慕尼黑AUTOMATICA 2018機器人及自動化展會總結
一、AUTOMATICA展會簡介
慕尼黑國際機器人及自動化技術博覽會(AUTOMATICA)是由慕尼黑展覽集團主辦的專業機器人自動化展,展會涉及機器人產業及相關工業自動化等領域最新的技術、設備及產品,現已成為全球知名度最高的機器人及自動化展。
展會每兩年舉辦一屆,已成功舉辦6屆,針對世界各地的機器人自動化領域,AUTOMATICA期望把整個自動化產業鏈,包括供應商、採購商、產品開發商彙集到一起, 提供最新最尖端的機器人技術和科技成果的分享平台 。
2018年6月19-22日,AUTOMATICA展會共吸引客商數量4.6萬人次,同比增長7%,890家參展企業,同比增長7%,其中,中國展商21家,分別有:
二、AUTOMATICA展會看點
本次AUTOMATICA 展會期間,機器人相關領域重點展出安全技術、機器視覺、工業機器人、組裝和處理技術、IT2Industry(軟體與工業 )、感測器技術等板塊,從主要展品及展出主題來看,聚焦人機協作、製造業數字化及自動化轉型等內容,主要發展趨勢有:
1. 協作機器人具有輕型化、經濟化、安全化、操作簡單化及圖形化、應用方式及高負載協作應用場景不斷豐富等發展趨勢
輕型化:Denso、Yaskawa等企業展出的小型化機械臂,Denso的Cobotta佔地面積僅約為先前小型機器人的14%,重量低至3.8kg,約先前小型機器人的15%;Yaskawa的Moto mini重量約7kg,佔地面積約191x124mm,最大伸展距離為350mm。
經濟化:目前,國外協作機器人平均價格約18.7w元左右,國內平均價格約10~12w元左右,由於其客戶對ROI較為敏感,經濟化成為廠商爭奪市場競爭主動權的關鍵,KUKA推出協作機器人新品iisy,價格約2~2.5w歐元,摺合人民幣約15~19w元,與負載7kg的iiwa(售價30w起),價格降低約37%~50%;而AUTOMATICA展會期間的亮點企業,Igus 4軸協作機器人價格約0.5w歐元,摺合人民幣約4w元左右,同時,該企業正在嘗試研製塑料諧波減速器,以進一步降低機械臂價格,但目前還處於概念階段。
安全化:為實現協作機器人安全性,目前技術途徑有電流控制、力矩感測器、「外衣」保護等目前,從安全性來看,力矩感測器的檢測精度高於電流控制方式,而在本次展會中,UR作為協作機器人的市場領導者,全面推出e-Series系列協作機器人新品,改變以往電流控制方式,通過每軸各載入力矩感測器來實現人機協作。
(操作、示教)簡單化、圖形化:安川、UR重新設計機械臂的控制面板及編輯軟體,使產品應用、部署、編程更加簡單、圖形化;此外,部分企業專註為協作機器人廠商提供可視化編程軟體,如BAM、Rexroth等,進一步提升協作機器人的便利性 。
應用方式不斷豐富:從展會來看,主要分為:機械臂+AGV,2018年5月,TM與歐姆龍達成戰略合作關係,在本次展會中,二者聯合展出機械臂+AGV設計,而Staubli本次展會重點展出新款6軸系列協作機器人臂及智慧工廠設計理念,也重點展出機械臂+AGV應用設計;機械臂+RGV(穿梭車),如SERVU設計將機械臂直接應用於自動化產線中,改變以往機械臂位置固定不變的生產應用;機械臂+無人機,Denso將協作機器人與無人機相結合,開展應用設計。
高負載協作應用場景不斷豐富,負載10kg以上機械臂增多:在此前35kg級輪胎搬運協作機器人基礎上,發那科展出4月新推出的6軸負載15kg級的協作機器人CR-15iA,用於焊接演示;安川展出負載10kg的HC10進行現場演示。
2. 工業機器人&自動化工廠具有人機交互方式多樣化、數字化、柔性化、工序精益化、VR模擬應用興起等發展趨勢
人機交互方式多樣化:在展會中,部分展商展出機器人遠程交互控制,某研究機構研發可通過遠程手柄式控制器,操作機械臂完成運動、夾取等動作,該互動方式還處研究階段,尚未推向市場;雄克也在展台中展示,通過遠程手勢控制,與機械臂末端手爪完成動作互動。
數字化:在傳統製造業中,設計錯誤可能會導致嚴重的損失,將製造過程虛擬化是確保產品從設計、生產到消費過程正常運行的極佳方法,數字化即通過數字製造技術與計算機模擬技術的結合,實現虛擬製造和並行工程,保障生產的順利進行。在本次展會中,Staubli重點展示數字化智慧工廠應用方案,以實現整體生產控制,進一步提升製造效率。
柔性化:協作機器人應用越來越廣泛,其具有輕量化、佔地小、結構緊湊的特點,其插頭及生產部件均採用模塊化設計,使機器人可安裝在產線的任何位置,即使是傳統工業機器人無法安裝的地方,也無需更改現有產線布局,適用於混線、小批次生產的需求,實現靈活部署。
工序精益化:如為進一步實現精準焊接,激光自動焊縫跟蹤系統興起,在機械臂末端載入激光感測器,實時掃描焊接質量,如焊接出現漏點等問題時,可即時檢測即時解決,以解決以弧焊為代表,焊接難度較高、焊縫無法完全焊接的工序問題。
VR模擬應用興起:在安川等展台中,展出VR可視化系統,即客戶可通過佩戴VR眼鏡,真實看到、了解工廠的設計及生產狀況,以減少前期設計失誤導致的資源浪費,提高生產效率。
3. 柔性夾爪市場爆發
機器人末端執行器一直是被忽視的核心零部件之一,目前,協作機器人的應用場景不斷豐富,對末端執行器的要求越來越高,夾爪研製廠商的專業性逐步提升,未來,夾爪廠商的話語權將越來越強,在協作機器人的影響下,柔性夾爪市場將爆發,柔性夾爪廠商與協作機器人廠商合作將日益密切,如雄克與KUKA、UR等協作機器人廠商均建有合作夥伴關係,在本次展會中,雄克大放異彩,將自研夾爪與KUKA、UR等多個協作機器人相結合用於產品應用演示;而Robotiq與UR聯合,納入UR+生態圈中。
三、AUTOMATICA展會內容
1、KUKA
KUKA推出6軸協作機器人新品iisy,負載3kg,並在各軸載入力矩感測器,零售價約2.5w歐元(人民幣約19w),批量價格約2w歐元(人民幣約15w),具有輕量級、使用環境開放、編程簡單、靈活性強等特點,預計明年將會全面進入市場。iisy與7軸、負載7kg輕型機械臂iiwa(售價30w人民幣左右)相比,價格降低約37%~50%。
2、ABB
為進一步滿足客戶靈活性需求,ABB展出單臂協作機器人YUMI,負載為500g,適用於小件裝配領域,其與雙臂YUMI相比,外觀設計更加緊湊,同時,具有引導式編程功能。
3、Yaskawa
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安川展出小型協作機器人MOTO MINI,負載500g,最大伸展距離為350mm,重量約7kg,具有小型輕量、高速、高精度等三大特點,可用於小件產品的組裝、操作等用途。
4、FANUC
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發那科利用協作機器人CR-15ia展出激光自動焊縫跟蹤系統,即在機械臂末端載入激光感測器,實時掃描焊接質量,如焊接出現漏點等問題時,可即時檢測即時解決。
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同時,高負載機械臂FANUC M-2000iA現場演示汽車搬運,該機械臂最大搬運重量達1.35噸,能夠流暢完成大型部件的移動,可用於物流搬運、機床上下料、裝配、碼垛等領域。
針對焊接機器人,重點展出Arc Mate 100iD,該機械臂於2017年推出,內置視覺系統,載入焊縫跟蹤感測器,負載達12kg,其細長的外形設計,使得佔地面積較小,可滿足客戶緊湊空間設計的需求。
5、UR
UR推出旗艦版本e-Series協作機器人新品,改變以往電流控制方式,每軸各載入力矩感測器,具有更高精度和敏感度,可滿足更多人機協作應用場景需求,同時,對控制面板進行重新設計,新型編程與控制軟體使得應用部署和編程更加簡單。據了解,e-Series在中國的發布和推廣時間預計在今年8、9月進行。
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6、Denso
Denso重點展出協作機器人cobotta,機械臂中裝有速度、扭矩監測感測器,在與人協作時,速度會低於250mm/s,在安全圍欄中單獨作業時,速度可達1000mm/s。
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Denso公司自研控制器,通過現場演示及試用,發現cobotta協作機器人靈活度較高、控制感較好,會在產品中搭載佳能相機完成視覺分揀等工序。
7、Staubli
Staubli公司自研減速器(其生產工廠建在法國),機械臂採用中空設計,電路內置,本次展會重點展出新款6軸系列協作機器人臂及智慧工廠設計理念,其機械臂針對不同的應用環境均有設計,如醫藥、潔凈室等,其SCARA機械臂運行速度為全球最快。
8、Igus
Igus 創建於1964年,主要生產合成技術的塑料元件;1983年,建立拖鏈和塑料軸承產線;其robolink?模塊化機器人系統,包括各種長度和尺寸的關節臂、多種配套工具,如夾具、吸盤、相機等,模塊化設計較強,客戶可根據自身需求進行配置完整機械臂,經濟性較高。
此次展出多款高度模塊化多關節機械臂,輕量化結構和尺寸使得機械臂靈活性強,其4軸協作機器人價格約0.5w歐元,摺合人民幣約4w元左右,6軸協作機器人尚未定價,但ROI通常在4~7個月內實現。
同時,該企業正在嘗試研製塑料諧波減速器,以進一步降低機械臂價格,但目前還處於概念階段。
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9、Mabi
來自瑞士的機器人企業Mabi,該公司Speedy系列六軸機器人有負載6kg和12kg兩種型號,這兩種型號又下分基礎版、專業版和高級版三個類別。
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其中,基礎版不是協作機器人,專業版和高級版在每個軸上都裝有力矩感測器,加上協作機器人上的控制軟體,可以和人一起安全協作,還有實時交互和圖形界面。
Speedy12為6軸機械臂,負載12kg,重複定位精度±0.1mm,IP54防護級別。
基礎版不具人機協作功能,售價為3.49w歐元,摺合人民幣約27w元,專業版具備人機協作功能,售價6.49w歐元,摺合人民幣約49w元。
10、 Mecademic
Mecademic致力於研發小型、精密、易於集成的機械臂,本次展出的小型化機械臂Meca500,號稱目前全球最小的工業機器人,其控制器設計在機械臂內,無需笨重的外部機櫃,機械臂採用精密加工鋁和零間隙齒輪箱設計,可重複精度為±0.005 mm,產品集成簡易。Meca500機械臂可直接托在手掌中,沒有笨重的控制器櫃、雜亂的電纜,佔地面積小,適用於狹小空間的自動化生產。
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展會現場演示中,左邊機械臂完成點膠動作,右邊機械臂完成鎖螺絲動作,單臂價格約1.5w美元(摺合人民幣約10w),產品結構緊湊,非協作型機器人,採用電流控制,內置減速器,可通過外力介入使機械臂停止運行,可用於生物製藥、製表、3C、醫療等領域。
11、 Doosan
韓國機器人企業Doosan進行協作機器人現場宣講,6軸協作機器人系列共有4個型號,分別為M0609、M1509、M1013、M0617,重複定位精度為±0.1mm,機械臂每個軸都裝有扭矩感測器,以確保精度與靈活性。
12、哈工大機器人集團(HRG)
展會中,HRG重點展示了輕型協作機器人T5,該產品擁有四關節、六自由度,支持人機協作,面向3C、機械加工、食葯、汽配等行業的中小製造企業。
HRG還重點展出:激光導航AGV、自主研發精密擺線針輪減速器、鋰電池自動化生產線、工業機器人技能考核實訓台。
此外,HRG與獨立諮詢類媒體智匠網(Hit Insights)、中智科學技術評價研究中心聯合發布了《2018年中國機器人產業分析報告》。
13、新松
新松三項創新技術在展會現場全球首發,包括新型智能製造雲平台,首次實現了雙車雙臂同步協調作業;工業機器人-AR控制技術,展示了傳統工業機器人控制平台拓展型的創新應用模式;AI人機交互技術實現了語音識別、視覺識別、人體跟隨、定製個性功能。
14、SERVUS
SERVUS致力於為客戶提供移動運輸機器人,即RGV(穿梭車),可完成產線中小件產品的分揀、裝配及運輸等工作,生產柔性較強,可集成在自動化系統中,可在合適的時間,將產品移動到所需移動的位置中,減少庫存工作量、時間和空間,提升生產效率,使生產、倉儲融為一體,同時,SERVUS系統在的機器人群,可保證每個機器人獨立運行,能夠找到到達目的位置的最短路徑,安全性和系統控制性較強。
該系統由ARC3機器人、自動存儲和檢索系統(AS/RS)、裝卸設備、軟體等模塊組成,其中,ARC3機器人負載達50kg,根據客戶需求,可對物流系統的長度、寬度、性能、裝備等方面進行個性化調整。
15、 Micro-Epsilon
德國Micro-Epsilon致力於光譜檢測系統的研發,其光譜共焦位移感測器,適合於高速、高解析度測量位移和距離,特別適合自動化行業和生產控制,幾乎不受被測物表面反光特性的影響。
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工作人員介紹到, 3D視覺檢測速度快於激光檢測,同時,可見光檢測可防止檢測物體亮光反射,如已完成刷漆的車體或玻璃瓶,從價格上來看,要高於激光檢測,其由2個感測器+1個控制器構成的檢測系統價格約1.2w歐元(摺合人民幣約9w),由1個感測器+1個控制器構成的檢測系統價格約0.9w歐元(摺合人民幣約7w)。
16、 Asyril
Asyril為柔性自動化上料系統提供商,主要研究領域為振動技術、工業視覺及精密機器人,在本次展會中,重點展示其振動技術+視覺分揀技術,能夠較好的處理多邊形、小型精密零部件等傳統不易分揀的物體。其中,公司創新研發的3軸振動技術,可使分揀物體向多方向移動,使得物體翻轉至系統最易分揀的角度,解決以往由於物體外表形狀不規劃、所處位置機械臂不易分揀等原因造成無法分揀的問題,整套解決方案易與工業機器人、自動化系統集成。從機器人行業發展趨勢來看,「振動台+分揀」應用方案已較為成熟,可用於3C、醫藥、食品等行業。
17、 Synapticon
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Synapticon德國初創移動、服務和工業機器人控制系統開發企業,致力於提供嵌入式計算和控制系統解決方案,如驅動器、標準模塊、控制器、軟體系統等,在展會中,重點展示其安全運動控制模塊,產品易用性較強,客戶在購買相應產品後,可自主完成安裝、調試等工作。目前,已與眾多客戶建立合作關係,尤其在亞洲地區,部分機器人製造商應用Synapticon公司的系統開發自身產品,並進行批量化生產。
18、 雄克(Schunk)
目前,雄克在協作機器人領域主要研製末端執行器,與KUKA、UR均為合作夥伴關係,在展會中,均會聯合展出,在國內的展會重點在工博會中。據了解,歐洲協作機器人手爪主要採用電動控制,而國內多採用氣動控制,價格會便宜30%~40%,在歐洲,協作機器人多銷售在3C、零售等行業。
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同時,雄克重點展示遠程控制機械手爪開車的應用,即可通過遠程手勢控制,與機械臂末端的雄克手爪完成人機互動,完成開車等系列動作,向參展觀眾描繪了遠程智能開車的景象。
四、AUTOMATICA展會總結
2018年AUTOMATICA展會中,各大機器人上下游產業鏈廠商集中展示優勢產品,人機協作成為熱門主題,以UR、KUKA等代表型協作機器人企業備受關注,輕型化、經濟化、安全化、操作簡單化及圖形化、應用方式及高負載協作應用場景不斷豐富等發展趨勢已勢不可擋;數字化工廠成為廠商展現設計理念與技術的平台,集中體現數字化、柔性化、工序精益化、VR模擬應用興起等發展趨勢;柔性夾爪作為核心零部件之一,市場將迎來爆發。
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