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5G登场 工业机器人应用展新风貌
2019汉诺威工业展趋势
[作者 盧傑瑞]   2019年05月10日 星期五 浏览人次: [2563]


图1 : 全球工业领域正式进入了5G时代,而这场大战则是在汉诺威工业展上正式拉开序幕。
图1 : 全球工业领域正式进入了5G时代,而这场大战则是在汉诺威工业展上正式拉开序幕。

自1947年创设以来,汉诺威工业博览会已成为全球最有影响力的工业展览会,更被誉为工业技术产业的「风向球」。今年的主轴聚焦人工智慧以及5G行动网路等产业技术趋势。


在5天的展期中,吸引了来自全世界共有75国、6500家厂商叁展,根据官方的统计叁观人数也超过了21.5万人次,其中7万名买主或叁观者是来自於德国以外全球各地。但是,叁观人数的成长出现停滞,和去年差不多,但比2017年减少了近1万人。


如果与2011年的24.4万叁观人数相比,更是大幅度的减少。有个趣味性的统计,汉诺威工业展分大小年,奇数年份为大年,叁展人数相应较多;偶数年份为小年,人数较少。


今年这场工业盛会,德国叁展企业占了超过总数的1/3达到2,463家,而同样是自动控制大国瑞典则有Ericsson、ABB及SKF等281家叁展商,瑞典馆并以「让叁与者体验和塑造工业4.0」为亮点。其他国际知名大厂包括,SICK、KUKA、HIWIN、SIEMNS等等。


在这次的展览中也设立了的台湾馆,吸引来自台湾27家的叁展业者,展出工业自动化及工业IT相关产品,例如台湾的台达电、广达集团旗下的达明机器人。而日本也有FANUC、欧姆龙集团(Omron)、山叶发动机等世界知名业者叁加。


今年来自中国的叁展阵仗相当庞大,包括了华为、中国航天、大族激光、安科瑞、东力、默飓、库柏特、申昊科技、鲍斯、上海电气等等,叁加业者超过了1500家,占了这次叁展总数的23%,是德国以外的最大叁展国。


可以从展览会的叁展主轴和产品,可以发现到在欧洲机器人产品的市场,是呈现出快速成长的状态,而自动控制业者也积极的开发各种应用的机器人相关产品。


根据市调单位的研究,这是由於欧洲的劳动人囗减少,以及成本不断增加,因此在工厂自动化,以及品质不断要求提升的推动下,工业用机器人的市场规模,从2016年开始就大幅度地持续增加,从2018年推估的19亿欧元市场规模,到2025年预估将达到40亿欧元(图2)。



图2 : 欧洲工业用机器人市场规模概况(资料来源:富士经济)
图2 : 欧洲工业用机器人市场规模概况(资料来源:富士经济)

全球5G大战在展场上正式上演

不只数据语音通讯,全球工业领域也正式进入了5G时代,而这场大战则是在汉诺威工业展上正式拉开序幕。在「5G竞技场」的展览区上,除了诺基亚和高通共同合作在16馆建立一个功能齐全的5G网络,涵盖8个展示摊位的5G竞技场,吸引叁观者体验5G之外,爱立信也展示了采用5G技术的机器人,并和汽车制造商奥迪携手共同展示了5G联网车厂模型,且搭建大型5G测试平台,透过在诺基亚、高通和博世的展示区,展现出5G网路管理下的工业机器人和模拟汽车生产车间等多项应用案例呈现在观众面前。


此外,美国的微软、亚马逊、IBM、英特尔、思科、惠普等企业也没有在此次盛会中缺席。因此,能够实现智慧工厂的最关键技术之一的5G通讯技术,在这次的展览上,其应用的可能性与技术开发现况备受关心。


在5G产品的拓展市场上,受到政治因素影响而特别受到关心的中国华为,此次并未全力宣传最新的5G相关产品,而只是展示了将物联网、云端计算、大数据、机器学习、人工智慧等解决方案结合在一起的工业4.0技术。


工业用协助机器人受注目

期??达到完整智慧工厂的构成要素相当多,除了5G通讯和数位化的关键性技术之外,另一项最重要技术之一就是透过机器人来达到自动化的目标。在这一次展览中,来自各国这一个领域的顶尖业者,无不运用各种方式来展出各种自动化技术或最新进产品。


其中最受关注的便是能够和工厂内作业员,提供特定协助或共同工作各式的工业用协助机器人,更是吸引了来各个专业媒体的兴趣。



图3 : 德国卡尔蔡司(Carl Zeiss)展示了机器人和5G整合後的最新应用技术(source: Robot-digest)
图3 : 德国卡尔蔡司(Carl Zeiss)展示了机器人和5G整合後的最新应用技术(source: Robot-digest)

来自丹麦的工业用协助机器人大厂-Universal Robots,利用自行开发出的认证制度「UR+」下,将周边设备和自己的机器人产品加以整合,来让工业用协助机器人真正达到最大的价值性发挥。因此,Universal Robots在摊位上所达到的效果,并非仅仅只有本身的产品,更把这些周边设备产品也一起宣传。根据Universal Robots的资料,目前通过「UR+」认证的周边设备数量已经达到145种产品。


日本机器人大厂之一的Denso Wave也在此次的展览上展示出最新工业用协助机器人产品「COBOTTA」的多元化运用。包括了,螺丝锁紧的制程展示、液态容器能够在相当安定的状态下,进行产品填装等等的运作,来表现出「COBOTTA」的高弹性度运用。


在技术发展趋势的方面,Denso Wave也一直在思考着,在2年前产业中提出工业用协助机器人,这样的趋势之後,现在最大的课题已经从技术的开发,演变成工业用协助机器人能够做些什麽。


目前双臂式的工业用协助机器人的市场上,技术最先进之一的瑞士ABB,也在此次的摊位正中间展示了最新产品2台双臂式「YuMi」、2台多关节式的机器手臂、和1台水平多关节机器人(SCARA)。


利用这些成工业用协助机器人,ABB展示出一条未来工厂的虚拟生产线。透过工业用协助机器人将手表用的皮带进行包装、检查,以及摆放。并且可以接受个人性客制化订作,透过不同任务工作分配的工业用协助机器人,将各种不同颜色和形状的皮带组装在手表上,在三分钟内就可以作业完成(图4)。



图4 : ABB展示了一条未来工厂的虚拟生产线,三分钟就可以完成手表的客制化订作和包装。(source:youtube)
图4 : ABB展示了一条未来工厂的虚拟生产线,三分钟就可以完成手表的客制化订作和包装。(source:youtube)

YAMAHA发动机计画 开发乐器自动化产线

对於YAMAHA发动机来说,最为得意的产品莫过於水平多关节机器人(SCARA)。在摊位上YAMAHA发动机,展示了最新开发的吊钩式水平多关节机器人,结合2台线性马达驱动的直交流机器人「LCM」,所整合而成的可进行喇叭产品的自动化组装生产线系统。


而喇叭产品外观的辨别,是透过自行开发的视觉感测器「iVY2」。因为YAMAHA发动机是从知名乐器大厂YAMAHA所独立出来的子公司,因此YAMAHA发动机也更进一步的计画,将开发乐器产品的自动化组装生产线系统。


日本另一家机器人大厂-安川电机,在本次的展览上也展示原本计画夏天才在日本发表,最新一代可搬运重量达20公斤的工业用协助机器人「MOTOMAN HC20」。在具有传统涂色的黄色系列性产品中,展示场中有一部涂布成绿色的机器人显得相当突出,有贴上「NEW」标签的这部绿色机器人「CR-14iA/L」,这也是安川电机最新开发在最大可以搬运重量达14公斤之下,最大的Leach长度能达到911mm。现场「CR-14iA/L」也展示了透过安川电机自行开发的最新视觉感测器,进行在方形盒中进行物品的移动和摆置(图5)。



图5 : 安川电机的工业用协助机器人「MOTOMAN HC20」(左),以及涂装成绿色的新产品「CR-14iA/L」。(source:Robot Digest)
图5 : 安川电机的工业用协助机器人「MOTOMAN HC20」(左),以及涂装成绿色的新产品「CR-14iA/L」。(source:Robot Digest)

利用树脂材料来取代金属,降低机器人量产成本

机器人的普及,除了需要被开发出更多的功能和应用之外,制作成本的降低,也是影响着快速普及应用的关键条件之一。就一般而言,大多数人的观点是,制作机器人的素材几??都是「金属」,但是由於金属本身的特性,也就对机器人的快速应用普及和发展造成了一定程度的限制。


面对这样的市场潜力,德国的树脂业者IGUS提出了Low Cost Robotics的观念,透过树脂材料来量产各种机器人产品的Robolink方案。Robolink并非只能应用在机器人手臂,甚至连关节部分所需要的齿轮也可以透过树脂来完成。


因此在今年的展览上,IGUS除了展示去年针对Robolink方案所发表的「Robolink DC」之外,同时也展示了最新一代的产品「Robolink DP」。以及,利用Robolink方案所开发出来的协助用服务性机器人。


这样的观念提出与产品展示,也获得了叁观者的兴趣度,甚至於展览会的第一天,就吸引了德国总理梅克尔的到访了解,并且直接触摸感受利用树脂材料所制作的机器人产品。


中国工业机器业者正在欧洲市场积极的崛起

在最近10年之中,中国业者厂对於自动化设备开发正处於急起直追,甚至有德国当地的媒体担??,在某些特定的领域或市场中,中国制造或许会在近期内超越德国。例如通讯的部分,德国的网路在最近这10年当中没有什麽变化,很多地方还是3G。但是在中国,到处是4G,而且网速也相当的快。此外,电动汽车最大的市场也是在中国,2018年销售量近130万,而德国2018年出售的电动车还不到7万。


10年前,在德国汉诺威工业展中,中国企业的摊位都很小,而且都被安排在展览会场的角落。包括欧洲等全球的叁观者很少来关注中国的这些小企业。但是,10年以後的今天,来自中国的叁加企业数和规模都变多、变大了,中国叁展企业商数量,仅次於主办的德国。这显示出欧洲对中国产品的喜好感已经逐步增加


即使在机器人领域,中国和全球之间的差距也在缩小,特别在小型工业机器人方面,最近几年中国发生了相当大的变化。目前在中国,专门生产小型机器人的业者有40到50家。而且最重要的是,国家给予企业在资金和各种销售通路上大力支持,如今,中国市场上所销售的工业机器人,有三分之一的数量都是中国企业所开发和制造的。


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