藏在你身边的机器人,99%的人都不知道

藏在你身边的机器人,99%的人都不知道

想象一下,一场从漆黑的隧道开始的、摇摇摆摆的飞行——起先,旅程追随着眼前的一片荧光,随后,庞大的城堡浮现在视野之中,前面是同伴若隐若现的身影,身边是复杂幽深的城堡、会突然喷火的龙和暗藏杀机的禁林……

这是环球影城的著名游乐项目“哈利波特与禁忌之旅”,一场结合了VR技术的奇幻旅程,在全球各地吸引了数不清的爱好者。虽然不能骑着扫帚飞行在魔法世界,但它却提供了比小说更生动,比电影更真实的体验过程,也因此成为从奥兰多到大阪,从好莱坞到北京,几大环球影城里人气最高的体验项目。

不过,即使是最资深的“哈迷”,也难以破解这场禁忌之旅中真正的奥秘:你可能认得出旅程中掠过的每一个细节,但真正使飞行成为可能的,不是城堡回廊上的海格与禁林里的喷火龙,而是掩盖在座椅和VR技术之下的一台机械臂,它来自美的集团旗下的库卡公司,与幻境中的飞天扫帚刚好相反,作为全球工业机器人“四大家族”之一的库卡,稳定、精确和安全,是它的代名词。

也许你是第一次听到库卡的名字,但相信我,这不是大多数人距离库卡最近的一次。

更多时候,我们仅仅是对它的存在熟视无睹——你是否想到过,好莱坞大片中精细还原的历史道具是怎么产生的?3D建模并不是最常规的答案,事实上,我们在电影里看到的场景和道具都多亏了机械臂,或者准确来说,工业机器人的雕刻和搭建。

机器人,这种听上去十分遥远的造物,早已是你享受过的视听盛宴的一部分。

“隐形冠军”,其实无处不在

当然,环球影城和好莱坞梦工厂并不是库卡机器人的主场。在娱乐产业扛起重体力活,对它来说不过是小试牛刀。

以生产灯泡发家的库卡成立于1898年,五十年前正式进入工业机器人制造领域,以拥有6个可活动的关节轴,可用于装载、测量、焊接等诸多机械自动化作业的六轴机器人而名声大噪。半个世纪以来,库卡的稳定、精确与高负载,成为这家公司最重要的标签。

一个著名例子是空客A380飞机的生产——这是目前全球载客量最高、体积最大的客机,也是航空史上首架真正意义上的双层客机。这样的巨无霸是如何完成生产的?库卡提供的omniMove机器人是关键秘诀之一。

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omniMove机器人体型庞大,但移动却很灵活

这是一个庞大的重型运输机器人,专门开发的车轮能够实现任何角度的平滑移动和灵活转向,并且依靠导航系统进行自主移动。有了这台机器人,空客员工能够在厂房大楼的有限空间内,像移动乐高积木一样移动空客A380不同部分的机身,并实现以毫米计算的位置误差,要知道,这些机身组件中最大的模块长达15米,重达90吨。

库卡跟大型飞机的“缘分”还不止于此,像是今年刚刚实现交付的国产大飞机C919,也有库卡机器人参与机身的焊接组装。此外,对于一些飞机特殊部位的组装,例如空客A320机身中的第19节,库卡更提供了整套的解决方案,从制造和采购所有需要的部件和系统零件,到最终投入使用。

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空客A320的生产,也有库卡机器人参与其中 / 图虫创意

由于特殊的外形,空客A320第19节涉及多种复杂形状部件的焊接和组装,库卡为此开发了长达80米的特殊生产线,其中有能抓起重达400公斤部件的机器人抓手,还集成可视化的操作界面,让人工控制跟机器人协同合作。

而在库卡久负盛名的优势领域汽车制造,它的机器人更是已经渗透到了生产的全流程当中。

从钢材轧制、搬运、焊接到零部件组装,再到喷漆、密封,以及针对各个功能和模块的测试,库卡机器人服务的汽车客户不乏宝马奔驰等一线豪华大牌,也跟比亚迪、特斯拉、蔚来汽车、宁德时代等新能源头部公司建立合作。

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库卡机器人在汽车工厂应用广泛

在你熟悉的汽车身上,无数细节背后都有库卡机器人的参与。

位于德国科隆的福特工厂里,两台由库卡 KR QUANTEC搭配扭力传感器及应用软件包组成的库卡 Occubot智能测量系统,需要测试汽车座椅在出厂后十年的磨损和变形程度。

座椅不止影响驾驶和乘坐体验,也关乎汽车安全,库卡这套测量系统里的机器人会模拟不同体重、姿势甚至臀部的不同形状,来对座椅进行25000次的测试,能在福特汽车规模投产之前,确保其座椅的安全性和可靠性。

当然,库卡机器人的应用范围远远不止这些“冷冰冰”的重工业。

比如那些“治愈强迫症”,但对卫生标准要求严苛的食品工厂流水线,也有采用食品接触级卫生设计的库卡机器人参与其中。奥地利著名巧克力品牌珍得的工厂内,不同功能的库卡机器人参与了从巧克力液灌装,到封装出厂、物流运输在内的各个环节。

还有高精尖的医疗领域,库卡机器人也有应用。最具代表的就是库卡LBR Med 机器人,这是一款可以集成到医疗器械中的独特机器人组件,协助医生执行各种医疗活动,包括脑肿瘤活检在内的诊断到治疗,再到外科手术。

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库卡LBR Med机器人,可以协助医生进行骨科手术 / 库卡官网

如今,库卡机器人遍布了世界各地的工厂和生产车间,在汽车、建筑、电子、医疗、消费、电商等领域内“大显身手”,在你不知道的地方默默生产着许多人类已经离不开的工具、食品、电子设备等等。

正因如此,生活中你很难感知到库卡机器人的存在,但作为制造领域的“隐形冠军”,它其实无处不在。

强强联合,共赢共生

不过如今,库卡也离我们的生活越来越近了。

超市货架、电商平台上你最熟悉不过的白色家电可能也是出自库卡机器人之手。空调、电磁炉、热水器、洗衣机、压缩机,目前在美的集团旗下的一系列家电工厂里,都有以库卡机器人为主导的自动化生产线。

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库卡的机器人,可以为白色家电生产过程提供高效的自动化解决方案 / 库卡官网

2017年,一笔收购案让库卡的名字进入了更多中国人的视野,科技巨头美的集团斥资40亿欧元收购库卡公司,随后库卡便成立子公司库卡中国,加快在中国市场布局,库卡机器人由此进入了更多国产品牌的生产线。

美的库卡智能制造科技园,这是库卡机器人在国内的生产基地,它位于佛山顺德区,如今这里已形成一个千亿的机器人产业集群。园区占地433亩,仅去年一年生产近1.8万台机器人,占全国产量5%,是华南最大的机器人生产基地。

园区的双层厂房中,只有不到200个工人,机器人才是这里的“主角”,其中一个负责向生产线输送不同规格零部件的环形仓库内,除了办公台前的一名员工,其他挑选、抓取、运送等工作都由库卡中国生产的机器人按指令完成。

今年4月,随着美的库卡智能制造科技园二期项目正式投建,未来库卡中国“机器人造机器人”也将成为现实,而这些走出工厂的机器人又将再次“进入”工厂,进一步赋能智能家居行业。

在安徽芜湖市,就有一座美的的智能厨电工厂,主要生产洗碗机,库卡机器人的进驻为洗碗机的生产线带来了自动化整线及配套方案,帮助工厂自动化率从20%提升到了超过60%,从而推动了生产效率的提升。在此之前,库卡机器人曾在德国迪林根、普福尔茨海姆的两家洗碗机工厂中有过成功应用,如今积累的经验派上了用场。

还有美的集团位于顺德的微波炉工厂,为了应对快速变化的市场需求,产品需实现快速迭代,目前这座工厂的总装车间的产线上也应用了库卡机器人进行人机搭配作业,在保证效率的同时,尽可能提升了柔性,一条产线每8秒下线一台微波炉,整个工厂的年产能可以达到4800万台,也是目前全球规模最大的微波炉工厂。

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库卡机器人赋能美的洗碗机产线再升级

另一方面,库卡被美的集团私有化之后,也将在中国市场迎来更多的发展机会。

诞生于汽车制造业发达的德国,要知道,库卡有相当一部分客户都来自于汽车行业,用工业机器人来制造汽车算得上库卡的“老本行”。国内包括比亚迪、华为塞力斯、小鹏汽车等品牌,也已经跟库卡达成了机器人订单的合作。

但国内新能源汽车产业还在快速发展,汽车产能持续扩张,对工业机器人的需求也会增加,面对这片广阔的市场,站在美的集团的肩膀上,库卡无疑能够看得更远,也走的更远。

除了汽车制造,在国内的3C、电子等领域,库卡也有发挥优势的空间。

过去几年,库卡中国团队自主研发了一款小巧的紧凑型机器人KR 4 AGILUS,可以在3C行业的生产过程中进行搬运和组装工作,比如电子零件的生产和测量、涂胶、运输等等,最大负载重量达到4公斤,臂展达到600毫米。

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库卡机器人可以提供微粒少和排放低的机器人,用于搬运高敏感的微电子元件 /库卡官网

在其他行业之外,库卡对美的集团的赋能无疑会更加深入。仅在2021年,库卡中国交付给美的各个事业部的机器人就超过了1000台,推动集团内机器人使用密度达到320台/万人,远远超过了国内的平均水平。

一个是横跨智能家居、工业技术等多个领域的科技巨头,一个是隐身于工厂车间的机器人“隐形冠军”,美的和库卡的结合,建立在一种共赢共生的关系之上,强强联合,产生了1+1大于2的效果。

库卡推动美的集团加快智能化转型,而美的同样也将为库卡注入新的力量,带来新的机会,让这家百年企业更有底气去迎接一个即将到来的新时代。

工业4.0时代,巨头如何破冰

如今全球工业机器人的部署正在以惊人的速度增长,这得益于机器人行业赛道的细分,形成了个性化和多元化需求。而中国已成为世界上最大、增速最快的机器人市场。

据新财富数据,2021年中国机器人市场规模预计达到840亿元,其中工业机器人446亿元,占比53%。

同时,基于制造业柔性需求、人口红利衰竭、创新技术发展等因素,国内工业机器人仍存在着较大成长空间。《中国机器人产业发展报告》预计,2022年,中国机器人市场规模将达到174亿美元,5年年均增长率达到22%。

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工业机器人在中国市场,还有较大的增长空间 / 库卡官网

广阔的市场引发各大机器人企业加快在中国的本土化布局,争相建立生产基地。

这其中就包括工业机器人业内久负盛名的“四大家族”,日本发那科安川电机、瑞士ABB,以及德国库卡。MIR数据显示,中国工业机器人市场中,“四大家族”的合计市场份额超40%,竞争正愈发激烈。

在这一背景下,即便是与美的强强联合,库卡也需要在中国市场上做到“先发制人”。

中国机器人整个行业目前的智能化水平还处在“破冰”阶段。这意味着,传统意义上比较简单场景的自动化工作,比如汽车制造等已经基本完成,剩下的是一些比较难啃的“骨头”,用传统机器人常规的、固定式的程序难以解决。

与此同时,市场中的个性化需求也在变多,机器人需要回应更多变、更多元的需求,而不再是一条生产线沿用多年,库卡中国得一步步去摸索。不过得益于德国总部半个世纪以来的积累,这家公司也有自己独一无二的技术优势。

一方面是在更精细的微观操作领域,这是库卡过去几年的一个集中发力点,包括用于辅助骨科手术和临床诊断的医疗机器人在内,这类更加精密的机器人正越来越多地成为全球知名大医院的“必选项”。

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库卡在中国国际工业博览会上,展示了一系列小型机器人 / 库卡官网

另一方面,将既有的生产环节进行组合,整合来自不同供应商的产品,如同乐高积木一样形成功能更加强大、形式更为灵活的集成式方案,乃至于以极低的改造成本与既有生产线合为一体,也是库卡的传统优势所在。

这种整合多种机器人和既有生产线,被业内称为柔性系统的整线解决方案,是自动化过程中门槛最高的专业壁垒,不仅不可能在没有整场项目经验的情况下完成,更为关键的是,它往往是和客户公司和对应产品同步成长起来的,与独一无二的产品发展历史以及背后的产业链紧密结合,不可取代。

自动化的本质是服务于制造业,当一家公司既有一流的产品,又有一流的系统解决方案,就奠定了库卡未来服务于不同行业的竞争优势。

2013年,德国政府曾针对正在发生的第四次工业革命提出了“工业4.0”概念,集中于通过工业人工智能手段创建具有适应性、资源效率和人因工程学的智慧工厂,在这条道路上,库卡机器人已领先数个身位。

当无处不在的机器人“隐形冠军”库卡,遇上在智能领域“全面开花”的科技巨头美的集团,强强联合的它们,基于不断的创新突破和探索,正在成为工业4.0时代的一大智造引擎。

来源:浪潮工作室

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