面对中国这个全球最大同时也是增长最快的机器人市场,ABB看到了通过全球的经验进一步支持中国客户及拓展市场的机会,于2022年12月宣布其在上海占地67,000平方米的机器人超级工厂正式投产,继续致力于促进中国智造。

ABB在全球拥有3家机器人工厂,分别位于中国上海、瑞典韦斯特罗斯和美国密歇根州奥本山。其中,中国的机器人超级工厂被誉为ABB全球最先进、最具柔性、自动化程度最高的机器人工厂,也是ABB在华发展的重要里程碑。

ABB在接受高工机器人调研时表示,ABB机器人超级工厂投资了1.5亿美元,实现了对未来工厂的愿景。

“这座先进机器人制造和研究工厂采用了最新的数字和自动化技术,用于制造下一代机器人。这里没有传统的固定装配线,取而代之的是灵活的模块化生产单元,这些单元以数字方式连接和联网,并由智能自主移动机器人提供服务。”

目前,ABB机器人在中国市场90%以上的销售由超级工厂提供支持,新工厂已经实现了新的机器人产品的生产,这些产品将具有更高的自动化水平和更先进的技术,以满足客户的不断增长的需求。

无疑,对于ABB来说,中国机器人市场是最关键的市场之一。从不久前落幕的2023中国工博会上,ABB在近800平米的展台空间内,从协作、工业、数字化与服务三大维度,全方位展现机器人在各个场景、领域的自动化柔性解决方案中,也可见一斑。


01

最新款协作机器人的多元应用

ABB自2014年推出真正意义上的协作式双臂机器人YuMi以来,打造了行业领先的协作机器人产品系列,包括单臂YuMi®、双臂YuMi®、GoFa™和SWIFTI™工业级协作机器人等,以满足对安全易用的自动化解决方案日益增长的需求,填补了技术劳动力的空缺。

为满足对更高负载和更大工作范围的协作机器人的需求,GoFa协作机器人系列推出了新品GoFa 10和GoFa 12,两款协作机器人负载分别为10kg和12kg,除提升负载能力外,GoFa 10和GoFa 12协作机器人的工具中心点(TCP)速度最高可达2m/s,重复定位精度高达0.02mm。GoFa 10工作范围高达1.62m,足够覆盖美式托盘,使其成为码垛应用的理想选择。

同时,GoFa 10和GoFa 12的IP67防护等级能够防潮防尘,将协作机器人高速度、高精度的优势延伸到新的工业应用中,尤其适用于如机加工、焊接、物料搬运、抛光和装配等对自动化要求严苛的任务。

在2023中国工博会上,ABB就展示了GoFa系列协作机器人的丰富应用,如GoFa教育功能包,其支持定制化培训课程,即插即用,简单易学;GoFa移动打磨站,其设计紧凑,移动灵活,实现领先的打磨工艺;GoFa实验室自动化解决方案,该方案可串联多个实验室工作站,精准实现扫码、去皮、称量、移液、滴定等操作。

全新的GoFa协作机器人支持简易直观的引导式编程及Wizard简易编程软件,并能快速集成到生产环境中,降低了初次用户、教育工作者和中小企业的准入门槛。

ABB表示,由于协作机器人能够直接与人类一起工作,共享任务并通过人工智能进一步学习,企业就可以解锁更多新环境以更轻松地采用智能自动化。“从建筑到医疗实验室,再到食品和饮料包装,在不同的消费点看到了下一波机器人使用增长浪潮——从餐馆到零售业。除了填补劳动力缺口、提高工作效率,协作机器人还能在工作环境中降低风险,承担危险任务。”

根据高工机器人观察,当前协作机器人领域的产品迭代方向正聚焦于大负载、防爆、力控、高速等多个关键领域,ABB分析,诸如此类的新品关键词,反映了由差异化的市场需求所决定的产品发展方向。

首先,协作机器人的应用领域将更广泛,产品迭代将更多元化,以满足各种特定的应用场景。例如,在一些重工业领域,需要具备更大负载和防爆性能的协作机器人,以应对复杂且危险的工作环境。而在其他领域,高速和精准度则是关键,如在电子制造业中需要机器人进行高速装配。

其次,提升协作机器人的易用性将成为重中之重。全链的易用性涵盖从购买到安装,到编程,再到实际调试应用,各环节都需要更加简化和优化。协作机器人的安全性和灵活性也将继续提高,使得用户能够更轻松地将它们集成到现有的生产线中。

相信在未来,协作机器人产品会更加百花齐放。ABB协作机器人领域的产品迭代将朝着更广泛的应用、更高的性能、更优的易用性等方向不断发展,进一步推动协作机器人在工业自动化和其他领域的普及和应用。


02

可持续生产下智造向“绿”

ABB将“可持续生产”视为核心使命之一,从自身生产运营到产品、解决方案,再到服务,致力于通过多方面的创新来实现能源节省和效率提升。

在产品层面,ABB进一步扩展大型机器人家族,推出了四款节能型机器人新品,包含22种选型。新一代大型机器人包括IRB 6710、IRB 6720、IRB 6730和IRB 6740,适用于从150kg到310kg的负载范围,工作半径从2.5m到3.2m,能够为客户提供更多选择,并显著提高性能且降低能耗。

通过使用ABB OmniCore™控制器和轻量化的机器人设计,IRB 6710-6740实现了高达20%的能耗节省。ABB强调,制造业的用电量往往非常惊人,通常越大的企业生产所使用的设备越多,在全天候24小时生产的工厂,一台设备能耗降低20%,全年来看是很可观的节能数字,对企业生产有着不可忽视的影响。

OmniCore还为该系列机器人带来了精确的运动控制,配备ABB的TrueMove和QuickMove运动控制技术,该系列机器人重复定位精度高达0.03mm。

配备这些功能的全新机器人系列非常适合用于复杂的任务,例如点焊、激光焊接、螺丝拧紧和铆接,使汽车制造商能够完成高质量的装配工作。

在汽车行业,除了生产设备本身,ABB机器人还为客户提供升级的工艺以帮助企业达到低碳节能的目标。以喷涂工艺为例,通过使用机器人进行喷涂,可以减少挥发性有机化合物的排放,提高油漆的上漆率,降低生产能耗,减少原材料的浪费,从而实现生产过程的节能减排。ABB机器人推出的PixelPaint技术能大幅提升上漆率,同时可提供个性化定制图案的喷涂,效率提升一倍。

近年来,新能源汽车行业的渗透率持续上升,电池盒托盘作为新能源汽车的核心部件备受各大车企关注。

为此,ABB电池盒托盘生产线提供了全价值链的模块化解决方案和服务。其中,搅拌摩擦焊技术和具备核心技术的搅拌摩擦焊夹具的应用,极大地提高了生产柔性并缩短了交付时间,同时保证了产品的高质量和稳定性。

ABB还采用了数字孪生技术,支持机器人在CNC机加工、铣削打磨、激光复合焊、CMT焊接、高速冲铆、视觉螺栓拧紧等技术领域的应用,为电池盒托盘应用创造了未来数字化工厂提供的重要保障。配合ABB的3DQI视觉检测技术,机器人能够全方位实时检测产品质量,从而加快了生产速度。

此外,ABB自收购ASTI移动机器人集团后,拓展了机器人和自动化产品组合,成为为数不多可提供AMR、机器人和机械自动化解决方案等完整自动化产品组合的公司。这意味着在生产线上,机器人可实现自主导航,运送物料、零部件和成品,打造全柔性化的生产网络。

在本届工博会上,ABB充分展示了结合IRB 5500和PixelPaint技术的机器人喷涂站以及IRB 6700超声点焊质量检测站,结合视觉应用的全自动机床上下料&原铸件检测站、IRB 4600货架取放货、IRB 365视觉引导拣选装箱等,新一代大型机器人IRB 6720焊接站也迎来了首秀。

ABB的自主移动机器人AMR T403也在本届工博会上首次亮相,其牵引能力高达1000kg,运载能力高达500kg,重复定位精度为10mm。这款机器人在工业机器人装配车间中用于搬运和分配大型物料,减少了劳动密集型任务,提高了效率,同时也增加了工人的安全性。

对于设备自身而言,要实现“节能增效”,一方面,机器人需经久耐用,截至目前部分ABB机器人在岗工作时间超过35年;另一方面即“设备再利用”,ABB在全球范围内设立了机器人再制造服务中心,可提供机器人翻新再制造和升级服务,也让35000余种替换零部件触手可及。

在工博会ABB展区的客户服务专区,展示了ABB的机器人再制造服务及模块化服务协议组合,这些产品致力于提升资源利用效率,回收材料,并延长机器人使用寿命,从而助力循环经济和更可持续的生产。

ABB还透露,作为环保节能的绿色标杆工厂,ABB机器人上海超级工厂通过安装电力管理系统、雨水收集系统、能耗监控系统等节能环保设施,每年可节约420万千瓦时电、7660立方米水、降低3855吨的碳排放(与不安装节能设备相比)。


03

数字化产品的全面升级

制造业的一个常见问题是,随着系统自动化程度的提高,生成的数据越来越多,问题也变得越来越复杂。这就会导致焦点模糊,丢失需关注的领域和对象。

为打破数字化时代“数据孤岛”的桎梏,让企业不同部门、不同业务系统数据库中的数据实现互通,ABB机器人在工博会上发布了最新数字化产品OptiFact。

ABB机器人业务部总裁马思康表示,OptiFact™是ABB首个模块化软件平台,它能够通过与车间设备连接,从数百台工厂设备中收集数据,协助客户提取数据、进行结构化处理,确定关键指标,如节拍时间和设备综合效率(OEE),并在关键时刻获得准确的洞察力,用户可以更好地了解生产设备的运行情况,从而打破数据孤岛,更迅速地做出更明智的决策。

通过OptiFact,可以明确生产出现错误的根本原因,并随时随地使用ABB的RobotStudio云端版对程序进行调整,改进其机器人解决方案。针对特定应用的人工智能驱动软件技术,如ABB的Item Picker,可提供增值功能,促进实现性能、安全等级和质量都更高的机器人部署。

OptiFact已被部署到多个生产环境中,如在高度自动化的汽车生产环境下,OptiFact助力客户节省了多达25%的时间,因此客户在其运营中增加部署了580多台机器人;在中小型企业中,OptiFact能够识别机器人生产线上的生产瓶颈,数字化团队将 OptiFact 集成到其生产环境中,从首次接触到最终交付,仅用了两个月,该工厂的生产效率提升了高达20%。

在本届工博会ABB展区的数字化专区,ABB还通过离线仿真编程软件RobotStudio,展示了自动路径规划功能。该软件能够与AR/VR设备搭配使用,让客户直观地“看到”设计方案,帮助其更好、更简便地修改和确定方案,降低了工厂建设中的错误率和成本。使用RobotStudio进行路径规划,仅需选择机器人目的地,即可自动规划避障路径,能够节省最多50%的节拍时间、30%的能耗,加速工程阶段,缩短投产所需时长。

ABB推出的RobotStudio云端版,能够为全球团队实时合作提供支持。不久前,ABB机器人与美国非营利组织Junglekeepers合作开展了一项试点项目,展示了RobotStudio云技术在千里之外的秘鲁亚马逊雨林里快速、高效地开展雨林重建的工作。

未来,ABB机器人也将继续寻求机器人解决方案和云技术在推进数字化智能应用中发挥核心作用的进一步机会。


04

写在ABB机器人50周岁前

ABB机器人工业业务单元市场与销售全球负责人Stefan Drakensjo在接受高工机器人的调研时透露,明年将迎来ABB机器人的50周年。他指出,一直以来,ABB机器人聚焦机器人的运动控制、数字化软件、节能等多方面的综合技术,且处于全球领先地位。

为从机器人行业的价格内卷和同质化中脱颖而出,ABB机器人采取了一系列关键策略:

首先,ABB机器人专注于技术创新。作为机器人行业的先驱,ABB机器人拥有了悠久的历史积淀和丰富的行业经验,处于技术前沿地位。此外,ABB机器人在多年发展中积极投入研发和创新,不断提供先进的机器人产品和解决方案,以满足客户日新月异的需求。

其次,ABB机器人采用了全球化和本地化并重的发展战略。ABB机器人在全球范围内设有研发中心、生产基地和服务网络,让客户无论身处何地,都能轻松获取我们的服务和技术支持。而本地化的研发和生产使ABB能够为客户提供定制化的解决方案,以贴近本地市场,满足不同市场的特定需求。

此外,ABB机器人提供完整的集成解决方案,包括各种类型和规格的机器人,以及与之配套的软件和控制系统。ABB机器人还提供集成服务,帮助客户将机器人技术无缝整合到其生产流程中,解锁更多创新应用可能性。

最后,ABB机器人坚持以市场为导向的战略,不断扎根市场,了解客户的实际需求。ABB机器人与客户建立紧密的合作关系,以确保其提供的机器人产品和解决方案能够真正满足客户的需求,从而提供有竞争力的产品和服务。

对于中国市场而言,Stefan Drakensjo分析,中国具备适用于机器人行业发展的完整链条,包括生产、集成、落地等,中国机器人的密度在过去几年增速非常快,机器人的普及应用只是时间的问题。

“从长期来看,市场和经济呈现出起起伏伏的状态,每个行业也会存在各自的周期性,但投资环境整体是稳定和向好的。可以确定的是,如果这个行业或企业有了机器人的辅助和支持,其投资回报则会上升;但如果你不用机器人,可能只会比现在的情况更差。”Stefan Drakensjo判断,至少未来10年中国机器人市场仍会持续获得快速增长。

未来,ABB机器人将继续扎根中国,进一步加强供应链的本土化和多元化。当前中国传统制造业的自动化程度还有较大提升的空间,ABB将支持机器人渗透率在传统应用的进一步提升,以及在新兴行业的创新尝试。