發布日期：2022-04-26 點擊率：96
在制造業的數字化轉型和未來的工作方面，機器人技術和自動化都具有關鍵性的作用。根據國際機器人聯合會IFR的報告，全球機器人技術蓬勃發展的勢頭不減：2016年全球安裝了294000臺機器人，增長率為16%。IFR聯合會估計到2020年時大約要銷售170萬臺新的工業機器人。除了作為機器人重要客戶的汽車制造業之外，電子工業也正在加大機器人技術的投資力度，尤其是在亞洲。全球范圍內74%的工業機器人主要銷售到了五大市場：中國、韓國、日本、美國和德國。
Festo公司研發生產的Bionic協作機器人能聽懂人類的語言，借助于非常自然的運動模式使其成為沒有危險的人機協作機器人
德國的機器人和自動化有巨大的增長潛力
德國是歐洲迄今為止最大的機器人和自動化技術的市場。VDMA協會中的機器人和自動化技術協會不久前將2017年度的增長預測從7%提高到了11%;可能有史以來第一次超過140億歐元的營業額。2018年的發展趨勢仍然是繼續增長：VDMA協會表示銷售額進一步增長10%。積極的發展趨勢也反應在出口份額的穩步增長達到了57%。
在德國機器人+自動化技術的三大領域中，也就是機器人技術、工業圖像處理和集成裝配解決方案三大領域中，據VDMA協會數據顯示，2018年機器人產品的銷售額增長15%，達到41億歐元，最新的數據表明工業圖像處理技術產品的銷售額增長18%，相當于行業營業額為26億歐元。憑借智能化的裝配和自動化上下料制造，集成裝配解決方案將成為一個最大的子行業，銷售額增長6%，創下74億歐元的新紀錄。
電子工業是圖像處理技術和機器人系統最主要的應用領域
工業圖像處理將成為自動化的組成部分
工業圖像處理有著重要的意義：它不僅奠定了生產加工過程中人機協作和數字化轉型的基礎，而且還因將視覺信息越來越多的納入到生產加工的各個工步和生產加工系統中而使其成為自動化技術中非常重要的一個組成部分了。
MVTec軟件公司的領導人和VMDA工業圖像處理技術協會的主席Olaf Munkelt博士認為：外貿出口是這一市場積極發展的推動力，2012年至2018年以及汽車行業平均年增長率為13%。他說：“多年來，汽車行業充分的利用了工業圖像處理技術的優勢有了全球最大的客戶群;但其他行業現狀也已經認識到了這一技術并且越來越多的使用了這一技術。”
嵌入式視覺和3D使圖像處理更加智能化
緊湊的、基于簡單的攝像模塊能夠直接集成到機床設備或者儀器中的嵌入式視覺圖像處理系統屬于圖像處理技術行業當前最熱門的主流話題。在性能強大的計算平臺支持下可以在各種應用領域中提供智能化的圖像處理，也為工業制造提供了巨大的潛力。
使用被測對象三維數據的圖像處理技術也已經發展好多年了。VDMA協會當前的市場數據也證實了這一發展趨勢：近三年3D應用和3D產品的銷售額顯著的增長了28%，像“抓取盒子中的物體”或者許多拾取和放置之類的自動化應用要求也都可以通過3D圖像處理來實現了。
歐盟委員會在其Horizon 2020工作計劃中將人機交互MRI定義為機器人技術的四大核心技術之一。在2018年到2020年之間將為實現這一核心技術提供總額6600萬歐元的研發資金。 “MRI人機交互被視為工業機器人和服務機器人的關鍵技術。” 霍倫霍夫IPA研究所的機器人和機器人輔助系統部門領導人Martin H?gele先生說。
技術的發展能夠實現安全、經濟和靈活的自動化解決方案以及易于用戶使用的操作性能。因此，MRI人機交互就是機器人技術中最重要的技術開發工作了。2018年度的國際機器人和自動化技術博覽會Automatica也展示了大量的MRI人機交互技術。
其中的一家參展商就是丹麥奧登塞的Universal Robots公司。“對我們來講，我們今年展品的特點是靈活性和最快的集成。我們展示各種不同的即插即用應用技術，例如能夠完成不同任務的自動化解決方案。通過實際應用的展示，觀眾能夠深入的了解協作機器人技術已經能夠提供什么應用了，了解將來還能提供哪些應用可能性。”Universal Robots公司西歐總經理和(德國)有限責任公司總經理Helmut Schmid先生說道。
裝配和上下料處理越來越數字化
工業4.0和數字網絡也從根本上改變了裝配過程。慕尼黑的Automatica國際會展展示了經典的機械制造商是如何適應裝配自動化轉變的、以及裝配自動化在實踐中已經能夠完成什么任務了。
數字化和自動化技術明顯提高了變形加工模具的深孔鉆加工效率
例如，未來的裝配工可以憑借增強現實眼鏡中顯示的設備安裝結構就能完成新的安裝任務，無需紙質的裝配說明書。因此，也就沒有必要設立專門培訓新職工的崗位了。印刷的紙質裝配說明書也就成為多余。甚至技術人員也可以憑借增強現實眼鏡來協助維修設備。
開拓這一新領域的先驅者是傳感器技術——新一代智能傳感器：利用日益復雜的算法語言實現在現場直接采集、處理和轉發數據的傳感器，而邊緣計算使這一切都成為可能。與云計算相比較，邊緣計算使用的是功率越來越小、價格也越來越便宜的分散式數據處理的微處理器。借助于邊緣計算可以簡單的將所需功能重新設置到傳感器中。因此，具有分散式計算能力的傳感器能夠實現復雜裝配過程的數字聯網，從而明顯的提高裝配過程的動態性能和靈活性。將來，建立在這一基礎上的裝配過程能夠進一步的實現自我控制、不斷適應變化的工作參數。
機械手技術專家Schunk公司憑借協作機械手使其產品在人機協作領域中的應用越來越多
給專業人員更多支持的實際應用
工業機械手也發生了根本性的變化。變化的重點是越來越多的集中在智能化、網絡化和高靈敏的機械手系統方向了，利用這樣的機械手就可以實現工業4.0和人機協作的生產方案。這種智能化機械手的發展趨勢范圍很廣，從智能化的機械手到經協作機械手在人機協作應用中實現智能化的過程監控直至具有傳感功能的高端機械手。
有一點是可以肯定的：Cobots協作機器人和數字化助理都將變得更加實用，能夠給技術工人提供更多的支持。Festo公司研發生產的Bionic協作機器人甚至學會了聽懂人類的語言。由于它采用了非常自然的運動模式和靈活、柔順的氣動系統，因此使它成為沒有危險的人機協作機器人了。
工業磨削、拋光、去毛刺和靈活的處理其他一些工作等手工操作的自動化是Linz市Ferrobotics機器人技術有限責任公司的拿手活之一。該公司的高科技設備使機器人能夠在接上電的一瞬間就自適應的調整。即使是非常復雜的手動操作任務也可以在它那里實現自動化，從而提高了產品的質量、提高了整個生產過程的盈利能力。
“我們幫助用戶用最簡單的、最經濟的方法縮小自動化技術領域中的差距。我們慕尼黑展示方案的特點就是：利用我們一家企業提供的元器件用最簡單的方法將自動化技術集成到一起了。” Ferro botics公司的創始人和首席執行官Ronald Naderer博士說。
Universal Robots公司在2018年度慕尼黑會展中展示的機器人附件主要是來自Universal Robots+的生態系統；這一生態系統包括了各種UR機器人的配套裝備
自動化意味著效率的提高。但在真正提高效率之前企業還必須處理好自己的生產設備。杜塞爾多夫市的初創企業Vathos Robotics公司開發了一種適合于在中小型企業中使用的經濟型機器人。設計這種機器人的關鍵目的就是縮短機器人生產新產品時的調整時間。只有縮短了機器人的調整時間才能很快的收回機器人的投資，也就有必要在產品批量數小于1000件時利用自動化設備進行生產了。
ABG帶式研磨機是一種主動式砂帶磨削設備。它提供了中小型工件表面處理的自動化解決方案，例如在汽車工業配件或者小型鑄件表面處理的自動化解決方案
最近，這家公司推出了能夠在智能手機或者平板電腦上調整設置機器人的軟件Rüstflex。軟件提供數字化表格的形式指導工人將正確的機器人調整信息和數據都收集起來。借助于附加的視頻和照片，即使是非常復雜的調整工作操作者也都可以快速無誤的完成了。通過與機器人控制系統的對話，Rüstflex軟件大大的減輕了機器人的配置難度。為了使機器人的運動過程能夠與新產品的生產保持協調，任何一個參數，例如位置、偏移或者速度等也都可以通過數字形式輸入到機器人控制器中去。
利用平板電腦或者智能手機來調整機器人明顯的比利用機器人生產廠家設計的機器人設置界面簡單多了。“利用Rüstflex軟件，公司里沒有編程知識的工人也能夠調整機器人了，也不害怕出錯了。”Vathos公司的第一位客戶、AHA Albert Haag有限責任公司的總經理Robert E?er先生說道。
人機通信的統一接口
Cobots機器人、數字輔助系統、邊緣計算或者運輸無人機，有許許多多的解決方案可以實現工廠現代化。為了將自動化工廠打造的完全適合企業生產的需要，獨立于設備制造商的數據交換就成為非常重要的前提條件了。因為工業4.0和自動化還意味著：用戶數據與機床設備數據的聯網，機床設備與機床設備之間的通信，被加工零件和機床設備自主控制的生產制造，以及基于數據交換的機器人數據交換。為了實現這一目的正在建立開放式的接口標準OPC UA。
自動化技術領域中還有許多問題沒有解決;但全球對機器人和自動化的興趣與日俱增。國際機器人聯合會IRF的最新統計數據也證明了這一點：平均的機器人密度也就是每10000名職工中工業機器人的數量，在歐洲增加到了99個，在美國增加到了84個，在亞洲增加到了63個。
