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未来工厂:迈入人机协作新阶段

顾纯元在2019国家机器人发展论坛上

■顾纯元

自工业机器人商用化以来,其与人类的关系可分为竞争、共存、协作和共事四个阶段,目前随着协作机器人的开发利用,工业机器人商用化正迈入人机协作的新阶段。与通过安全围栏与人隔离的传统工业机器人相比,协作机器人可以和人类伙伴并肩协作,高效地完成某项或多项作业。

英国巴克莱银行的一份研究报告预测,协作机器人将迎来蓬勃发展的黄金时期,预计到2025年全球销量将从2018年的5.8万台快速增至70万台。

制造的三要素——信息、物流、操作都已经实现了数字化。人机协作是操作环节,机器人与人共享工作空间和时间,达到效率最优的柔性自动化。

推动协作机器人市场强势增长的驱动力既有制造业的传统需求,如提高生产率、降低单位人工成本等,也有应对多品种小批量生产、实现从批量生产到大规模定制转变的新要求。由于协作机器人系统的设计、安装和调试工作比传统系统更少,且更容易部署和使用,协作机器人的推广应用将有助于降低中小型企业实现自动化的门槛。

未来,结合人机优势的这一协作模式,协作机器人将在3C(电脑、通信和消费电子)、医药、食品饮料、物流等众多行业中大有可为。在这些品类多、空间小、灵活度要求高的领域,机器人可以代替人类完成重复性的以及人类不适宜的繁重甚至危险的工作,而人类则从事自身最擅长、最需要柔韧性与灵巧度的工作。人机协作将帮助用户以有限的投入实现自动化升级转型,创造最佳的投资回报率。

中国是全球最大的消费电子产品生产国、出口国和消费国,2018年中国手机、计算机和彩电产量分别占全球总产量的90%、90%和70%以上,稳居全球首位,这为协作机器人在中国市场的推广应用提供了广阔空间。

ABB最初开发协作机器人YuMi就是为了满足电子消费品行业对柔性和灵活制造的需求。未来也将逐渐应用于更多市场领域,支持用户提升生产柔性和效率,建立智能、互联、协作的未来工厂。

传统机器人系统将与协作机器人长期并行存在,适应不同生产的需求。然而,传统工业机器人的负载大、节拍时间短,为了安全考量,通常需要在层层防护中与工人隔离。事实上,得益于软硬件安全控制技术的发展,如ABB新一代机器人监测软件SafeMove2与各类视觉及环境监测系统的结合,许多传统机器人系统已将协作机器人的部分优势化为己有,变为“准协作型”机器人。

当然,确保安全以及提升机器学习的能力是关键技术。协作机器人相关技术的研发工作仍然任重道远。ABB选择将机器人安全协作、易用性、自适性、可移动性、自我意识和环境意识等一些领域的发展作为关注的重点。人工智能、机器视觉和相关数字技术将被越来越多地融合到机器人解决方案中,让机器人变得更加智能,适应更加复杂的环境和更高级的工作——这也是ABB机器人团队正在努力的方向。

(作者系ABB集团亚洲、中东及非洲区总裁,本报记者赵广立根据其在2019国家机器人发展论坛上的演讲整理)

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