走入電子制造領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人

 最近，麥肯錫全球研究院預(yù)測(cè)，到了2055年全球大約一半的工作活動(dòng)會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。隨著生產(chǎn)方式向柔性、智能、精細(xì)轉(zhuǎn)變，構(gòu)建以智能制造為根本特征的新型制造體系迫在眉睫，全國(guó)各地產(chǎn)業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的需求將大幅提升。眾所皆知，機(jī)器人替代人工生產(chǎn)已經(jīng)成為未來(lái)制造業(yè)重要的發(fā)展趨勢(shì)，工業(yè)機(jī)器人被喻為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，政府正在大力推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化的早日實(shí)現(xiàn)，這將成為是中國(guó)智能制造騰飛的重要基礎(chǔ)。

作為最具潛能的工業(yè)機(jī)器人發(fā)展國(guó)家，21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人迎來(lái)高速發(fā)展：2013年，中國(guó)首次成為全球機(jī)器人最大消費(fèi)國(guó);2014年，中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展元年，機(jī)器人產(chǎn)量快速增長(zhǎng);2015年，《中國(guó)制造2025》部署實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，把機(jī)器人列為中國(guó)制造業(yè)亟須強(qiáng)力發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù);2017年，預(yù)計(jì)工業(yè)機(jī)器人銷量達(dá)到25萬(wàn)臺(tái)，年復(fù)合增長(zhǎng)率9.5%。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)稱，中國(guó)已是世界第一大機(jī)械手市場(chǎng)，并且市場(chǎng)規(guī)模只會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，估計(jì)到2019年中國(guó)將占全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的40%。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，電子行業(yè)工業(yè)機(jī)器人的需求在全球工業(yè)機(jī)器人銷量中占比約30%，繼汽車及汽車零部件之后的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用第二大行業(yè)。近兩年來(lái)，3C電子行業(yè)以迅雷不及掩耳之勢(shì)迅速成為機(jī)器人行業(yè)爭(zhēng)搶的香餑餑。3C制造業(yè)正在迎來(lái)新發(fā)展的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型機(jī)遇期，中國(guó)市場(chǎng)用戶需求的快速升級(jí)，為3C制造業(yè)提出了挑戰(zhàn)，也帶來(lái)了新機(jī)遇。

行業(yè)需求 機(jī)器人蓬勃發(fā)展的主因

電子制造業(yè)作為一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)，工人數(shù)量眾多，重復(fù)的工作多，產(chǎn)品更新很快，定制化的要求也很高。自動(dòng)化設(shè)備的引入將會(huì)改善整個(gè)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能，縮短生產(chǎn)周期同時(shí)提高產(chǎn)品質(zhì)量的最優(yōu)途徑，尤其是 3C電子行業(yè)。

競(jìng)爭(zhēng)的變化促使3C電子廠商生產(chǎn)效率的革新，以便快速的響應(yīng)市場(chǎng)變化以及產(chǎn)品更新，更高效能的生產(chǎn)制造能力，更高品質(zhì)的產(chǎn)品管理質(zhì)量控制。我國(guó)3C產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)化需求主要在部件加工，如玻璃面板、手機(jī)殼、PCB等功能性元件的制造;裝配和檢測(cè);部件貼標(biāo)、整機(jī)貼標(biāo)等方面。

為了保持我國(guó)制造業(yè)大國(guó)的地位，提高自身的成本競(jìng)爭(zhēng)力，機(jī)器人的使用勢(shì)在必行。機(jī)器人已可以完成電子制造過(guò)程中的大量工序，如搬運(yùn)型作業(yè)，包括上下料，器件插接;加工型作業(yè)，如打磨，切割，去水口飛邊等;裝配型作業(yè)：如按鍵裝配，屏幕壓接、錫焊、涂膠等;以及檢測(cè)型作業(yè)。

在手機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)，視覺(jué)機(jī)器人應(yīng)用比較廣泛，例如分揀裝箱、撕膜系統(tǒng)、激光塑料焊接、高速四軸碼垛機(jī)器人等適用于觸摸屏檢測(cè)、擦洗、貼膜等一系列流程的自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用。對(duì)此，上海發(fā)那科機(jī)器人有限公司(2017慕尼黑上海電子生產(chǎn)設(shè)備展，展位號(hào)：E2.2100)推出機(jī)器人視覺(jué)與手機(jī)外殼瑕疵檢測(cè)，透過(guò)FANUC iRvision 2D視覺(jué)系統(tǒng)，對(duì)金屬手機(jī)殼外觀進(jìn)行瑕疵檢測(cè);避免人力由于疲勞的漏檢，在高強(qiáng)度的重復(fù)視覺(jué)檢測(cè)動(dòng)作中，保證產(chǎn)品外觀一致性。

與汽車制造業(yè)使用的傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人相比，3C制造業(yè)使用的機(jī)器人必須更小巧、靈活、快速，以滿足電子組裝加工設(shè)備日益精細(xì)化的需求。例如，那智不二越公司(2017慕尼黑上海電子生產(chǎn)設(shè)備展，展位號(hào)：E2.2102)的EZ03 WING SLICER型機(jī)器人，在EZ03在主體部分采用獨(dú)立結(jié)構(gòu)，擁有可上下移動(dòng)的第一軸結(jié)構(gòu)及纖細(xì)的手臂，實(shí)現(xiàn)設(shè)備緊湊化。EZ03還擁有寬廣的動(dòng)作范圍，配合巧妙的電纜布線，可以以最短的路徑進(jìn)行高速移動(dòng)，縮短30%以上的周期時(shí)間。除EZ03之外，EZ系列還擁有豐富的可選機(jī)型及緊湊的控制裝置，可以滿足各種各樣的生產(chǎn)需求。

針對(duì)電子行業(yè)對(duì)柔性生產(chǎn)和靈活制造的需求，各大機(jī)器廠商紛紛推出靈巧、緊湊型的機(jī)器人。比如ABB集團(tuán)(2017慕尼黑上海電子生產(chǎn)設(shè)備展，展位號(hào)：E2.2502)最為引人矚目的“Yumi”，其設(shè)計(jì)滿足了小件裝配的生產(chǎn)需求：雙臂設(shè)計(jì)、多功能智能雙手、通用小件進(jìn)料器、一流的精密運(yùn)動(dòng)控制、基于機(jī)器視覺(jué)的部件定位以及最先進(jìn)的控制系統(tǒng)和軟件。

YuMi 3C產(chǎn)品組裝、測(cè)試、包裝一體化系統(tǒng)是由一臺(tái)YuMi搭配AIV小車組成的移動(dòng)工作站和一臺(tái)固定工位的YuMi協(xié)作完成路由器產(chǎn)品的裝配與測(cè)試，其中AIV小車負(fù)責(zé)運(yùn)送移動(dòng)的YuMi撿取并組裝零件。通過(guò)AIV小車與YuMi的搭配，組成了一套集3C產(chǎn)品組裝、測(cè)試、包裝于一體的全自動(dòng)無(wú)人工廠。YuMi在運(yùn)輸物料的同時(shí)完成產(chǎn)品組裝工作，多個(gè)工作同時(shí)操作，大幅提高生產(chǎn)效率。充分展現(xiàn)YuMi對(duì)消費(fèi)電子產(chǎn)品行業(yè)多應(yīng)用場(chǎng)景的適應(yīng)性。

協(xié)作機(jī)器人 智能轉(zhuǎn)型的創(chuàng)新展現(xiàn)

機(jī)器人是智能制造的支撐設(shè)備，而人機(jī)協(xié)作是下一代機(jī)器人的本質(zhì)特征。隨著機(jī)器人相關(guān)的新技術(shù)層出不窮，協(xié)作機(jī)器人作為一個(gè)顛覆式的創(chuàng)新將機(jī)器人應(yīng)用帶入了一個(gè)全新的層次，它首先出現(xiàn)在非主流的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)，比如電子組裝、科研等領(lǐng)域，并逐步向汽車等主流工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)滲透。

近期，Innova Research研究公司公布了2017年全球智能機(jī)器人八大趨勢(shì)，這八大趨勢(shì)其中之一就是關(guān)于協(xié)作機(jī)器人。Innova Research分析認(rèn)為，協(xié)作機(jī)器人將快速增長(zhǎng)，估計(jì)2015年全球機(jī)器人市場(chǎng)出貨中已經(jīng)有4%是協(xié)作機(jī)器人，而全球協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)可能在未來(lái)十年達(dá)到超過(guò)百億美元的規(guī)模。

作為協(xié)作機(jī)器人行業(yè)的領(lǐng)軍者，來(lái)自丹麥的優(yōu)傲機(jī)器人公司(2017慕尼黑上海電子生產(chǎn)設(shè)備展，展位號(hào)：E2.2200)的協(xié)作機(jī)器人相當(dāng)于人的手臂，力傳感器和夾爪則相當(dāng)于人的手指，可實(shí)現(xiàn)裝配位置的精確定位探尋和裝配過(guò)程中對(duì)力的控制。比如配有力傳感器和夾爪的UR機(jī)器人，通過(guò)觸碰調(diào)整進(jìn)行精準(zhǔn)定位后，使用與人類手指相似的力度成功實(shí)現(xiàn)CPU、DIMM/內(nèi)存條及其它復(fù)雜零件的柔性裝配，

從行業(yè)應(yīng)用而言，目前人機(jī)協(xié)作機(jī)器人最廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景仍集中于3C行業(yè)。以智能手機(jī)制造為例，生產(chǎn)過(guò)程涉及焊接、裝配、打磨、檢測(cè)等等，既要跟上產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度，又要保證復(fù)雜流程中的品控問(wèn)題，人機(jī)協(xié)作是目前最佳的解決方案。

協(xié)作型機(jī)器人將在未來(lái)的工業(yè)生產(chǎn)中成為主力和趨勢(shì)，到2020年，協(xié)作型機(jī)器人的全球市場(chǎng)價(jià)值將達(dá)到30億美元，相當(dāng)于目前傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人本體的市場(chǎng)規(guī)模?！吨袊?guó)制造2025》規(guī)劃的出臺(tái)更為協(xié)作機(jī)器人提供了廣闊的市場(chǎng)前景，無(wú)論是傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人巨頭，還是行業(yè)后起之秀都在加緊布局協(xié)作機(jī)器人。

工業(yè) 4.0 電子制造新思維

近幾十年來(lái)，自動(dòng)化領(lǐng)域取得的進(jìn)步，迅速降低了大規(guī)模生產(chǎn)的成本，同時(shí)極大地提高了效率。今天的全球市場(chǎng)提出了更高的要求，必須提供更多、越來(lái)越定制化的產(chǎn)品種類，而且產(chǎn)品的生產(chǎn)周期也在日益縮短，工業(yè)4.0已然成為全球制造未來(lái)的大趨勢(shì)。對(duì)于電子產(chǎn)品制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，這意味著需要適應(yīng)更小的批次和更頻繁的產(chǎn)品迭代。

隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)，智能制造成為新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù)。而工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用使智能制造與數(shù)字化車間、智能工廠從概念走向現(xiàn)實(shí)。德國(guó)作為“工業(yè)4.0”的提出者與倡導(dǎo)者，其制造裝備、工業(yè)自動(dòng)化、工業(yè)軟件等方面均處于領(lǐng)先地位。

傳承德國(guó)優(yōu)秀品質(zhì)、全球創(chuàng)新氣動(dòng)和電驅(qū)動(dòng)技術(shù)專家費(fèi)斯托(中國(guó))有限公司(2017慕尼黑上海電子生產(chǎn)設(shè)備展，展位號(hào)：E2.2302)推出的伺服壓配系統(tǒng)YJKP，是專為電子和小型零部件的制造而設(shè)計(jì)，它體現(xiàn)了工業(yè)4.0的主要特點(diǎn)，操作直觀、簡(jiǎn)便并使用了通信標(biāo)準(zhǔn)OPC UA。其操作軟件的應(yīng)用使得 Festo系統(tǒng)能滿足工業(yè)4.0 相關(guān)的各項(xiàng)要求，例如：精確選型、對(duì)應(yīng)用的適應(yīng)能力和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)控制。

“高功率意味著高成本。”當(dāng)應(yīng)用在電子產(chǎn)品和小零件制造領(lǐng)域時(shí)，如果產(chǎn)品選型過(guò)大，意味著成本會(huì)上升。這就是Festo 伺服壓配組件 YJKP 的切入點(diǎn)：簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)電驅(qū)動(dòng)壓配應(yīng)用，最大壓力可達(dá)17kN。通過(guò)快速靈活地對(duì)更短的產(chǎn)品生命周期作出響應(yīng)，滿足3C產(chǎn)品更新?lián)Q代快的特點(diǎn)。

在中國(guó)，工業(yè)4.0也被認(rèn)為是助力實(shí)現(xiàn)“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略的有效途徑。“中國(guó)制造2025”目標(biāo)就是要搶占新一輪產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn)，智能制造是主攻方向，機(jī)器人、3D打印等都是實(shí)現(xiàn)的手段。由此可見(jiàn)，中國(guó)電子制造市場(chǎng)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的需求之迫切。

敏捷制造，柔性制造，精益制造成為電子制造企業(yè)的發(fā)展方向，而工業(yè)機(jī)器人“高精度、高柔性、高精度”的特點(diǎn)正迎合這一發(fā)展方向和制造趨勢(shì)。特別是在《中國(guó)制造2025》、《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020)》等國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的指引下，工業(yè)機(jī)器人作為智能制造技術(shù)浪潮的關(guān)鍵，勢(shì)必重塑中國(guó)電子制造行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)而對(duì)世界制造業(yè)的格局產(chǎn)生重大影響。

精彩詮釋機(jī)器人產(chǎn)品及自動(dòng)化解決方案，開(kāi)啟3C制造業(yè)新紀(jì)元

無(wú)論是芯片、手機(jī)、智能設(shè)備、傳感技術(shù)、電池等，還是家電及平板電腦的外殼和按鍵、面板等，機(jī)器人均可以幫助生產(chǎn)企業(yè)改進(jìn)制造工藝、提高生產(chǎn)效率。在一年一度的電子制造業(yè)盛會(huì)——2017慕尼黑上海電子生產(chǎn)設(shè)備展(productronica China)上，數(shù)百家EMA電子制造自動(dòng)化和工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的海內(nèi)外知名企業(yè)將于2017年3月14-16日相聚上海新國(guó)際博覽中心，全方位呈現(xiàn)引領(lǐng)全球工業(yè)機(jī)器人革新發(fā)展的產(chǎn)品及自動(dòng)化解決方案。聯(lián)合同期舉辦的慕尼黑上海電子展，展會(huì)總規(guī)模將超過(guò)67,000平方米，預(yù)計(jì)將有海內(nèi)外1,200多家廠商和62,000位行業(yè)人士參與盛會(huì)。

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