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工業機器人的藍海:3C制造業自動化改造潛力巨大


隨著工業4.0理念的引進和中國制造2025規劃的推出,中國經濟進入發展的新常態,結構調整、轉型升級、提質增效成了新的發展戰略,加快發展機器人產業、促進機器人應用,則成為了實現新戰略的重要途徑。中國經過多年的快速發展,已經具備了較為堅實的發展和應用機器人的技術與工業基礎,應用拉動是中國機器人發展最大的優勢。此外,中國有著規模最大、門類最多的制造業,為機器人的應用提供了廣闊的應用領域,也為機器人產業發展提供了持續的發展動力。據統計,2015年中國工業機器人的使用銷量達到了6.8萬臺,中國已經連續三年保持世界機器人第一大市場。

據國際機器人聯盟(IFR)估測,到2017年中國工業機器人使用量有望突破42.8萬臺。“企業將被迫加大在機器人方面的投資,以此提高生產效率和產品質量,”位于德國法蘭克福的IFR秘書長古德倫?利岑貝格爾(Gudrun Litzenberger)表示,“當前階段推動機器人產業發展的是汽車產業,但在接下來的2-3年中,電子行業將成為推動力量。”

機器人在3C領域的應用將成為汽車之后工業機器人應用的第二大行業

汽車行業一直是使用工業機器人最多的行業,從全球范圍來看,汽車行業的工業機器人銷量占比例達到45%左右,而電子電器行業的業機器人銷量占比例僅為20%左右。國內60%的工業機器人也應用在了汽車制造業,汽車工業的機器人密度達到305臺/萬臺,遠高于國內36臺/萬人的平均水平,已經達到了發達國家制造業的自動化水平,未來提升空間有限。

除了汽車行業外,中國還是家電及消費電子的消費大國,同時也是生產大國。市場競爭的變化促使3C家電廠商生產效率的革新。敏捷制造、柔性制造、精益制造成為3C家電生產企業發展的方向,而工業機器人的特點正迎合了這一制造趨勢:高速度、高柔性、高精度,幫助3C家電廠商更快速響應市場變化的產品更迭、獲得更高效能的生產制造能力和更高品質的產品質量控制。

目前我國3C行業的自動化率仍較低,尚存在巨大的自動化改造需求。3C產品的組成零部件數量眾多(例如,手機包含觸摸屏、顯示面板、主板PCB、電池、中板、后蓋等較大的零部件和攝像頭、結構件等其他細小零部件),且基本都是非標產品,體積小、絕對精度要求高。但是相關的零部件制造技術以及整機裝配技術(例如手機的外殼、玻璃、蓋板等),其工藝和設備都相當成熟,加工內容重復度高,勞動強度高,符合自動化改造特征。

中國市場上的機器人密度如今還遠遠滯后于發達國家:在中國制造行業內,每萬名工人僅對應30臺機器人,相比之下,日本為323臺,而德國和美國分別對應282臺和152臺。以目前我國3C制造行業從業人龐大的規模去推測,如果行業機器人密度要達到德、美、日等發達國家水平,則3C制造行業的自動化改造潛力巨大。

日本FANUC機器人精準可靠,提高3C產品生產效率

電子工業一個需要創新力量支持的重要的創新行業。無論是電子類有計算機芯片、計算器、數碼相機、LCD顯示屏、傳感技術、DVD播放器、MP5、燃料電池等,還是IT類的手機電腦的外殼和按鍵、面板、視窗鏡片等,FANUC機器人致力于為IT電子(電腦、通訊和消費類電子產品)制造商改進制造工藝、提高生產效率。

以精準、高速、高效著稱的FANUC機器人,能在確保最高的重復精度的情況下,最佳地精確操作、定位精密部件,并進行高效系統應用,成為電子工業的首選產品。目前FANUC機器人家族已“進駐”全球各地工廠,是裝配、噴涂、工件搬運、加工、檢驗測試等環節不可或缺的生產“骨干”。擅長小工件裝配的FANUC小型機器人可在狹小的空間內勝任最復雜的任務,安裝計算機硬盤、磨削光學透鏡或組裝燃料電池,是精密領域的生產和操作工藝的最佳選擇。

FANUC中型機器人配套力控制技術,可實現高品質的研磨拋光和去毛刺飛邊,是零部件精加工的理想之選。FANUC3C工業機器人能達到契合所需的表面處理效果,進一步提高產品質量,延長生產線正常運行時間,同時兼具短周期和大批量生產所必備的柔性。FANUC大型機器人既可用作注塑機(IMM)和壓鑄機的上下料手,從事3C產品殼蓋類零部件的生產,也可用于平板顯示器(FPD)的搬運。FANUC噴涂機器人則已成為筆記本電腦、手機等一系列產品的殼蓋噴涂的行業標準機型。

瑞士ABB機器人契合所需,助力3C行業智慧跨越

瑞士ABB機器人始終致力于在各個應用領域幫助3C(電腦、通訊和消費類電子產品)制造商改進制造工藝、提高生產效率。ABB3C工業機器人能達到契合所需的表面處理效果,進一步提高產品質量,延長生產線的正常運行時間,同時兼具短周期和大批量生產所必備的柔性。

其中,ABB新一代大型工業機器人IRB6700既可用作注塑機(IMM)和壓鑄機的上下料手,從事3C產品殼蓋類零部件的生產,也可用于平板顯示器(FPD)的搬運。ABB的IRB1200、IRB140和IRB1600,這幾款機器人可以組合為3C電子行業完成包括打磨、涂膠、裝配在內的等大部分重要工序。再加上ABB機器人在運動控制和高精度方面的技術優勢,已經得到筆記本電腦、手機等行業的廣泛認可。ABB新推出的小型機器人家族及FlexPicker已“進駐”全球各地的電子產品工廠,是裝配、小工件搬運、檢驗測試等環節不可或缺的生產“骨干”。

瑞士ABB公司機器人業務主管博?沃加德?納塞斯(PerVegardNerseth)表示:“中國制造業的自動化進程才剛剛起步。我們已見證了快速變化,在過去的兩到三年時間里幾乎呈現了爆炸式增長,甚至超過了我們的預期。”

德國KUKA Robot人機協作,實現3C產品柔性制造

工業4.0的時代,“智能工廠”的開發正在崛起。如今,自動化、聯網的可變生產線倍受青睞,它可以快速靈活地對更短的產品生命周期作出響應。3C產品具有更新換代快的特點,每6個月至1年便有較大變化,帶來設備的更換需求。如何在工業批量生產中直接考慮客戶個性化需求的問題,也正變得越來越重要。

KUKA LBRiiwa(智能工業機器助手)是世界上第一個批量制造的敏感型工業輕型機器人,可以毫無隔離地與人互動。憑借其完美的設計和卓越的性能,在素有設計界“奧斯卡”美譽的2014年紅點設計大獎上,獲得了“最佳紅點獎”的殊榮。KUKA LBRiiwa在個性化批量制造中起著核心作用。配有七根軸的輕型機器人移動非常靈活,可以將注塑與增材制造最優化地結合在一起。它的自重低,加之活動半徑和載荷的理想比例,使其非常適合極其靈活的生產理念。配有敏感傳感器的LBRiiwa設計為可直接與它的人類“同事”進行合作,也可以安全地搬運處理敏感產品,而無需任何隔離。這樣,技術工人也可以根據需要將工件直接傳遞給機器人,使生產更靈活且更加節省空間。

庫卡機器人(上海)有限公司首席執行官孔兵認為:“在3C制造業中,機器人能夠在高溫、粉塵、腐蝕、潮濕等可能會危及到人類身體健康的環境下將可持續生產力發揮到極致,而且實現連續使用。”

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