工业机器人已成为工业制造过程中的决定性竞争因素。大中型公司已经通过机器人系统成功地实现了生产自动化。

但是工业机器人技术的趋势是什么？机器人技术在可持续生产中扮演什么角色？13位专家给你答案。

我们向专家提出的问题：

（1）当前的危机，例如持续的大流行和乌克兰战争，正在导致供应链出现问题或导致能源和原材料成本上升。这对机器人行业有何影响？

（2）工业机器人的主要趋势是什么？

（3）机器人技术在可持续生产中扮演什么角色？

图片来源：ABB

（1）我们也未能幸免于这些危机。然而，机器人技术是一个答案：机器人全天候工作，同时提高生产力。因此，高工资国家的公司可以经济地生产并缩短或避开运输路线。这使他们在保持竞争力的同时，不太容易受到供应链中断的影响。

（2）简单性和灵活性是工业机器人最重要的趋势之一。由于许多机器人不需要任何编程知识即可投入运行，因此机器人正在进入越来越多的业务领域，例如零售、医疗保健和物流。特别是，直观操作的协作机器人为中小企业的机器人技术铺平了道路。机器人还必须能够灵活地用于不同的产品变体。例如，在汽车行业，内燃机汽车和电动汽车通常共用一条生产线。此外，客户要求越来越多的个性化产品。机器人必须能够快速重新编程以满足这些变化的要求。

（3）在生产中，机器人具有可重复性，大大减少了不良品和浪费。让我们以汽车油漆为例。多次屏蔽和取消屏蔽会消耗大量能量。另一方面，通过使用 ABB 的 PixelPaint 进行精确涂装，精心配制的涂料在一个涂装过程中进行涂装。得益于节能再生技术和制动能量回收，现代控制系统的能耗也降低了 20%。这有助于制造公司降低整体能源消耗并改善其生态足迹。

图片来源：ArtiMinds Robotics

（1）将生产转移到欧洲正在从战略目标问题转变为制造企业的运营紧迫问题。国内生产的公司不仅服务于抽象的未来趋势，有时还比仍需搬迁的竞争对手拥有巨大的交付优势。然而，这种定居点与普遍劳动力短缺的冲突比以往任何时候都多。这当然增加了对灵活机器人解决方案的需求，而工作破坏的幽灵是一个比以前小得多的实施障碍。

（2）系统的灵活性、通过精益资本投资快速摊销、操作简单以及高适应性和互操作性仍然是工业机器人系统和解决方案最重要的趋势属性。在应用方面，诸如取放或机器装载等简单应用将继续全面推广，以及装配和工件加工领域要求更高的应用。工业机器人，包括协作机器人和经典工业机器人，开始进入工业领域，迄今为止它只存在一个小众市场。

（3）机器人可以选择更独立于纯人工成本的地点，这意味着可以大大缩短交货路线。未来，工业机器人技术也将增加再制造的重要性，这可以为材料和能源节约设定新标准。

工业机器人的趋势：时间和精度

图片来源：Datentechnik Reitz

（1）我公司主要经营软件题材。所以我们只从客户那里得到当前的情况。毫无疑问，机器人系统和外围设备的交付时间已经增加。许多客户依赖二手机器人市场。我们希望这种情况在未来几周和几个月内会有所缓解。

（2）美制定的路径规划在这里很重要.我们的软件创建机器人可以处理的工具路径。甚至可以用这种方式实现复杂的路径。因此，机器人越来越接近 CNC 机床。即使加工材料和精度在这里还没有可比性。但是，这个方向的趋势是清晰可见的。例如，在慕尼黑的 Automatica，我们首次展示了 Sprutcam 编程系统的附加组件，用户可以使用它来处理复杂的 3D 打印零件。没有支撑材料，同时有八轴，这将是一个未来的市场。

（3）机器人能够结合不同的技术。因此，可以将机器人用于拾取和放置任务，也可以将同一机器人用于铣削工作、3D 打印工作或磨削工作。机器人适应其要求。只有机器人头部的受控技术发生了变化。使用正确的软件，可以轻松地将机器人用于所有技术，而无需使用不同的编程工具。例如，我们的 Sprutcam 软件用于计算路径并直接检测奇异点、轴限制或碰撞。检测到的问题区域被软件识别并优化路径规划。

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（1）鉴于材料稀缺，同时需求量大，稳定供应链是目前最大的挑战之一。得益于我们多年来不断发展的国际生产网络和本地供应链，我们成功地做到了这一点。确保供应链安全将在 2022 年之后继续密集地占领和挑战整个行业。

（2）行业和物流用户目前很难找到工作人员进行简单的活动，如订单拣选。这增加了对轻型机器人的需求。然而，机器人技术和具有成本效益的传感器之间的相互作用，在人工智能的支持下——例如用于图像处理的算法——也具有决定性意义。例如，博世力士乐的智能物品拣选与人工智能一起工作：该解决方案在没有模型的情况下识别理论上无限数量的形状，使夹具运动适应它们并独立接管路径规划。通过这种方式，以前手动的调试站可以经济地自动化。

其他趋势是协作机器人直接在没有保护外壳的人旁边工作，以及这些协作机器人与移动驾驶系统的结合，例如自主移动机器人 (AMR)。用户可以灵活地使用它们，而无需在生产的不同点进行工程设计。

（3）机器人技术以多种方式提高了可持续性：它使人们摆脱了危险、体力消耗和单调的工作。由于较低的错误率和较高的工作步骤可重复性，机器人减少了废品，从而减少了资源消耗。

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（1）就我们的协作机器人的生产而言，我们目前没有假设任何瓶颈。然而，过去几年已经表明全球供应链的反应是多么敏感和动态。

（2）未来，我们将依赖于增加人机协作——尤其是在中小型公司中，许多繁琐的工作步骤仍然是纯手动完成的。为了在那里建立机器人，重要的是协作机器人操作“简单”——在调试方面，尤其是在编程方面。此外，灵活性是工业机器人的趋势之一：一旦协作机器人可以快速用于各种任务，购买就变得经济，因此对中小型公司来说很有趣。我们的 Festo Cobot 满足了这一要求：它仅重约 17 公斤，并且——作为市场上的第一款——具有集成控制柜。重量轻，空间要求小，就使用场所而言，最大的灵活性。然后，简单的编程确保它也可以快速用于不同位置的不同任务。

（3）关于可持续发展的三大支柱，我们的“Festo Cobot”为“社会支柱”做出了贡献：缓解剧烈、危险或对人体工程学不利的活动。在人口变化的背景下，这是一个重要方面。

图片来源：Hahn Ruhrbotics

（1）目前的交付情况对机器人行业来说是一个物流挑战。设备制造商不能再保证短交货时间，不幸的是客户经常不得不等待他们的投资。对于每个项目，现在都是寻找创造性解决方案的问题。有时我们交换供应商和技术模块。这让许多较小的竞争对手有机会证明自己。

（2）降低复杂性和灵活性将是未来工业生产的最大挑战，自动化将不得不面对。从今天的角度来看，机器人的简化编程和系统的易用性是关键措施。每个软件版本的操作都变得更加直观，因此在大多数情况下只需要短期的员工培训。此外，特别是对于协作机器人，由于有效载荷、范围和操作的不断进一步发展，新的解决方案正在不断开发中。协作机器人的新配置开辟了广泛的概念。由于更改设置，必须定期重新评估以前无法经济解决的应用程序。此外，小型工业机器人和协作机器人对贸易的吸引力正在增加。但餐饮业也是机器人技术的一个年轻市场，我们可以提供创新的解决方案。

（3）机器人技术可以实现更高的精度，从而提高质量。因此，生产过程中的浪费明显减少，最终更加可持续。与灵活自动化相关的更高效率可显着降低生产和能源成本。

工业机器人趋势：人工智能和工业物联网

图片来源：IAI 工业机器人

（1）全球供应瓶颈导致的生产停机是日常生活的一部分。然而，那些尚未受此影响的人则认为自己面临能源价格急剧上涨的压力。机器人行业再也无法摆脱这些问题。我们 IAI 仍然能够保持价格稳定，并为我们的大多数产品提供标准交货时间。分析人士认为，目前的问题将持续到明年。如果是这种情况，我们也将不得不调整价格，并且无法在短时间内提供所有产品。

（2）工业机器人的趋势主要是人工智能的集成，因此，学习机器人（由图像处理支持）以及人机协作。然而，能源效率问题在我们家中占主导地位。几十年来，我们一直致力于开发和生产节能型电动执行器，这让我们受益匪浅。此外，还应该提到不断向更小批量、更短的许多产品和 IIoT 的生产周期发展。

（3）现代工业机器人有助于资源节约型生产，减少生产浪费，即使在高工资国家也能实现经济、节能的多班制生产。增加使用机器人支持公司积极影响自己的二氧化碳平衡和实施节能现场生产。这反过来又缩短了到最终消费者的运输路线，从而保护了环境。

Lorch 焊接技术  图片来源：Ludmilla Parsyak, Fraunhofer IAO

（1）增加的能源和原材料成本影响了许多生产公司：材料价格每天都在变化，有时必须支付高额附加费才能采购材料。规划供应链和大流行的额外困难阻止了一些人安装新机器人。自动化、机器人支持的生产可以灵活地响应生产要求，也可以高效地生产小批量产品。

这就是为什么现在有许多投资于自动化的决定，例如在项目成本低的完整系统中，这些系统充其量甚至可以在相对较短的交付时间内获得。

（2）工业机器人的趋势之一是机器人编程的民主化。由于协作机器人技术，工业机器人正在获得更多进入各种细分市场的机会。这不仅影响了编程和交互的简化，也影响了机器人安装本身的灵活性，重点不再只是大系列，用户应该能够在系统上独立配置新的中小系列。

（3）机器人系统用途广泛，因此也可用于快速变化的生产。联网和监控还可以有效地设计流程并创建更好的规划和更快的故障排除。自动化还可以实现一定程度的流程质量，从而显着减少所需的返工量。

图片来源：三菱电机欧洲

（1）在生产和我们的许多分支机构中，我们使用自己的技术进行能源管理，以节省资源和成本。例如，在我们位于拉廷根的总部，我们获得了最高级别的 LEED 白金认证，部分原因在于智能空调。快速变化的生产过程是机器人市场的一个重要论据。机器人越来越频繁地用于灵活生产，以便能够对不断变化的条件做出反应。此外，围绕机器人运动学的生态系统，例如抓取系统、移动机器人平台和人工智能支持的图像识别，正变得越来越创新。

（2）工业机器人的趋势长期以来一直与机器人环境和物理或数据技术接口有关。在这里，机器人是自动化技术领域的中心。其他主题包括协作机器人、图像识别中的人工智能集成到路线规划，以及移动机器人和与机器人相关的大规模个性化。

另一个重要趋势是用于编程的数字接口。

（3）工业机器人是灵活的，定义为“用于处理、组装或加工工件的通用、可编程机器”。从本质上讲，可以突出可持续生产的作用。机器人越来越频繁地用于灵活生产，以便能够对不断变化的条件做出反应。机器人已经在许多生产变化中幸存下来，据我所知，三菱电机的 Melfa 机器人由于其寿命长而成为生产中的可持续元素。

机器人解决方案创造能力

图片来源：Toolcraft

（1）像每个行业一样，我们目前正在努力应对非常长的交货时间和不断上涨的原材料成本。有了早期的规划和我们自己庞大的增值链，我们可以弥补很多。尽管如此，项目和报价的高动态是显而易见的，我们必须每天处理。

2.消费品需求急剧增加，相关生产也在增加。这在家具领域尤为明显，这意味着使用机器人解决方案正在进一步扩大产能。尤其是在这一领域，熟练工人的短缺正在产生明显的影响，这就是为什么越来越多的机器人系统在中型公司和小型工艺企业中被合理和经济地使用。

工业机器人的另一个重要趋势是单个精密部件的后处理和精加工。

（3）机器人在很多方面都在可持续发展中发挥着重要而关键的作用。流程时间得到优化，产量增加，废品数量降至最低，并在可能的情况下使用更高效的技术。所有这些调整和优化都可以直接和间接地节省能源成本。此外，机器人解决方案非常灵活，因此即使长时间使用也有助于可持续生产。

图片来源：欧姆龙电子

（1）当前的危机正在促使许多公司重新思考全球规划和本地生产。目前的例子是在格伦海德建设特斯拉工厂，以及英特尔在德国建立两个新的芯片工厂。供应行业也将围绕这些工厂落户。由于周期时间、准确性、可追溯性和灵活性，这些本地制造设施中的许多流程都需要使用机器人技术。机器人也可以在安全和健康方面面临风险的环境和流程中毫无问题地使用。

2、工业机器人越来越智能化。在这里，机器人技术在很大程度上受益于其他组件和功能，例如智能传感器、新的图像处理系统、用于评估数据的快速算法，当然还有人工智能。这使客户能够优化他们的生产流程，及早发现质量偏差，并通过调整工艺参数来消除它们而无需停机。另一个重要趋势是机器人与人类之间的协作。协作机器人可以让人们摆脱单调、体力要求高但必要的次要活动。

（3）机器人能够长期以恒定的质量和最大的灵活性开展活动。在许多应用中，这会导致产品质量的提高。这减少了投诉产品的运输路线、返工，当然还有原材料的消耗。这里的可持续性与机器人技术没有直接关系，而是与使用机器人技术的效果有关。

图片来源：Universal Robots

（1）整个机器人行业在 2020 年经历了低迷，我们至今仍能感受到。然而，在 2021 年，我们再次大幅赶超，在 2022 年第一季度，我们在优傲机器人的销售数据中表现出色。尽管仍然存在所有危机和不确定性，但这给了我们一种积极的感觉。然而，同时在该国普遍存在的供应链和劳动力短缺是重大挑战。然而，借助我们的协作机器人，我们正在帮助越来越多的公司提高生产效率、灵活性和可靠性。

（2）很多人对机器人技术仍有保留。因此，工业机器人技术的趋势之一是人与机器之间直接和安全的合作。我们的方法是让员工从繁重而单调的活动中解脱出来，转而将他们用于更有价值的任务，甚至使他们能够操作协作机器人。我们大多数人都知道智能手机的工作原理，并且操作机器人应该同样直观。第二个趋势是关键技术人工智能。通过这种方式，配备基于人工智能的软件的协作机器人可以实时对变化做出反应，例如工件的位置或形状。

（3）机器人技术是可持续生产的重要驱动力。一方面，协作机器人的编程方式使其以节约资源的方式工作，例如通过精确估计要施加的粘合剂的剂量。另一方面，您可以通过精确的工作来提高产品的质量。这可以节省宝贵的材料并最终使公司的钱包受益。机器人技术还可以帮助公司能够在当地生产，而不必因为劳动力短缺而转移到低工资国家。

图片来源：安川欧洲

（1）与业内其他地方一样，我们安川也感受到了当前形势的影响，尤其是在交付可靠性和价格上涨这两个因素方面。幸运的是，我们自己的产品（机器人和机器人控制）的供应链得到了很好的控制，也得益于我们在欧洲不断增长的本地生产，因此我们自己的核心产品的交货时间和交货可靠性仍然可以接受。

（2）一个持续的趋势是使机器人系统的操作和调试以及对机器人技术知识的获取总体上更容易。有越来越多的替代方法可以更直观地对机器人进行编程。在使机器人应用尽可能简单方面，产品生态系统和制造商合作伙伴关系也将增加。

在物流领域，人们越来越多地发现“智能机器人”，即带有传感器/图像处理的机器人，以便能够执行诸如在格子箱中堆叠包裹、装载混合托盘或处理最多样化的货物等要求苛刻的活动。

（3）作为一种模块化、多功能、可快速转换的自动化手段，机器人的概念已经适用于灵活且可持续的生产。机器人技术是一种核心技术，用于有效地重新安排供应链，即从全球化的高风险供应链中恢复生产。这节省了宝贵的物流和运输资源。节能机器人具有回收（反馈和再利用）制动能量的技术组件。这可以在生产中断期间实现智能关闭。随着工业 4.0 的日益实施和通信的数字化，机器人促进了可持续的生命周期并降低了成本。