與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人相比，協(xié)作機(jī)器人在機(jī)器人市場中始終占據(jù)較小的份額。但從近年的數(shù)據(jù)來看，協(xié)作機(jī)器人已然成為工業(yè)機(jī)器人市場增速較快的品類。

據(jù)高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）數(shù)據(jù)顯示，2021年中國協(xié)作機(jī)器人銷量1.86萬臺，同比增長87.62%，國產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人廠商也已成為中國市場的主導(dǎo)力量，市場份額接近70%。

協(xié)作機(jī)器人為何獲得越來越多的關(guān)注？如何利用協(xié)作機(jī)器人的特點(diǎn)為終端用戶賦能？

人機(jī)關(guān)系變革呼喚協(xié)作機(jī)器人

協(xié)作機(jī)器人的設(shè)計(jì)特點(diǎn)決定了其在一些行業(yè)應(yīng)用中具有天然的優(yōu)勢。

協(xié)作機(jī)器人是最類人的機(jī)械臂，可替代人手，擁有靈活、安全、輕質(zhì)的特性。與此同時，協(xié)作機(jī)器人作為智能機(jī)器人的一種，其核心不是硬件而是平臺，具有想象力和開放性。

以艾利特協(xié)作機(jī)器人為例，機(jī)器人本體作為紐帶，與夾具、移動機(jī)器人、視覺、工裝等領(lǐng)域的生態(tài)合作伙伴打造柔性產(chǎn)線或柔性生產(chǎn)工作站，從而鏈接了經(jīng)銷商、集成商與終端客戶，為用戶提供更高性價(jià)比的機(jī)器人整站解決方案。

相比較而言，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人成本高，對車間空間布局、操作專業(yè)性要求高，而協(xié)作機(jī)器人僅占據(jù)1-1.5個工位的空間且易于集成，操作簡便易編程，符合當(dāng)前人機(jī)關(guān)系變革的趨勢。

總體來看，協(xié)作機(jī)器人的特點(diǎn)可歸納為“安全”、“易用”和“靈活”。

在安全性方面，協(xié)作機(jī)器人小型輕量，具備碰撞檢測功能；機(jī)器人與人并肩工作，適用多樣的產(chǎn)線布局，共享工作空間，提高空間利用率；協(xié)作機(jī)器人具有高防護(hù)功能，無需使用安全圍欄，遇到撞擊或阻力后，機(jī)器暫停，障礙解除后，協(xié)作機(jī)器人可快速恢復(fù)工作，無需復(fù)雜重置。

如艾利特協(xié)作機(jī)器人為客戶提供了安全停止和縮減模式的輸入信號，當(dāng)信號被觸發(fā)時機(jī)器人進(jìn)入對應(yīng)的安全停止和縮減模式。機(jī)器人配合SICK的安全距離傳感器，實(shí)現(xiàn)了非接觸式的安全防護(hù)——當(dāng)有人接近黃色警戒區(qū)域的時候，觸發(fā)縮減模式信號，機(jī)器人進(jìn)入縮減模式；當(dāng)有人接近紅色區(qū)域的時候，觸發(fā)安全停止信號，機(jī)器人安全停止；當(dāng)人遠(yuǎn)離警戒區(qū)域時，安全信號停止，機(jī)器人恢復(fù)工作。

在易用性方面，協(xié)作機(jī)器人可輕松手提，便于運(yùn)輸，拆裝簡單；可實(shí)現(xiàn)拖拽示教，軌跡復(fù)現(xiàn)；通過拖拽示教就可輕松編輯機(jī)器人運(yùn)行路點(diǎn)；協(xié)作機(jī)器人還會配置觸屏式示教器/平板屏幕，使得編程簡單易操作。

舉例來看，艾利特協(xié)作機(jī)器人的“工具化”特性可以輕松對應(yīng)產(chǎn)線的柔性需求，如在農(nóng)機(jī)柴油機(jī)產(chǎn)線替代人工擰螺絲，在PCB板廠商中替代人工進(jìn)行上下料、裝盒，在導(dǎo)入過程中，無需改動原有產(chǎn)線的布局，同時協(xié)作機(jī)器人多樣的通訊可對應(yīng)各種自動化產(chǎn)品，縮短了部署時間。

協(xié)作機(jī)器人的靈活性體現(xiàn)在關(guān)節(jié)自由度、自由安裝、接口開放等方面，具體包括部署靈活，可移動到任何位置；適應(yīng)性高，無需更改現(xiàn)有產(chǎn)線布局；安裝要求低，可安裝在產(chǎn)線的任何位置包括傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人無法安裝的位置。

在艾利特協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用于某光纜制造商的項(xiàng)目中，該用戶原本的自動化程度較高，產(chǎn)線中有多個機(jī)臺進(jìn)行連接，以往是人工在機(jī)臺間配合物料的搬運(yùn)。為進(jìn)一步提高該場景的自動化水平，用戶導(dǎo)入了艾利特協(xié)作機(jī)器人進(jìn)行上下料，在產(chǎn)線中OK件進(jìn)入下一步工序，NG件置入廢料框，協(xié)作機(jī)器人因其在狹小空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)靈活姿態(tài)，安裝基座靈活添加等特性而獲得了用戶認(rèn)可。

以“漸次自動化”開啟工廠的柔性化改造之旅

盡管協(xié)作機(jī)器人具有諸多優(yōu)勢，但在實(shí)際應(yīng)用中，為什么協(xié)作機(jī)器人形成批量化落地的案例并不多？在為企業(yè)長期進(jìn)行自動化改造過程中，艾利特機(jī)器人在2020年提出了“漸次自動化”這一概念。

總體而言，全自動化產(chǎn)線技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)高、初始投資大、投資風(fēng)險(xiǎn)大，漸次自動化則是將一個復(fù)雜的工藝制程拆分成工藝自動化、檢測自動化、物料轉(zhuǎn)運(yùn)自動化、工廠數(shù)字化、工廠智能化等階段，憑借對每一道工藝的理解來進(jìn)行循序漸進(jìn)的自動化導(dǎo)入，風(fēng)險(xiǎn)可控、循序漸進(jìn)、設(shè)備利用率高。

基于“漸次自動化”的理念，艾利特已為多家主流行業(yè)用戶開啟工廠的柔性化改造之旅。

案例一：“漸次自動化”降低人工成本

一家位于華東區(qū)一二線城市的某汽車零部件制造商，已有十多年的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累，為了保證本地化服務(wù)質(zhì)量，該汽車零部件制造商搬離當(dāng)?shù)氐目赡苄暂^小，隨之面臨的困境是人才需求大、人工成本高，集成商報(bào)價(jià)高等，該汽車零部件制造商的自動化部門希望通過自主完成集成項(xiàng)目，提高毛利率水平。

艾利特提供的解決方案是導(dǎo)入3-4臺12kg負(fù)載的協(xié)作機(jī)器人，一臺機(jī)器人可應(yīng)對兩臺機(jī)床，整套方案的成本約20多萬，按人工替代計(jì)算，用戶在一年左右即可回收成本；以往該產(chǎn)線的人工產(chǎn)出為一年700個，導(dǎo)入機(jī)器人后一年可產(chǎn)出900個。相比人工，協(xié)作機(jī)器人方案的效率更高，運(yùn)行更加穩(wěn)定，可持續(xù)工作時間更長。

總體而言，該解決方案中，機(jī)器人使用方便，企業(yè)的自動化部門自己就能學(xué)會調(diào)機(jī)；車間以工位計(jì)逐步改造，降低了用工成本。

案例二：在惡劣環(huán)境下通過“漸次自動化”替換人工

在三四線城市，產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)較為明顯，在家具、建筑、金屬加工等行業(yè)的噴涂現(xiàn)場，當(dāng)?shù)仄髽I(yè)和政府亟需導(dǎo)入自動化來避免惡劣環(huán)境對人體的負(fù)面影響，同時這些行業(yè)也面臨著招工難的掣肘，工人月薪可達(dá)1.2萬以上，有些用人單位還規(guī)定工人只能在同一工況至多工作2年；此外，這類行業(yè)生產(chǎn)特性為小批量、多品種，專機(jī)導(dǎo)入不易。

在解決這樣的痛點(diǎn)時，漸次自動化是較好的途徑，艾利特協(xié)作機(jī)器人穿上防護(hù)服工作，替代人工后避免了惡劣環(huán)境對人體的負(fù)面影響；同時機(jī)器人調(diào)試容易，產(chǎn)線換品種時應(yīng)對方便。

案例三：勞動密集產(chǎn)線通過“漸次自動化”減少疫情影響下的停工風(fēng)險(xiǎn)

勞動密集型企業(yè)，受節(jié)假日，特別是疫情反復(fù)的影響大；一般而言，該類企業(yè)的產(chǎn)線布局較好，但產(chǎn)線相對固定，自動化導(dǎo)入困難。該類客戶的另一大痛點(diǎn)是產(chǎn)線在改造施工過程中不能造成停工影響。

艾利特提供的“漸次自動化”解決方案緊貼現(xiàn)有產(chǎn)線，改動少；人工大幅度減少，停工影響??；協(xié)作機(jī)器人在2個小時內(nèi)即可完成一個工位的調(diào)試。在該條產(chǎn)線上已導(dǎo)入艾利特協(xié)作機(jī)器人約9臺。

案例四：“漸次自動化”保持動作穩(wěn)定、提高效率

在某減速機(jī)生產(chǎn)商的涂膠應(yīng)用中，原本使用專機(jī)設(shè)備，ROI為2-3年時間；在生產(chǎn)過程中一旦更換生產(chǎn)品類或產(chǎn)線，專機(jī)則造成浪費(fèi)，工人也需要接受長時間培訓(xùn)。艾利特對這一產(chǎn)線進(jìn)行“漸次自動化”改造，協(xié)作機(jī)器人和涂膠系統(tǒng)配合，調(diào)整相應(yīng)程序即可再次投入運(yùn)行。

在某主機(jī)廠的總裝車間內(nèi)的打膠應(yīng)用中，原本由人工來執(zhí)行，人工動作產(chǎn)出穩(wěn)定性差，特別是針對斜面或異形面的打膠，一致性低，軌跡歪扭。導(dǎo)入艾利特協(xié)作機(jī)器人后，與手動涂膠槍連接通訊后即可替代人工完成相應(yīng)工作，動作平穩(wěn)，效率提高；安裝、設(shè)置容易，換線方便。

從以上四個案例可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)工藝自動化實(shí)現(xiàn)暫時存在技術(shù)瓶頸時，不推薦一蹴而就的全自動化，用戶可考慮人機(jī)“協(xié)作”的方案。

面對漸進(jìn)自動化改造以及中小企業(yè)客戶，艾利特機(jī)器人推薦的方案是以協(xié)作機(jī)器人為核心的獨(dú)立工作站（以協(xié)作機(jī)器人為核心，集成夾爪、視覺系統(tǒng)、工藝設(shè)備、傳感器、人機(jī)交互、5G與云端等）；面對OEM客戶以及整線客戶，艾利特機(jī)器人推薦的方案則是以協(xié)作機(jī)器人為執(zhí)行器的工作站（以PLC/IPC為核心，集成協(xié)作機(jī)器人、視覺系統(tǒng)、工藝設(shè)備、傳感器、人機(jī)交互、5G與云端等）。

案例五：“漸次自動化”用于產(chǎn)品性能測試

在某測試行業(yè)龍頭企業(yè)的疲勞性測試項(xiàng)目中，企業(yè)痛點(diǎn)是超多品種、超小批次，一天約有幾個品類的產(chǎn)品在現(xiàn)場進(jìn)行測試，一兩個月測試完畢；測試過程中的重復(fù)動作一般為萬次以上，若為人工執(zhí)行測試，勞累程度高；測試環(huán)境可能面臨隨時被改造，因而無法使用專機(jī)，且客戶群經(jīng)常改變，產(chǎn)品大小、占地面積的大小也在發(fā)生改變，因而要求設(shè)備的適配性高，能夠適應(yīng)隨時的變動。協(xié)作機(jī)器人則可以解決上述痛點(diǎn)。

案例六：“漸次自動化”用于產(chǎn)品外觀測試

在某船舶零部件廠商的零部件外觀測試中，由于零件大，人工檢測很不方便，需要拿著單反相機(jī)爬上爬下、看左看右，針對幾十個點(diǎn)位進(jìn)行人工拍照，過程中還容易遺漏。

在這一項(xiàng)目導(dǎo)入了艾利特協(xié)作機(jī)器人，給機(jī)器人設(shè)置好點(diǎn)位后，機(jī)器人即可按照預(yù)設(shè)的軌跡走完這些點(diǎn)位，完成拍照任務(wù)，節(jié)省人工的同時降低人工疲勞度，避免遺漏。

案例七：“漸次自動化”用于零件成品檢測

在零件成品檢測項(xiàng)目中，產(chǎn)線布局固定，空間緊湊，原本采用人工進(jìn)行上下料，痛點(diǎn)是多品種、小批量；空間布局固定，希望設(shè)備導(dǎo)入容易。協(xié)作機(jī)器人同樣可以解決上述痛點(diǎn)。

從以上三個檢測案例可以得出結(jié)論：制程工藝自動化水平已經(jīng)成熟的情況下，用戶希望提升自動化率并兼容現(xiàn)有設(shè)備，同時新布局要保護(hù)過往投資，協(xié)作機(jī)器人能夠輕易助力柔性自動化生產(chǎn)，產(chǎn)能伸縮性強(qiáng)，部署快速。

協(xié)作機(jī)器人適配場景評估

總的來說，協(xié)作機(jī)器人可以很好地適用于漸次自動化的需求，那么在漸次自動化開始前，企業(yè)需要對適配場景進(jìn)行評估。

評估生產(chǎn)現(xiàn)狀可從產(chǎn)品的特點(diǎn)（多品種、少批量、生命周期短）、自動化能力（具備基本的自動化技術(shù)人員，如終端用戶自身的自動化團(tuán)隊(duì)、集成商團(tuán)隊(duì)）、產(chǎn)線的特點(diǎn)（部分工藝已實(shí)現(xiàn)自動化、人力密集且工作重復(fù)性高）、產(chǎn)業(yè)趨勢（柔性化、數(shù)字化、智能化、節(jié)能環(huán)保）等四方面進(jìn)行。

生產(chǎn)現(xiàn)狀評估的常規(guī)流程包括現(xiàn)場評估（現(xiàn)場觀察現(xiàn)狀，給出已有案例介紹或者方案建議）、方案溝通（終端成熟集成商溝通或艾利特推薦集成商配合）、調(diào)試培訓(xùn)（集成商及現(xiàn)場人員培訓(xùn)，機(jī)器人使用零障礙）、方案落地。

截至目前，艾利特已在華北、華東、華南、海外等形成區(qū)域化布局，擁有銷售團(tuán)隊(duì)近30人，應(yīng)用支持團(tuán)隊(duì)40人，同時擁有全國代理商約50余家，長期配合的集成商100多家，可為各類主流行業(yè)用戶的“漸次自動化”落地提供支持。