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作者：是德科技產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Choon-Hin Chang 制造業(yè)正在不斷創(chuàng )新，尋求更安全、更高效且更具成本效益的大規模生產(chǎn)方式。因此，該行業(yè)成為最早采用機器人技術(shù)、人工智能（AI）和機器學(xué)習（ML）的領(lǐng)域之一。如今，許多制造商都受益于先進(jìn)的 “協(xié)作機器人”（cobots）。 據統計，2023 年全球協(xié)作機器人市場(chǎng)估值已達1.2 萬(wàn)億美元，且預計還將持續顯著(zhù)增長(cháng)。盡管協(xié)作機器人正在改變整個(gè)行業(yè)，并將帶來(lái)新一輪的創(chuàng )新浪潮，但制造商要想充分獲益，就必須綜合考量和有效應對以下七大挑戰。 利用協(xié)作機器人賦能制造業(yè) 憑借內置傳感器、人工智能和 ML 算法，協(xié)作機器人可以安全高效地與人類(lèi)互動(dòng)，分擔對精度、強度要求比較高的工作或者自動(dòng)執行重復性任務(wù)。這種協(xié)同作用能夠將人從體力要求高或比較危險的任務(wù)環(huán)境中解放出來(lái)，同時(shí)提高了生產(chǎn)速度、質(zhì)量和靈活性。此外，通過(guò)承擔更多勞動(dòng)密集型工作，協(xié)作機器人還能幫助工人釋放出更多的時(shí)間和精力，使其做出明智的決策�；谶@種平衡，汽車(chē)、電子和消費品等行業(yè)正在迎來(lái)一個(gè)機器人與人類(lèi)優(yōu)勢互補、以及將人類(lèi)的直覺(jué)與機器人的高精度完美融合的新時(shí)代。 
裝配線(xiàn)、焊接和檢測是制造業(yè)中最常見(jiàn)的機器人應用場(chǎng)景之一。與專(zhuān)用的裝配設備相比，裝配機器人可以根據需要快速進(jìn)行重新配置，從而提高效率并縮短生產(chǎn)時(shí)間，為當前已經(jīng)被大幅縮短的產(chǎn)品生命周期提供支持。此外，機器人還能提高安全性，并在焊接等人類(lèi)難以涉足的特殊環(huán)境中工作，幫助人類(lèi)擺脫任何潛在的危險任務(wù)。在生產(chǎn)線(xiàn)上，機器人可以在精準的操作下出色完成工作，而無(wú)需考慮人為誤差。 有些物理部件對于人工檢測而言過(guò)于復雜。機器人可以在質(zhì)量控制過(guò)程中安全地處理精密或復雜的零件，并準確評估復雜的工件。由于機器人更加準確和可靠，與需要人工檢查的傳統質(zhì)量控制方法相比，它們能更早地發(fā)現錯誤，從而減少潛在的產(chǎn)品召回，并促進(jìn)業(yè)務(wù)增長(cháng)。 邁向智能工廠(chǎng) 人工智能、5G/6G 連接和邊緣計算等先進(jìn)的新技術(shù)有望進(jìn)一步增強協(xié)作機器人的能力。先進(jìn)的人工智能技術(shù)將促使協(xié)作機器人從周?chē)h(huán)境中學(xué)習并實(shí)時(shí)做出決策。同時(shí)，5G 和 6G 連接將確保機器人與其他設備之間實(shí)現更加快速可靠的通信。邊緣計算是一種分布式計算模式，可以將計算和數據存儲能力遷移到更靠近用戶(hù)需求的位置 ，這也使得協(xié)作機器人能夠在本地處理數據，減少延遲并提高響應速度。這意味著(zhù)協(xié)作機器人可以更快地做出決策，從而提高效率和生產(chǎn)力。 這一切都推動(dòng)了協(xié)作機器人的持續增長(cháng)，據 Statista 預計，到 2030 年，協(xié)作機器人的市場(chǎng)規模將達到70 億美元。協(xié)作機器人帶來(lái)了諸多好處，隨著(zhù)技術(shù)的不斷創(chuàng )新，它正在為智能工廠(chǎng)的未來(lái)鋪平道路。然而，機器人的開(kāi)發(fā)和集成也面臨一些挑戰。許多制造商還需要考慮通信/協(xié)作、安全性、成本和互操作性等問(wèn)題。 通信是關(guān)鍵橋梁 通信是確保機器人成功部署的關(guān)鍵之一。人機協(xié)作利用自然語(yǔ)言處理和直觀(guān)交流，讓人類(lèi)和機器人之間的交互更加流暢。這使得工作環(huán)境更加高效以及用戶(hù)體驗友好，因為機器人無(wú)需經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)培訓就能遵從人類(lèi)指令，從而讓更多人可以使用這項技術(shù)。此外，協(xié)作機器人還能理解人類(lèi)的手勢并做出反應，從而加強溝通和交流。制造商可以為協(xié)作機器人編程，以執行復雜的任務(wù)，從而優(yōu)化工作流程，并確保協(xié)作機器人能夠與其他設備之間實(shí)現無(wú)縫協(xié)同。這種編程包括定義任務(wù)，將其分解成更小的步驟，然后指導協(xié)作機器人如何執行每個(gè)步驟的操作任務(wù)。 機器人還需要與其他非生命體進(jìn)行溝通和交流，才能正常運行。例如，當機器人與其他機器人進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信時(shí)，它們需要語(yǔ)音和文本信息才能與人類(lèi)進(jìn)行溝通和交流。同樣，它們也需要執行器和傳感器來(lái)與其他設備和物體進(jìn)行通信。 安全性至關(guān)重要 還必須考慮到任何安全隱患。盡管協(xié)作機器人可以通過(guò)承擔危險的工作任務(wù)來(lái)提高工人的安全性，但制造商必須確保相關(guān)程序和流程準備到位，以防止任何危險后果的發(fā)生。這意味著(zhù)要為人機協(xié)作配備先進(jìn)的安全功能，例如緊急停止按鈕、速度和力度限制，以及檢測人類(lèi)存在的傳感器。這些功能有助于防止事故發(fā)生，并降低受傷風(fēng)險。
部署成本高是瓶頸 盡管協(xié)作機器人可以帶來(lái)長(cháng)遠的效益，能夠改善當前和未來(lái)的制造業(yè)，但其高昂的部署成本也是無(wú)法回避的問(wèn)題。最初的集成過(guò)程可能是漫長(cháng)、艱苦和昂貴的。因此，制造商在將機器人技術(shù)應用到生產(chǎn)制造過(guò)程中之前，必須仔細評估潛在的效益，并評估在預期的投資回報內需要維持的生產(chǎn)量和銷(xiāo)售水平，以收回初始投資。 跨越“互操作性”考驗 工業(yè)機器人之間難以實(shí)現協(xié)調和配合是產(chǎn)業(yè)面臨的另一個(gè)挑戰。硬件和軟件來(lái)自不同的制造商，因此很難實(shí)現互操作性�？缭O備協(xié)調需要許多應用編程接口，有時(shí)甚至需要定制軟件。在靈活性、適應性和決策方面的局限性限制了機器人技術(shù)的潛力。更大的靈活性將使機器人系統能夠更加迅速地集成甚至重新集成，并提高機器人的可重用性。此外，它還可以實(shí)現可重新配置的生產(chǎn)線(xiàn)，并為多品種、小批量的生產(chǎn)提供機會(huì )。 智造新時(shí)代，未來(lái)已來(lái) 機器人已經(jīng)從無(wú)法移動(dòng)的機械發(fā)展成為智能互聯(lián)的系統，這也是向工業(yè) 4.0 過(guò)渡的核心。未來(lái)十年，機器人技術(shù)在制造業(yè)中的不斷進(jìn)步將重新定義該行業(yè)，使得協(xié)作機器人（cobots）成為工廠(chǎng)車(chē)間不可或缺的合作伙伴。協(xié)作機器人能夠提高效率、確保工人安全并適應動(dòng)態(tài)的生產(chǎn)需求，是制造業(yè)走向更加創(chuàng )新和可持續未來(lái)的基石。 |
