工業機器人已成為工業制造過程中的決定性競爭因素。大中型公司已經通過機器人系統成功地實現了生產自動化。

但是工業機器人技術的趨勢是什么？機器人技術在可持續生產中扮演什么角色？13位專家給你答案。

我們向專家提出的問題：

（1）當前的危機，例如持續的大流行和烏克蘭戰爭，正在導致供應鏈出現問題或導致能源和原材料成本上升。這對機器人行業有何影響？

（2）工業機器人的主要趨勢是什么？

（3）機器人技術在可持續生產中扮演什么角色？

圖片來源：ABB

（1）我們也未能幸免于這些危機。然而，機器人技術是一個答案：機器人全天候工作，同時提高生產力。因此，高工資國家的公司可以經濟地生產并縮短或避開運輸路線。這使他們在保持競爭力的同時，不太容易受到供應鏈中斷的影響。

（2）簡單性和靈活性是工業機器人最重要的趨勢之一。由于許多機器人不需要任何編程知識即可投入運行，因此機器人正在進入越來越多的業務領域，例如零售、醫療保健和物流。特別是，直觀操作的協作機器人為中小企業的機器人技術鋪平了道路。機器人還必須能夠靈活地用于不同的產品變體。例如，在汽車行業，內燃機汽車和電動汽車通常共用一條生產線。此外，客戶要求越來越多的個性化產品。機器人必須能夠快速重新編程以滿足這些變化的要求。

（3）在生產中，機器人具有可重復性，大大減少了不良品和浪費。讓我們以汽車油漆為例。多次屏蔽和取消屏蔽會消耗大量能量。另一方面，通過使用 ABB 的 PixelPaint 進行精確涂裝，精心配制的涂料在一個涂裝過程中進行涂裝。得益于節能再生技術和制動能量回收，現代控制系統的能耗也降低了 20%。這有助于制造公司降低整體能源消耗并改善其生態足跡。

圖片來源：ArtiMinds Robotics

（1）將生產轉移到歐洲正在從戰略目標問題轉變為制造企業的運營緊迫問題。國內生產的公司不僅服務于抽象的未來趨勢，有時還比仍需搬遷的競爭對手擁有巨大的交付優勢。然而，這種定居點與普遍勞動力短缺的沖突比以往任何時候都多。這當然增加了對靈活機器人解決方案的需求，而工作破壞的幽靈是一個比以前小得多的實施障礙。

（2）系統的靈活性、通過精益資本投資快速攤銷、操作簡單以及高適應性和互操作性仍然是工業機器人系統和解決方案最重要的趨勢屬性。在應用方面，諸如取放或機器裝載等簡單應用將繼續全面推廣，以及裝配和工件加工領域要求更高的應用。工業機器人，包括協作機器人和經典工業機器人，開始進入工業領域，迄今為止它只存在一個小眾市場。

（3）機器人可以選擇更獨立于純人工成本的地點，這意味著可以大大縮短交貨路線。未來，工業機器人技術也將增加再制造的重要性，這可以為材料和能源節約設定新標準。

工業機器人的趨勢：時間和精度

圖片來源：Datentechnik Reitz

（1）我公司主要經營軟件題材。所以我們只從客戶那里得到當前的情況。毫無疑問，機器人系統和外圍設備的交付時間已經增加。許多客戶依賴二手機器人市場。我們希望這種情況在未來幾周和幾個月內會有所緩解。

（2)美制定的路徑規劃在這里很重要.我們的軟件創建機器人可以處理的工具路徑。甚至可以用這種方式實現復雜的路徑。因此，機器人越來越接近 CNC 機床。即使加工材料和精度在這里還沒有可比性。但是，這個方向的趨勢是清晰可見的。例如，在慕尼黑的 Automatica，我們首次展示了 Sprutcam 編程系統的附加組件，用戶可以使用它來處理復雜的 3D 打印零件。沒有支撐材料，同時有八軸，這將是一個未來的市場。

3.機器人能夠結合不同的技術。因此，可以將機器人用于拾取和放置任務，也可以將同一機器人用于銑削工作、3D 打印工作或磨削工作。機器人適應其要求。只有機器人頭部的受控技術發生了變化。使用正確的軟件，可以輕松地將機器人用于所有技術，而無需使用不同的編程工具。例如，我們的 Sprutcam 軟件用于計算路徑并直接檢測奇異點、軸限制或碰撞。檢測到的問題區域被軟件識別并優化路徑規劃。

圖片來源：博世力士樂股份公司

（1）鑒于材料稀缺，同時需求量大，穩定供應鏈是目前最大的挑戰之一。得益于我們多年來不斷發展的國際生產網絡和本地供應鏈，我們成功地做到了這一點。確保供應鏈安全將在 2022 年之后繼續密集地占領和挑戰整個行業。

2.行業和物流用戶目前很難找到工作人員進行簡單的活動，如訂單揀選。這增加了對輕型機器人的需求。然而，機器人技術和具有成本效益的傳感器之間的相互作用，在人工智能的支持下——例如用于圖像處理的算法——也具有決定性意義。例如，博世力士樂的智能物品揀選與人工智能一起工作：該解決方案在沒有模型的情況下識別理論上無限數量的形狀，使夾具運動適應它們并獨立接管路徑規劃。通過這種方式，以前手動的調試站可以經濟地自動化。

其他趨勢是協作機器人直接在沒有保護外殼的人旁邊工作，以及這些協作機器人與移動駕駛系統的結合，例如自主移動機器人 (AMR)。用戶可以靈活地使用它們，而無需在生產的不同點進行工程設計。

（3）機器人技術以多種方式提高了可持續性：它使人們擺脫了危險、體力消耗和單調的工作。由于較低的錯誤率和較高的工作步驟可重復性，機器人減少了廢品，從而減少了資源消耗。

圖片來源：Festo Robotics

（1）就我們的協作機器人的生產而言，我們目前沒有假設任何瓶頸。然而，過去幾年已經表明全球供應鏈的反應是多么敏感和動態。

（2）未來，我們將依賴于增加人機協作——尤其是在中小型公司中，許多繁瑣的工作步驟仍然是純手動完成的。為了在那里建立機器人，重要的是協作機器人操作“簡單”——在調試方面，尤其是在編程方面。此外，靈活性是工業機器人的趨勢之一：一旦協作機器人可以快速用于各種任務，購買就變得經濟，因此對中小型公司來說很有趣。我們的 Festo Cobot 滿足了這一要求：它僅重約 17 公斤，并且——作為市場上的第一款——具有集成控制柜。重量輕，空間要求小，就使用場所而言，最大的靈活性。然后，簡單的編程確保它也可以快速用于不同位置的不同任務。

（3）關于可持續發展的三大支柱，我們的“Festo Cobot”為“社會支柱”做出了貢獻：緩解劇烈、危險或對人體工程學不利的活動。在人口變化的背景下，這是一個重要方面。

圖片來源：Hahn Ruhrbotics

（1）目前的交付情況對機器人行業來說是一個物流挑戰。設備制造商不能再保證短交貨時間，不幸的是客戶經常不得不等待他們的投資。對于每個項目，現在都是尋找創造性解決方案的問題。有時我們交換供應商和技術模塊。這讓許多較小的競爭對手有機會證明自己。

（2）降低復雜性和靈活性將是未來工業生產的最大挑戰，自動化將不得不面對。從今天的角度來看，機器人的簡化編程和系統的易用性是關鍵措施。每個軟件版本的操作都變得更加直觀，因此在大多數情況下只需要短期的員工培訓。此外，特別是對于協作機器人，由于有效載荷、范圍和操作的不斷進一步發展，新的解決方案正在不斷開發中。協作機器人的新配置開辟了廣泛的概念。由于更改設置，必須定期重新評估以前無法經濟解決的應用程序。此外，小型工業機器人和協作機器人對貿易的吸引力正在增加。但餐飲業也是機器人技術的一個年輕市場，我們可以提供創新的解決方案。

（3）機器人技術可以實現更高的精度，從而提高質量。因此，生產過程中的浪費明顯減少，最終更加可持續。與靈活自動化相關的更高效率可顯著降低生產和能源成本。

工業機器人趨勢：人工智能和工業物聯網

圖片來源：IAI 工業機器人

（1）全球供應瓶頸導致的生產停機是日常生活的一部分。然而，那些尚未受此影響的人則認為自己面臨能源價格急劇上漲的壓力。機器人行業再也無法擺脫這些問題。我們 IAI 仍然能夠保持價格穩定，并為我們的大多數產品提供標準交貨時間。分析人士認為，目前的問題將持續到明年。如果是這種情況，我們也將不得不調整價格，并且無法在短時間內提供所有產品。

（2）工業機器人的趨勢主要是人工智能的集成，因此，學習機器人（由圖像處理支持）以及人機協作。然而，能源效率問題在我們家中占主導地位。幾十年來，我們一直致力于開發和生產節能型電動執行器，這讓我們受益匪淺。此外，還應該提到不斷向更小批量、更短的許多產品和 IIoT 的生產周期發展。

3、現代工業機器人有助于資源節約型生產，減少生產浪費，即使在高工資國家也能實現經濟、節能的多班制生產。增加使用機器人支持公司積極影響自己的二氧化碳平衡和實施節能現場生產。這反過來又縮短了到最終消費者的運輸路線，從而保護了環境。

Lorch 焊接技術  圖片來源：Ludmilla Parsyak, Fraunhofer IAO

（1）增加的能源和原材料成本影響了許多生產公司：材料價格每天都在變化，有時必須支付高額附加費才能采購材料。規劃供應鏈和大流行的額外困難阻止了一些人安裝新機器人。自動化、機器人支持的生產可以靈活地響應生產要求，也可以高效地生產小批量產品。

這就是為什么現在有許多投資于自動化的決定，例如在項目成本低的完整系統中，這些系統充其量甚至可以在相對較短的交付時間內獲得。

（2）工業機器人的趨勢之一是機器人編程的民主化。由于協作機器人技術，工業機器人正在獲得更多進入各種細分市場的機會。這不僅影響了編程和交互的簡化，也影響了機器人安裝本身的靈活性，重點不再只是大系列，用戶應該能夠在系統上獨立配置新的中小系列。

（3）機器人系統用途廣泛，因此也可用于快速變化的生產。聯網和監控還可以有效地設計流程并創建更好的規劃和更快的故障排除。自動化還可以實現一定程度的流程質量，從而顯著減少所需的返工量。

圖片來源：三菱電機歐洲

（1）在生產和我們的許多分支機構中，我們使用自己的技術進行能源管理，以節省資源和成本。例如，在我們位于拉廷根的總部，我們獲得了最高級別的 LEED 白金認證，部分原因在于智能空調。快速變化的生產過程是機器人市場的一個重要論據。機器人越來越頻繁地用于靈活生產，以便能夠對不斷變化的條件做出反應。此外，圍繞機器人運動學的生態系統，例如抓取系統、移動機器人平臺和人工智能支持的圖像識別，正變得越來越創新。

（2）工業機器人的趨勢長期以來一直與機器人環境和物理或數據技術接口有關。在這里，機器人是自動化技術領域的中心。其他主題包括協作機器人、圖像識別中的人工智能集成到路線規劃，以及移動機器人和與機器人相關的大規模個性化。

另一個重要趨勢是用于編程的數字接口。

（3）工業機器人是靈活的，定義為“用于處理、組裝或加工工件的通用、可編程機器”。從本質上講，可以突出可持續生產的作用。機器人越來越頻繁地用于靈活生產，以便能夠對不斷變化的條件做出反應。機器人已經在許多生產變化中幸存下來，據我所知，三菱電機的 Melfa 機器人由于其壽命長而成為生產中的可持續元素。

機器人解決方案創造能力

圖片來源：Toolcraft

（1）像每個行業一樣，我們目前正在努力應對非常長的交貨時間和不斷上漲的原材料成本。有了早期的規劃和我們自己龐大的增值鏈，我們可以彌補很多。盡管如此，項目和報價的高動態是顯而易見的，我們必須每天處理。

2.消費品需求急劇增加，相關生產也在增加。這在家具領域尤為明顯，這意味著使用機器人解決方案正在進一步擴大產能。尤其是在這一領域，熟練工人的短缺正在產生明顯的影響，這就是為什么越來越多的機器人系統在中型公司和小型工藝企業中被合理和經濟地使用。

工業機器人的另一個重要趨勢是單個精密部件的后處理和精加工。

（3）機器人在很多方面都在可持續發展中發揮著重要而關鍵的作用。流程時間得到優化，產量增加，廢品數量降至最低，并在可能的情況下使用更高效的技術。所有這些調整和優化都可以直接和間接地節省能源成本。此外，機器人解決方案非常靈活，因此即使長時間使用也有助于可持續生產。

圖片來源：歐姆龍電子

（1）當前的危機正在促使許多公司重新思考全球規劃和本地生產。目前的例子是在格倫海德建設特斯拉工廠，以及英特爾在德國建立兩個新的芯片工廠。供應行業也將圍繞這些工廠落戶。由于周期時間、準確性、可追溯性和靈活性，這些本地制造設施中的許多流程都需要使用機器人技術。機器人也可以在安全和健康方面面臨風險的環境和流程中毫無問題地使用。

2、工業機器人越來越智能化。在這里，機器人技術在很大程度上受益于其他組件和功能，例如智能傳感器、新的圖像處理系統、用于評估數據的快速算法，當然還有人工智能。這使客戶能夠優化他們的生產流程，及早發現質量偏差，并通過調整工藝參數來消除它們而無需停機。另一個重要趨勢是機器人與人類之間的協作。協作機器人可以讓人們擺脫單調、體力要求高但必要的次要活動。

（3）機器人能夠長期以恒定的質量和最大的靈活性開展活動。在許多應用中，這會導致產品質量的提高。這減少了投訴產品的運輸路線、返工，當然還有原材料的消耗。這里的可持續性與機器人技術沒有直接關系，而是與使用機器人技術的效果有關。

圖片來源：Universal Robots

（1）整個機器人行業在 2020 年經歷了低迷，我們至今仍能感受到。然而，在 2021 年，我們再次大幅趕超，在 2022 年第一季度，我們在優傲機器人的銷售數據中表現出色。盡管仍然存在所有危機和不確定性，但這給了我們一種積極的感覺。然而，同時在該國普遍存在的供應鏈和勞動力短缺是重大挑戰。然而，借助我們的協作機器人，我們正在幫助越來越多的公司提高生產效率、靈活性和可靠性。

（2）很多人對機器人技術仍有保留。因此，工業機器人技術的趨勢之一是人與機器之間直接和安全的合作。我們的方法是讓員工從繁重而單調的活動中解脫出來，轉而將他們用于更有價值的任務，甚至使他們能夠操作協作機器人。我們大多數人都知道智能手機的工作原理，并且操作機器人應該同樣直觀。第二個趨勢是關鍵技術人工智能。通過這種方式，配備基于人工智能的軟件的協作機器人可以實時對變化做出反應，例如工件的位置或形狀。

（3）機器人技術是可持續生產的重要驅動力。一方面，協作機器人的編程方式使其以節約資源的方式工作，例如通過精確估計要施加的粘合劑的劑量。另一方面，您可以通過精確的工作來提高產品的質量。這可以節省寶貴的材料并最終使公司的錢包受益。機器人技術還可以幫助公司能夠在當地生產，而不必因為勞動力短缺而轉移到低工資國家。

圖片來源：安川歐洲

（1）與業內其他地方一樣，我們安川也感受到了當前形勢的影響，尤其是在交付可靠性和價格上漲這兩個因素方面。幸運的是，我們自己的產品（機器人和機器人控制）的供應鏈得到了很好的控制，也得益于我們在歐洲不斷增長的本地生產，因此我們自己的核心產品的交貨時間和交貨可靠性仍然可以接受。

（2）一個持續的趨勢是使機器人系統的操作和調試以及對機器人技術知識的獲取總體上更容易。有越來越多的替代方法可以更直觀地對機器人進行編程。在使機器人應用盡可能簡單方面，產品生態系統和制造商合作伙伴關系也將增加。

在物流領域，人們越來越多地發現“智能機器人”，即帶有傳感器/圖像處理的機器人，以便能夠執行諸如在格子箱中堆疊包裹、裝載混合托盤或處理最多樣化的貨物等要求苛刻的活動。

（3）作為一種模塊化、多功能、可快速轉換的自動化手段，機器人的概念已經適用于靈活且可持續的生產。機器人技術是一種核心技術，用于有效地重新安排供應鏈，即從全球化的高風險供應鏈中恢復生產。這節省了寶貴的物流和運輸資源。節能機器人具有回收（反饋和再利用）制動能量的技術組件。這可以在生產中斷期間實現智能關閉。隨著工業 4.0 的日益實施和通信的數字化，機器人促進了可持續的生命周期并降低了成本。

瑞士ABB公司是全球技術領導企業，致力于推動行業數字化轉型升級。基于超過130年的創新歷史，ABB以客戶為中心，擁有全球領先的四大業務——電氣、工業自動化、運動控制、機器人與離散自動化，以及ABB Ability?數字化平臺。ABB電網業務將于2020年轉讓給日立集團。ABB集團業務遍布全球100多個國家和地區，雇員達14.4萬。

ABB在中國擁有研發、制造、銷售和工程服務等全方位的業務活動，44家本地企業，近2萬名員工遍布于130余個城市，線上和線下渠道覆蓋全國約700個城市。