普及,带动了汽车制造行业对轻量化、智能化、定制化的需求,一些新的场景应用不断涌现,也为协作机器人带来了机会。
针对汽车充电的庞大需求,遨博智能与第三方合作开发了移动充电机器人,集成了协作臂、自动化技术和视觉避障系统,当车辆停好后可自动定位充电(diàn)口(kǒu),实(shí)现(xiàn)充(chōng)电枪的插接,可广泛布置在酒店、商场、公交车等公共停车场内,完成无人值守自动化快速充电。
又如在新能源汽车的轻量化车身材料加工,协作机器人可以很好地处理碳纤维(wéi)复(fù)合(hé)材(cái)料(liào)和(hé)铝(lǚ)合金材料的加工,以及高效完成塑(sù)料(liào)件(jiàn)车(chē)身(shēn)的(de)装(zhuāng)配(pèi)与(yǔ)螺(luó)丝(sī)锁(suǒ)付。
汽车行业高度集成的自动化制造,意味着需要更加严格的质检工序,确保车身、零部件、整车功能的完备。融合AI视觉和感知技术的协作机器人,可以在原有产线中多角度部署,精准高效地完成缺陷检测任务,极大优化人力配置。
从汽车行业智能化迭代的进程来看,目前协作机器人在伺服装配、自动拧紧、图像识别、视觉定位、传感器检测、模块智能测试等技术上仍然有巨大的应用落地空间,也是所有国产协作机器人厂商进一步深入汽车行业所需攻克的技术方向。
GGII数据显示,当前国产工业机器人品牌在汽车零(líng)部(bù)件(jiàn)领(lǐng)域市(shì)场(chǎng)占(zhàn)有(yǒu)率(lǜ)为30%,而在汽车整车行业应用市场占有率不超过10%,核心技术成熟度不够是制约国产机器人在汽车市场应(yīng)用的主要原因。
能否在汽车制造场景中稳定发挥作用,也是考验一家机器人企业技术是否过关的试金石。遨博智能在汽车领域拥有长期稳定的合作伙伴,并持续拓展服务边界,与更多造车领域的新锐企业达成合作。
遨博智能自研了包括机器人实时操作系统RT-ROS;高速、高精度协作机器人本体结构;高精度柔性控制等核心技术。在减速器、电机、编码器、伺服驱动器、控制器等机器人核心零部件领域,也实现了核心技术自主可控,并在软件方面推出了ARCS机器人操作系统、ARAL算法库、智能工艺包等多个辅助应用功能。
面对汽车行业的变化,遨博智能思考的,是如何既能保证产品刚性,又能实现轻量化的机体设计,以应对现场产线更多的需求变化,并通过模块化整合,推出更简易的编程系统和操作界面规划、满足复杂操作的拖拽示教等功能。
协作机器人想要有更多的销量,当前更主要的是抓住应用场景。遨博智能CEO韩永光认为,“机械臂不是一个最终产品,比如把它放到新能源汽车生产线上,它就是生产汽车的机器人,要让机械臂能够跟实际应用场景充分贴合,需要大家联合推出更合理的解决方案”。
过去30年,中国新能源汽车产业从模仿到引领,实现弯道超车;过去10年,中国协作机器人在正面战场同外资品牌竞争,已经取得了全球市场的份额领先。
放眼未来(lái),伴(bàn)随(suí)更(gèng)多(duō)优(yōu)秀(xiù)机(jī)器(qì)人(rén)企(qǐ)业(yè)的(de)孜(zī)孜(zī)探(tàn)索(suǒ)和锐意创新,相信在汽车制造领域,国产工业机器人扛起汽车制造业大旗的时刻即将到来,国产协作机器人将在汽车制造领域柔性化、智能协同化的趋势下发挥中坚力量。

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