宇樹科技將向工業機器人場景滲透
2月25日晚間,寶通科技(300031)披露投資者關系活動記錄表顯示,已與宇樹科技進行技術溝通,將針對寶通現有總包場景開始二次開發和調試,并持續推進相關工作,包括但不限于針對諸多工業場景開展深度定制,提供面向行業的解決方案。據寶通科技介紹,合作內容涉及機器人在工業場景的落地應用,如礦山開采、金屬冶煉、水泥建材、碼頭轉運等。
工業機器人應用領域廣泛,現階段主要集中在汽車制造、電子、物流等對自動化、智能化需求高的行業。具體應用包括搬運、上下料、焊接、噴涂等工作。未來,隨著技術的進步,工業機器人的應用領域會進一步擴展,向計算機、通信和消費類電子產品等高精度場景中的應用滲透。
工業機器人作為智能制造的核心載體,正以前所未有的速度重塑全球制造業格局。自20世紀50年代第一臺工業機器人問世以來,其發展經歷了從示教再現、傳感器應用到智能協作的跨越式演進。近年來,隨著人工智能、物聯網、大數據等技術的深度融合,工業機器人行業進入智能化、柔性化新階段。政策層面,《機器人+應用行動實施方案》等文件明確提出推動機器人密度翻番的目標,進一步加速行業技術迭代與應用拓展。工業機器人不僅成為汽車、電子等傳統產業升級的“關鍵推手”,更在新能源、半導體、醫療等新興領域開辟增長空間,其技術演進與產業生態的完善,正深刻定義著“未來工廠”的形態。
1、協作機器人研發:人機協同的技術突破與場景延伸
協作機器人(Cobot)的興起標志著工業機器人從“替代人力”向“增強人力”的范式轉變。其核心突破在于通過輕量化機械結構、高精度力控算法及多模態感知系統,實現與人類的安全共融。例如,優傲UR5機器人憑借六軸靈活關節與5kg負載能力,率先在碼垛、裝配等場景中驗證了協作價值;而國內企業中科新松的“多可”系列則通過全自主研發的控制器和伺服系統,覆蓋3kg至600kg負載范圍,支持焊接、打磨等高難度任務。
技術驅動點包括:
智能感知與決策:通過3D視覺、觸覺反饋與邊緣計算,協作機器人可實時識別工件位置、調整抓取力度,甚至預測人類操作意圖。例如,部分機型已能通過手勢識別完成非結構化指令響應。
模塊化設計:關節模塊的標準化降低了研發成本,如長廣溪智造的CGX系列采用一體化關節設計,支持快速定制化組裝,適應電子制造中的小批量生產需求。
安全冗余機制:雙回路急停、動態碰撞檢測等技術將人機交互風險降至0.01次/千小時以下,滿足醫療、食品等敏感行業的安全標準。
應用場景的多元化是協作機器人增長的底層邏輯。除傳統汽車裝配外,其已滲透至半導體晶圓搬運、服裝柔性縫制、手術器械消毒等場景。例如,埃斯頓酷卓機器人通過“視覺+力控”融合,在3C電子產線中實現微米級精密插件,替代傳統人工操作的誤差難題。
2、自動化產線優化:從剛性制造到柔性生態的重構
工業機器人的價值不僅體現于單點效率提升,更在于其對產線全局的智能化重構。在新能源汽車與光伏產業爆發式需求驅動下,產線需具備快速換型、多品種混流能力,這倒逼機器人技術向“柔性化”深度演進。
關鍵技術路徑包括:
數字孿生與虛擬調試:通過建立產線虛擬模型,機器人運動軌跡、節拍可提前模擬驗證,將調試周期從數周縮短至數天。例如,庫卡在電池模組產線中應用數字孿生技術,使產能爬坡效率提升40%。
多機協同與AGV融合:移動機器人(AGV)與機械臂的復合應用成為趨勢。新松的復合型機器人可在倉儲場景中自主導航至貨架,完成精準抓取與轉運,實現“物料-加工-倉儲”全流程無人化。
工藝算法庫積累:焊接、噴涂等工藝的專家數據庫(如ABB的TrueMove?)通過機器學習持續優化參數,使機器人可自適應材料變形、環境溫濕度變化,將工藝一致性提升至99.9%。
以汽車焊裝產線為例,傳統專機設備換型需耗時數周,而采用模塊化機器人單元后,通過快速更換夾具與程序,可在48小時內切換至新車型生產,顯著降低中小批量訂單的成本門檻。
隨著協作機器人技術成熟與自動化產線的柔性升級,工業機器人的應用邊界不斷拓寬,但其大規模部署也暴露出新的挑戰:一方面,產線復雜度提升導致故障診斷與維護成本攀升;另一方面,高精度作業對機器人本體的穩定性提出更高要求。在此背景下,維修調試技術的創新與人才體系的完善,成為保障產業可持續發展的關鍵環節。
3、機器人維修與調試:全生命周期管理的技術突圍
工業機器人的高負荷運行特性使其維修需求呈現“高頻化、專業化”特點。據統計,一臺六軸機器人年均故障次數達1.2次,其中60%集中于伺服電機與減速器。對此,行業正從三個維度構建解決方案:
預測性維護技術:通過振動傳感器、電流波形分析等手段,實時監測齒輪嚙合狀態、軸承磨損程度。例如,發那科的ZDT(零停機)系統可提前14天預警潛在故障,減少非計劃停機損失。
遠程協作調試:5G+AR技術的應用使專家可遠程指導現場人員完成程序糾錯。節卡機器人推出的“云診平臺”支持在線回傳運行日志,實現90%常見問題的云端診斷。
模塊化替換設計:諧波減速器、編碼器等易損件的插拔式設計,可將單次維修時間從8小時壓縮至30分鐘,顯著提升產線OEE(設備綜合效率)。
據中研產業研究院《2024-2029年中國工業機器人行業前景預測與發展戰略研究報告》分析:
人才短缺是制約維修效率的另一瓶頸。行業數據顯示,中國工業機器人調試工程師缺口超50萬人,且現有人員中僅30%具備多品牌交叉維修能力。對此,頭部企業如埃斯頓已建立“理論-虛擬仿真-實操”三級培訓體系,并開發適配主流機型的標準化調試工具包,推動維修技術從“經驗依賴”轉向“數據驅動”。
工業機器人行業正站在技術聚合與產業升級的交匯點。協作機器人的普及、自動化產線的柔性重構、維修技術的智能化演進,共同勾勒出“人機共生”的制造新圖景。短期內,國產替代將持續深化,預計2025年國產協作機器人市場占有率將突破50%,核心零部件的自給率提升至70%。
長遠來看,三大趨勢將定義行業未來:
技術融合加速:AI大模型將與機器人控制系統深度結合,使其具備自然語言交互與動態任務規劃能力,例如通過語音指令直接調整焊接參數。
場景泛化拓展:農業采摘、建筑砌筑等非結構化場景將成為新戰場,雙臂機器人、仿生抓手等創新形態應運而生。
生態協同升級:從“單機智能”到“群體智能”的轉變需要5G、邊緣計算、區塊鏈等技術的支撐,以實現跨工廠、跨供應鏈的協同優化。
面對全球產業鏈重構與低碳化需求,工業機器人企業需在技術創新與生態共建中尋找平衡。唯有以開放協作的姿態整合產學研資源,方能在這場智能制造革命中占據先機,為全球制造業的數字化轉型提供中國方案。
想要了解更多工業機器人行業詳情分析,可以點擊查看中研普華研究報告《2024-2029年中國工業機器人行業前景預測與發展戰略研究報告》。報告對我國工業機器人的行業現狀、市場各類經營指標的情況、重點企業狀況、產業鏈上下游發展情況等內容進行詳細的闡述和深入的分析,著重對工業機器人市場的發展進行詳盡深入的分析,并根據市場的政策經濟發展環境對市場潛在的風險和防范建議進行分析。最后提出研究者對工業機器人市場的研究觀點,以供投資決策者參考。