在過去七年左右,我們注意到並報導了兩個最大的趨勢,分別是「自主移動機器人」(AMRs)和「協作機器手臂」(cobots)。這些新型機器與傳統的機器手臂不同,因為它們不需要與人類保持距離,可以像電動工具一樣使用。
傳統的工業機器手臂通常太危險,不能靠得太近。它們不知道你在那裡,如果在工作時碰到你,可能會造成受傷或死亡。
但即使是這些「傳統」的工業機器人,隨著技術的進步,也越來越能與人類合作。例如,這些機器人可以安裝感應器來偵測人類的存在或觸碰,並在可能造成傷害時停止運作。
這是由於協作機器人的快速普及所帶來的重大變化,這些機器人最早是由Universal Robots(優傑機器人)開發的,稍後由ABB(瑞士電氣公司)推出。這些機器人一開始就設計成可以與人類工人近距離合作。
行業專業人士當然知道這些,但我們認為這個網站能吸引新讀者,他們會欣賞對我們所談論的背景的快速解釋。
另一個重要的趨勢是自主移動機器人(AMRs),這些小型的輪式機器人像盒子一樣在倉庫中快速移動,將貨物和貨架運送到一個取貨站,然後由人類取走一個或多個物品來完成客戶的訂單。
在過去五年左右,AMRs的全球市場以指數級的速度增長。像Geekplus這樣的公司突然崛起,成為今天的十億美元企業。
有趣的是,這兩種新技術——cobots和AMRs——已經合併成一個新的機器類別,稱為「工業移動機器人」(IMRs),顧名思義,就是在盒子上方的機器手臂。
這在各個行業中都有明顯的應用,例如倉庫的挑選和工廠的檢查,不僅代表了機器人技術的演變,還可能防止人形機器人帶來的完全範式變化。
人形機器人的革命
是的,說人形機器人是機器人行業的一項革命性技術並不過分,這場革命可能會取代傳統的協作機器手臂和AMR。
現實來看,cobots和AMRs仍然可能保持其市場份額,因為它們目前執行的任務都很簡單,不需要複雜的人形機器人。而且,AGV(自動導引車)或甚至AMR可能仍然能比目前開發的人形機器人更快、更大量地移動物料。
然而,這是一個有效的問題:工業機器手臂會被人形機器人取代嗎?讓我們來探討一下。
管理的過時
這篇文章的目的是不想嚇到工業機器手臂或AMR的製造商。當然不是。也許有一點點,但不會太多。我們知道我們在這兩個行業中有大量的讀者,他們是我們網站增長的推動力。
我們的意圖是幫助相關行業的人士為人形機器人可能帶來的變化做好計劃。
讓我們誠實地說。如果你可以以傳統工業機器人成本的一小部分購買人形機器人,並仍然實現相同的生產力和品質,你會不會這樣做?
常識或直覺可能會告訴你「會」。但讓我們想像一下,如果研究顯示轉向人形機器人是合理的,那麼會發生什麼呢?
這就需要你自己去思考。我們的工作只是寫文章幫助你找出如何去做。
現代組裝線
現代組裝線由亨利·福特(Henry Ford)在一百多年前開創,通過引入標準化的工作流程和大規模生產,徹底改變了製造業。
隨著行業變得越來越複雜,20世紀末工業機器手臂的引入重新定義了製造業的效率、精確度和可擴展性。
這些機器手臂在機器人工作單元中變得不可或缺,以人類工人無法達到的速度和準確度執行任務。
如今,汽車行業仍然是工業機器人的最大買家,利用它們進行焊接、上漆、組裝和物料處理等任務。
現在真正出現的問題是:人形機器人是否有潛力在這些和其他應用中取代工業機器手臂?
頂尖工業機器手臂製造商
以下是一些頂尖的工業機器手臂製造商,他們可能需要考慮自己製造人形機器人,以免被自1950年代和1960年代以來幾乎擁有的市場所取代,這些市場正被同樣的科技公司所推動,這些公司已經接管了大多數經濟和世界,甚至太空。
這些公司可能會變得無能為力,也許他們將無法對抗由大型科技公司支持的人形機器人。此外,他們的客戶,尤其是汽車公司,可能會像廣州汽車公司一樣,開始自己製造人形機器人,其他公司也在準備這樣做。
儘管如此,這裡有一個大型傳統工業機器人製造商的名單。他們在全球運行的機器人數量的估計可能被大大低估,但我們會將更準確的數字留給另一篇文章。這只是給你一些大致的數字。
1. Fanuc:這是一家日本機器人巨頭,成立於1956年,以其高精度的CNC機器和機器手臂而聞名。Fanuc在全球安裝了超過750,000台機器人,主導汽車、電子和物流等行業。
2. ABB:總部位於瑞士,ABB於1974年推出了首款電動工業機器人。如今,它在全球擁有超過500,000台機器人,提供焊接、上漆和組裝線的解決方案。
3. Kawasaki Robotics:自1969年推出首款機器人以來,川崎一直是工業機器人的先驅,專注於汽車和重工業。它在全球安裝了超過200,000台機器人。
4. Yaskawa Electric:成立於1915年,Yaskawa的Motoman部門已交付超過500,000台機器人,專注於焊接、包裝和組裝應用。
5. Kuka:這是一家德國機器人領導者,於1973年推出首款機器人。Kuka在全球安裝了超過400,000台機器人,是汽車和製造業的主要參與者。
6. Staubli:以精密機器人著稱,Staubli的機器人廣泛應用於製藥和食品行業。
7. Epson Robots:Epson的SCARA和六軸機器人在電子製造和小型組裝中非常受歡迎。
8. Denso Robotics:作為小型組裝任務的最大機器人供應商之一,Denso在全球部署了超過120,000台機器人。
9. Fanuc Robotics America:Fanuc的子公司,專注於北美和南美市場,對全球機器人數量貢獻良多。
10. Comau:這是一家意大利公司,專注於靈活的自動化解決方案,特別是汽車組裝線。
合作夥伴的資訊
Universal Robots(優傑機器人)在2008年引入了協作機器人(cobots)的概念,使機器人能夠安全地與人類一起工作,而不需要繁瑣的安全屏障。
這項創新影響了主要的工業機器人製造商,促使他們開發自己的cobot系列,例如ABB的YuMi、Fanuc的CR系列和Kuka的LBR iiwa。
cobots為中小企業開啟了新的可能性,能夠輕鬆且靈活地處理輕組裝、檢查和物料處理等任務。
你該怎麼做?
工業機器手臂在需要速度、精確度和重複性的任務中表現出色,包括:
- 焊接:汽車和重工業。
- 上漆:確保均勻的覆蓋和一致性。
- 物料處理:搬運、分類和運輸。
- 組裝:電子產品、汽車和家電。
- 檢查:高精度的質量控制。
- 包裝:消費品和製藥。
人形機器人的潛力
幾種人形機器人正在測試工業任務,包括:
- Tesla Optimus:原型用於物料處理和組裝任務。
- Boston Dynamics的Atlas:在實驗場景中展示先進的靈活性和靈巧性。
- Figure AI的人形機器人:專注於倉庫和輕型製造中的重複性任務。
理論上,人形機器人可以執行焊接或上漆等任務,只要它們配備適當的末端執行器和精確的編程。
然而,它們在工業環境中的實用性取決於它們是否能夠匹配或超越機器手臂的速度、準確性和成本效益。
AMRs和IMRs
AMRs,例如由MiR和Geekplus等公司開發的,通過自主移動貨物和貨架改變了倉庫操作。
最近,機器手臂與AMRs的整合創造了IMRs,這結合了移動性和操作性,能夠處理複雜的挑選和放置任務。
IMRs在動態環境中有潛力,但與人形機器人相比,在速度和承載能力方面存在限制。
人形生態系統
人形機器人的發展依賴於一個不斷增長的組件製造商生態系統,包括:
- 末端執行器製造商:專業的夾爪、工具和焊接火炬。
- 感應器:用於感知的相機、LiDAR和觸覺感應器。
- 驅動器:先進的馬達使其能夠平滑、類似人類的運動。
結論
人形機器人原型目前價格昂貴,估計成本在100,000美元或以上。但大多數領先市場的公司報價在15,000到25,000美元之間。
相比之下,最便宜的大型工業機器手臂的價格範圍從25,000到100,000美元不等,具體取決於大小和能力。最大的機器手臂價格可超過200,000美元。
你被解僱了。我用更便宜、更好的機器人取代你
儘管人形機器人顯示出潛力,但工業機器手臂在可預見的未來仍將主導製造業,因為它們的可靠性、速度和成本效益已經得到證明。
人形機器人可能會在動態環境中找到自己的小天地,適應性是關鍵。
某些人可能會稱之為「現實」的重大變革時間表可能需要10到20年,具體取決於人形技術的進步和成本的降低。
但從機器手臂製造商的角度來看,這可能過於樂觀,特別是如果他們不夠快地多樣化。
希望在地獄中
製造業的未來可能不在於取代機器手臂,而在於將人形機器人和IMRs等新技術整合到現有的工作流程中。
工程師和工廠設計師必須保持靈活,隨時準備接受創新,同時利用現有系統的優勢來優化生產。
人形機器人目前可能看起來像《終結者》電影中的可怕夢魘——這可能是它們長期被排斥的原因——但隨著越來越多的優秀設計師和工程師進入這個領域,「理想」的人形工人可能並不會離我們太遠。
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