机器人技术在制造业的主要应用(机器人应用制约制造业提升的因素)

来源：@首席数字情报官

大家好，我们是首席数字情报官，研究工业数字化已经10年了。

在长期的工作中，我们一直在努力寻找“新品牌如何借助数字技术实现快速崛起”的答案。

为此，我们走访了大量知名企业，与数千名技术专家、企业家、前辈等精英交流学习，看他们如何利用数字技术创造新的商机，创造新的爆款产品。

我们希望与大家分享这些技术影响商业创新的案例。

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今天，我们告诉你一个事实，机器人已经开始大量进入工厂取代工人。

服务业在新时代已经成为劳动密集型产业。现在越来越多的青壮年劳动力离开工厂，流向服务业。

当劳动力从第二产业转移到第三产业时，招工难成为工厂的核心痛点。重视机器换人，机器服务精益生产，提高机器人人工效率，已经成为制造业的大势所趋。

日前，优爱何志联合创始人兼产品总监徐轩为我们做了一次在线分享，重点是“当前工业物流智能化升级的痛点是什么？””复合移动机器人的价值优势是什么？”“如何打通工业物流的‘最后一公里’？”“复合移动机器人有哪些应用场景？”四大问题延伸了。

徐轩提到，未来10年，中国会出现越来越多的智能工厂，取代现有的生产模式。而智能工厂中的机器人将是不可或缺的关键环节。另外，机器人带来的价值是从生产良率到物料溯源到整个人工效率的全方位提升。

在下面

01 移动机器人正在成为大势所趋

从数据中可以看出，2010年以来我国劳动人口年龄的绝对比例一直在下降，我国新生儿数量也一直在下降。

据统计，泛产业流出的劳动力最大，无人化转型最迫切。劳动者从制造业、建筑业等劳动力行业向住宿、餐饮、批发零售等第三产业转移，这一趋势尤为明显。

在国内各大城市，工人的时薪明显高于机器人，而在一线城市，尤其是北京、上海等地，机器人的发展趋势和需求非常明显和迫切。

另外，从行业来看，移动机器人也是一个大趋势。

物流的移动机器人趋势已经发展到了比较高的水平，液晶面板、光伏面板、电子制造、电气半导体生产等制造业的移动机器人趋势也进入了爆发期。

以半导体行业为例。2020年中国集成电路生产规模仅占市场规模的15.9%，但2020年中国集成电路市场需求为1430亿美元，即国内产能不足以满足国内市场需求，缺口巨大。

未来十年，中国将成为全球半导体制造业的中心，也就是说，增产增效的需求显著。

据统计，全国约有100-130家标准化半导体生产车间。未来10年，我们将需要智能工厂来取代现有的生产模式。

中国制造2025规划强调信息化与工业化深度融合，智能工厂是新一代信息技术与制造业深度融合的典范。

智能工厂涵盖哪些内容？

从产品生命周期来看，一个智能工厂应该涵盖产品设计、生产、物流、销售、服务的全生命周期，在系统层面，需要设备单元、车间、工程、企业、资源等多方面的系统要素。只有大量要素的互联融合，才能符合新兴业态的发展趋势。

那么智能工厂的智能特性在哪里呢？

首先，在智能工厂的需求下，我们需要机器人技术打通智能工厂生产中的物料流转。这是战略需求

02 解决工业物流中的最后一米难题

复合机器人能解决什么问题？

复合机器人主要用于工业物流，解决车间流通最后一米的问题。

复合机器人与传统工业机器人和移动机器人最大的区别在于，复合机器人既有腿可以移动，又有手可以抓取。

此外，它还具有视觉，融合了协作机械手视觉传感等技术，可以在工业生产中与人合作。它的特点是非常安全。预计未来复合机器人将广泛应用于智能工厂。

以我们其中一家芯片封装厂的具体场景为例，这是一个非常复杂且具有代表性的离散制造过程。

在这个环节中同时产生了大量不同技术的集群智能机。比如镀金工序有6 ~ 10台机器，支线有6 ~ 10台机器，大型芯片封装厂单个车间就有上百台粘片机。

半成品需要在不同设备间反复有序流转。以前需要大量的人力来实现流通。但复合机器人可以实现物料的循环、装卸和缓存。

复合机器人的优势在于可以将机器人调度系统和物流管理系统结合起来，实现从成品库到原料库到线库再到成品库的生产流程。这就使得整个过程中的物资流通和信息打通。

此外，在半导体生产过程中，对生产物料输送的振动值有很高的要求。在传统的人工翻料中，往往会有比较大的震动，导致晶圆良率的问题。

但使用机器人后，会减少裂纹问题，提高晶圆生产的良率。能够连续、稳定、高效工作的机器人也能提高生产良率，为企业创造价值。

所以机器人的价值是从良品率到物料溯源到整个人工效率的提升。

在当前智能工厂需求的背景下，机器人在工业物流中可以做哪些工作？

例如，复合协作机器人可以集成协作机械手、升降台、叉台等执行机构。通过移动机器人操作平台，并配备智能手爪和2D/3D视觉等部件，从而实现不同物料或夹具如SMIF Pod、FOUP、Magaine、托盘、数控机床零件等的运输和装卸。在不同的工艺设备之间，匹配调度系统和物流控制平台，打通物流和信息流，从而满足企业的柔性生产要求。

具体应用场景包括晶圆车间、封装测试车间、黄灯车间、数控车间、生化车间、刀具转移等。

此外，在未来的智能工厂中，核心是使用复合机器人来完成各个工艺工段各种设备之间的连接，但也需要其他移动机器人或工业机器人来完成整体的自动化和信息化升级。

贺友直为制造业提供的服务和解决方案主要集中在精密电子制造领域，涵盖半导体、电子制造等行业。

目前，友爱何志共有6个产品系列。并且已经创建了几个基准应用案例：

世界领先的半导体8英寸工厂的智能物流解决方案

贺友直目前为一家全球领先的8英寸半导体晶圆厂提供服务，这是一家新建工厂，正在提升产能。为了解决每天上下SMIF吊舱这一庞大而复杂的任务，引入了YOUIBOT晶圆盒搬运机器人，实现柔性化、智能化生产。

客户通过晶圆机器人箱智能调度物流管控系统，实现物料在电子机架、机器、存储仓库之间的柔性运输和无人化自动装卸。YOUITMS物流管理系统与设备控制系统直接相连，实现对车间视觉箱生产过程的操作和控制。

分立器件生产车间转移解决方案

该项目的客户是国内无源元件龙头企业，优爱何志帮助该企业实现了黄光集成车间的自动化升级改造，实现了黄光车间印刷、曝光、显影机器的自动装卸和工艺机器之间的物料转移，解决了现有员工装载不及时、装载错误、信息跟踪困难等问题。

夹具传送上下齿条的解决方案

在SMT钢网胎架生产车间，友爱何志通过复合式协作机器人进行自动化升级改造，实现胎架的存放和转移，配合现场车间的垂直仓库进行胎架的装卸。解决了现有员工难以搬运超大夹具和装载不便的问题。

03 提问环节

问：制造业场景下的订单容易拿到吗？你们何志是怎么吸引顾客的？

ndent: 2emtext-align : left；答：制造业的订单获取模式类似。制造业是一个tob行业。基本上，三方将参与项目的评估。甲方的门槛其实不一样。比如半导体行业门槛略高，3C门槛较低。当然，一阶的门槛很难获得，但是对标之后就会简单很多。

问：如何看待机器人等toB产品的定制成本？

答：不同行业的需求和痛点不同，但行业内不同客户的场景基本通用。定制是一个必经的过程，但同时我们也要解决定制成本的问题。

解决办法是从软件入手，软件的兼容性要足够强。其次，至于硬件，要足够模块化，能够根据客户需求快速响应，然后快速实现并保证兼容性和稳定性。

问：你们Ai何志是怎么去不同场景建造自己的护城河的？

答：对于机器人来说，一个是软件，一个是硬件。硬件负责执行，但软件才是真正的价值。

护城河怎么加固？

还是要通过软件来增强用户粘性，通过软件的快速反应和具体应用来实现技术创新，来加强我们的护城河。

当然，场景也是一个企业的护城河，包括半导体，大量的3C案例也是我们的护城河。

问：复合机器人只适合装卸和移栽吗？除了半导体，是否适合制药行业？

答：除了半导体，我们还将其应用于大量行业，包括电力、能源、化工、生物制药、高铁飞机制造和测试场景。

问：多机器人之间的调度系统。这个系统是自己开发的吗？

答：所有的机器人操作系统都是自主研发的。

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