當(dāng)“汽車之父”卡爾·本茨和戴姆勒在1886年發(fā)明人類史上第一臺(tái)三輪和四輪汽車時(shí)，他們很難料想到130多年后的今天，汽車已經(jīng)進(jìn)化到由約3萬(wàn)個(gè)零部件組成的龐然大物，更難預(yù)料到，如今先進(jìn)的汽車生產(chǎn)車間內(nèi)，大部分制造工序只需要由一臺(tái)臺(tái)靈巧的機(jī)械手來(lái)自動(dòng)完成。

在汽車制造的沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大核心工藝中，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)有了60年的應(yīng)用歷史，具備成熟工藝和場(chǎng)景應(yīng)用的積累優(yōu)勢(shì)。

隨著汽車行業(yè)迭代速度加快，依靠一條總裝線或發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線，持續(xù)固定地生產(chǎn)一款暢銷車型的時(shí)代早已一去不返，協(xié)作機(jī)器人靈活、易部署、快捷編程等特點(diǎn)，能夠應(yīng)對(duì)瞬息萬(wàn)變的汽車生產(chǎn)環(huán)境，協(xié)助人力處理生產(chǎn)中復(fù)雜、細(xì)節(jié)、非標(biāo)化的操作。

汽車制造已成協(xié)作機(jī)器人第一大應(yīng)用場(chǎng)景

全球新能源汽車行業(yè)的快速崛起，讓協(xié)作機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)被更多企業(yè)看到。過(guò)去外界對(duì)協(xié)作機(jī)器人的印象大多在于柔性、安全性，而隨著協(xié)作機(jī)器人負(fù)載能力、工作精度、機(jī)體剛度、整體穩(wěn)定性的提升，協(xié)作機(jī)器人正在汽車行業(yè)大展拳腳。

據(jù)高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)發(fā)布的《2024年協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書》顯示，當(dāng)前汽車及零部件行業(yè)是協(xié)作機(jī)器人的第一大應(yīng)用，整體應(yīng)用占比接近四分之一，以2023年數(shù)據(jù)推算，當(dāng)年國(guó)內(nèi)大約有6500臺(tái)協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用在汽車及零部件領(lǐng)域。

目前全球多個(gè)國(guó)家的汽車零部和主機(jī)廠商都已經(jīng)引入?yún)f(xié)作機(jī)器人進(jìn)廠，包括大眾、通用、豐田、寶馬、保時(shí)捷、特斯拉、標(biāo)致雪鐵龍等國(guó)際汽車制造企業(yè)，而國(guó)內(nèi)如比亞迪、上汽、長(zhǎng)安、吉利、小米等車企均已經(jīng)開(kāi)始批量應(yīng)用協(xié)作機(jī)器人。

據(jù)中國(guó)汽車流通協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2024年汽車行業(yè)平均利潤(rùn)率只有4.3%。燃油車銷量下滑、新能源汽車百團(tuán)大戰(zhàn)，車企競(jìng)爭(zhēng)加劇，從供應(yīng)鏈采購(gòu)到汽車制造，再到運(yùn)營(yíng)和售后服務(wù)環(huán)節(jié)，車企的降本增效已經(jīng)緊迫到“刀刃向內(nèi)”、“自逼為王”的地步，引入多技傍身的協(xié)作機(jī)器人能夠極大助力造車企業(yè)提高生產(chǎn)效能。

作為國(guó)內(nèi)協(xié)作機(jī)器人制造業(yè)單項(xiàng)冠軍，遨博智能在汽車領(lǐng)域正積極開(kāi)拓多元化的應(yīng)用布局，并在白車身車間(焊裝車間)、總裝車間、新能源電池、汽車零部件四個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域深耕。

遨博智能開(kāi)發(fā)了負(fù)載從3kg到35kg的協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品系列，用于滿足汽車行業(yè)產(chǎn)線上適合機(jī)器人作業(yè)的多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，包括裝配、涂膠、螺絲鎖付、檢測(cè)、打磨、焊接、充電、上下料搬運(yùn)、包裝、碼垛等多種工序的機(jī)器人應(yīng)用，致力于實(shí)現(xiàn)整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)的效率提升。

白車身車間

具體來(lái)看，在白車身車間(焊裝車間)，遨博智能推出了涂膠、搬運(yùn)上下料、“四門兩蓋”車身件尺寸檢測(cè)、車身打磨、清潔等應(yīng)用的協(xié)作機(jī)器人。

以涂膠工藝為例，涂膠在汽車輕量化、高速節(jié)能、延長(zhǎng)壽命、提高性能方面發(fā)揮著重要作用。因關(guān)系到汽車車身的密閉性、耐腐蝕防生銹、隔熱降噪等性能，涂膠對(duì)工藝要求嚴(yán)格，而涂膠工站往往空間狹小，人工涂膠費(fèi)時(shí)費(fèi)力、精準(zhǔn)度不一、人力成本較高。

協(xié)作機(jī)器人能替代人工高效地進(jìn)行作業(yè)，遨博智能iH系列全線產(chǎn)品具有3kg-16kg的有效載荷、625mm-1350mm的工作半徑，兼具±0.02mm的重復(fù)定位精度，滿足結(jié)構(gòu)膠、密封膠、折邊膠等多種需求，不論是車底涂膠、頂蓋涂膠，還是側(cè)圍涂膠均可勝任，并且智能配合產(chǎn)線速度同步完成視覺(jué)檢測(cè)，保證生產(chǎn)效率。

針對(duì)焊接過(guò)程產(chǎn)生的飛濺，協(xié)作機(jī)器人可以對(duì)殘留焊渣進(jìn)行打磨，在打磨之后還可以完成對(duì)車間灰塵的清潔，因其具備高精度打磨和高效清潔的特點(diǎn)，在以上環(huán)節(jié)中倍受汽車主機(jī)廠商、集成商的青睞。

而搭載協(xié)作機(jī)械臂的遨博智能復(fù)合機(jī)器人可以對(duì)車門、蓋板、翼子板等部件進(jìn)行尺寸檢測(cè)。據(jù)了解，復(fù)合機(jī)器人用于車身尺寸檢測(cè)的集成度高，工程難度較大，目前國(guó)內(nèi)多家本體廠商和集成商仍在不斷完善和技術(shù)攻堅(jiān)中。

總裝車間

在汽車總裝環(huán)節(jié)，經(jīng)過(guò)對(duì)汽車總裝流程工藝的拆解分析，遨博智能找到了協(xié)作機(jī)器人的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，并推出了涂膠、視覺(jué)檢測(cè)、螺絲鎖付3大類14項(xiàng)工藝應(yīng)用，無(wú)需開(kāi)辟獨(dú)立工作區(qū)域，只需簡(jiǎn)易部署，協(xié)作機(jī)器人可在多個(gè)環(huán)節(jié)改善作業(yè)的一致性，提高工作效率。

比如針對(duì)前后風(fēng)擋玻璃、三角窗、天窗玻璃的涂膠工作，遨博智能開(kāi)發(fā)了涂膠算法指令，結(jié)合算法和軟件工藝包，協(xié)作機(jī)器人可以在不到1㎡的空間內(nèi)規(guī)劃多種路徑，完成粗細(xì)一致的精準(zhǔn)涂膠。

在視覺(jué)檢測(cè)環(huán)節(jié)，協(xié)作機(jī)器人可以完成整車檢測(cè)、ADAS檢測(cè)、裝配過(guò)程檢測(cè)、底盤檢測(cè)、前后橋檢測(cè)、車門線檢測(cè)等工作。比如遨博智能服務(wù)的某龍頭企業(yè)的ADAS檢測(cè)方案，只需2臺(tái)搭載視覺(jué)設(shè)備的協(xié)作機(jī)器人，就可以完成對(duì)車門、車燈、前蓋、車輪轂等部位的詳細(xì)檢測(cè)，全面提升汽車總裝后端檢測(cè)工藝的精準(zhǔn)程度和標(biāo)準(zhǔn)化。

汽車及汽車零部件行業(yè)具有嚴(yán)格的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和體系，但目前在組裝中仍然存在大量依賴人力的工藝，比如螺絲擰緊工藝。遨博智能螺絲鎖付機(jī)器人可以自動(dòng)定位鎖付位置，重復(fù)定位精度可達(dá)±0.02mm，在360°空間的任意角度通過(guò)吹釘、吸釘、預(yù)擰緊等多種方式完成螺絲鎖付，應(yīng)用在剎車盤、前后橋、儀表封裝線等環(huán)節(jié)的流水線工位中。

新能源電池

GGII數(shù)據(jù)顯示，每年應(yīng)用在新能源領(lǐng)域的協(xié)作機(jī)器人出貨量占比不到4%，當(dāng)前鋰電行業(yè)生產(chǎn)線設(shè)備以單機(jī)自動(dòng)化為主，存在人工切換產(chǎn)品、交付周期長(zhǎng)、產(chǎn)線智能化程度低的痛點(diǎn)，協(xié)作機(jī)器人在新能源電池領(lǐng)域有著絕佳的應(yīng)用機(jī)會(huì)。

遨博智能通過(guò)實(shí)際部署發(fā)現(xiàn)，協(xié)作機(jī)器人可以承擔(dān)鋰電池從電芯段、模組段到封裝段生產(chǎn)的整個(gè)工藝，包括檢測(cè)、側(cè)燙、涂膠、貼標(biāo)、焊接、上下料、螺絲鎖付、包裝、碼垛、清潔等工序。

汽車零部件

在汽車零部件領(lǐng)域，汽車動(dòng)力總成，以及電驅(qū)、車燈、座椅、儀表等部件加工依然是當(dāng)前協(xié)作機(jī)器人企業(yè)大量出貨的應(yīng)用場(chǎng)景。

比如在汽車零部件測(cè)量領(lǐng)域，遨博智能與合作伙伴共同推出了柔性智能粗糙度測(cè)量系統(tǒng)，能夠高精度、高速度完成特定場(chǎng)景的粗糙度測(cè)量工作，實(shí)時(shí)傳送數(shù)據(jù)結(jié)果，降低產(chǎn)品次廢品率。

遨博智能認(rèn)為，在汽車零部件的裝配、涂膠、螺絲鎖付這三個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景中，去配合并服務(wù)客戶進(jìn)行協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用替換，更容易起量和復(fù)制。

尤其是螺絲鎖付機(jī)器人，汽車廠中存在大量替換人力的應(yīng)用空間，協(xié)作機(jī)器人的高效穩(wěn)定運(yùn)行，能夠?yàn)槠嚻髽I(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

深挖汽車智造新場(chǎng)景

新能源汽車的迅速起量、智能駕駛技術(shù)的日益普及，帶動(dòng)了汽車制造行業(yè)對(duì)輕量化、智能化、定制化的需求，一些新的場(chǎng)景應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，也為協(xié)作機(jī)器人帶來(lái)了機(jī)會(huì)。

針對(duì)汽車充電的龐大需求，遨博智能與第三方合作開(kāi)發(fā)了移動(dòng)充電機(jī)器人，集成了協(xié)作臂、自動(dòng)化技術(shù)和視覺(jué)避障系統(tǒng)，當(dāng)車輛停好后可自動(dòng)定位充電口，實(shí)現(xiàn)充電槍的插接，可廣泛布置在酒店、商場(chǎng)、公交車等公共停車場(chǎng)內(nèi)，完成無(wú)人值守自動(dòng)化快速充電。

又如在新能源汽車的輕量化車身材料加工，協(xié)作機(jī)器人可以很好地處理碳纖維復(fù)合材料和鋁合金材料的加工，以及高效完成塑料件車身的裝配與螺絲鎖付。

汽車行業(yè)高度集成的自動(dòng)化制造，意味著需要更加嚴(yán)格的質(zhì)檢工序，確保車身、零部件、整車功能的完備。融合AI視覺(jué)和感知技術(shù)的協(xié)作機(jī)器人，可以在原有產(chǎn)線中多角度部署，精準(zhǔn)高效地完成缺陷檢測(cè)任務(wù)，極大優(yōu)化人力配置。

從汽車行業(yè)智能化迭代的進(jìn)程來(lái)看，目前協(xié)作機(jī)器人在伺服裝配、自動(dòng)擰緊、圖像識(shí)別、視覺(jué)定位、傳感器檢測(cè)、模塊智能測(cè)試等技術(shù)上仍然有巨大的應(yīng)用落地空間，也是所有國(guó)產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人廠商進(jìn)一步深入汽車行業(yè)所需攻克的技術(shù)方向。

GGII數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人品牌在汽車零部件領(lǐng)域市場(chǎng)占有率為30%，而在汽車整車行業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)占有率不超過(guò)10%，核心技術(shù)成熟度不夠是制約國(guó)產(chǎn)機(jī)器人在汽車市場(chǎng)應(yīng)用的主要原因。

能否在汽車制造場(chǎng)景中穩(wěn)定發(fā)揮作用，也是考驗(yàn)一家機(jī)器人企業(yè)技術(shù)是否過(guò)關(guān)的試金石。遨博智能在汽車領(lǐng)域擁有長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作伙伴，并持續(xù)拓展服務(wù)邊界，與更多造車領(lǐng)域的新銳企業(yè)達(dá)成合作。

遨博智能自研了包括機(jī)器人實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RT-ROS;高速、高精度協(xié)作機(jī)器人本體結(jié)構(gòu);高精度柔性控制等核心技術(shù)。在減速器、電機(jī)、編碼器、伺服驅(qū)動(dòng)器、控制器等機(jī)器人核心零部件領(lǐng)域，也實(shí)現(xiàn)了核心技術(shù)自主可控，并在軟件方面推出了ARCS機(jī)器人操作系統(tǒng)、ARAL算法庫(kù)、智能工藝包等多個(gè)輔助應(yīng)用功能。

面對(duì)汽車行業(yè)的變化，遨博智能思考的，是如何既能保證產(chǎn)品剛性，又能實(shí)現(xiàn)輕量化的機(jī)體設(shè)計(jì)，以應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)線更多的需求變化，并通過(guò)模塊化整合，推出更簡(jiǎn)易的編程系統(tǒng)和操作界面規(guī)劃、滿足復(fù)雜操作的拖拽示教等功能。

協(xié)作機(jī)器人想要有更多的銷量，當(dāng)前更主要的是抓住應(yīng)用場(chǎng)景。遨博智能CEO韓永光認(rèn)為，“機(jī)械臂不是一個(gè)最終產(chǎn)品，比如把它放到新能源汽車生產(chǎn)線上，它就是生產(chǎn)汽車的機(jī)器人，要讓機(jī)械臂能夠跟實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景充分貼合，需要大家聯(lián)合推出更合理的解決方案”。

過(guò)去30年，中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)從模仿到引領(lǐng)，實(shí)現(xiàn)彎道超車;過(guò)去10年，中國(guó)協(xié)作機(jī)器人在正面戰(zhàn)場(chǎng)同外資品牌競(jìng)爭(zhēng)，已經(jīng)取得了全球市場(chǎng)的份額領(lǐng)先。

放眼未來(lái)，伴隨更多優(yōu)秀機(jī)器人企業(yè)的孜孜探索和銳意創(chuàng)新，相信在汽車制造領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人扛起汽車制造業(yè)大旗的時(shí)刻即將到來(lái)，國(guó)產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人將在汽車制造領(lǐng)域柔性化、智能協(xié)同化的趨勢(shì)下發(fā)揮中堅(jiān)力量。