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变革已然开启:新一代机器人系统

作者:James Taylor2026.02.11阅读 141

  机器人系统正在从定制化向标准化的方向发展,新的解决方案具备标准产品的规模经济优势,成本更低、可立即投入使用,且相比定制化系统风险更小。

本文图片来源:OnRobot 
  如果你需要购买一台设备,实现从A点到B点的运输,你肯定不会只买个发动机,然后再把它进一步改造成一辆车。然而,需要设备来完成机器装卸或托盘堆垛工作的企业在购买机械臂时却恰恰采用了这种做法。尤其是对于制造商来说,他们是许多机器人供应商所宣称的易用性和 DIY 等营销噱头的主要目标群体。
  遗憾的是,这些制造商花费了数万美元,最终得到的可能仅仅只有一个机械臂。它只是一个组件。诚然,这是个重要的组件,但他们需要的是用于照料机器或堆叠托盘的设备,是一个完整的机器人系统。该系统至少包括机械臂、一个或多个夹具、用户界面以及编程功能。要部署这个机械臂(除了购买它的费用之外),还需要聘请专人来确定范围、采购、集成和编程等所有其它部件,以打造出实际所需的系统。这一过程可能需要耗时数周甚至数月,其成本可能是机械臂本身成本的数倍。
  更糟糕的是,当机器人系统交付使用时,它只能按照最初编程设定的方式运行。如果产品发生变化,需要加工新零件或者堆叠新尺寸的托盘时,集成商就必须重新对机械臂配置和编程,这不仅会产生额外费用,还可能会导致潜在不必要的停工。
  交钥匙机器人系统的局限性
  意识到这一点后,许多制造商开始寻找集成商和机器制造商所称的“交钥匙”系统。这些系统的设计都是针对一些常见的自动化应用(如机器照料或托盘堆垛)。通常情况下,该系统包括这些应用所需的所有组件,但有些组件可能需要额外付费。机器人手臂可能已经指定,这有时会限制制造商的选择,即使他们已经标准化了不同的机器人品牌,以实现零件、培训等的一致性。
  最后,尽管这些系统被称为交钥匙系统,但实际上只有部分系统是预先设计好的。它仍然需要定制、编程、集成并部署到现场,而且如果后续工件发生变化,仍需集成商将其返厂以重新部署系统,并收取额外费用。此外,尽管“交钥匙”一词,暗示着产品可以立即投入使用,但这些部分设计的系统所需的交付周期,几乎和完全定制的解决方案一样长。
  毫无疑问,交钥匙机器人系统有其适用之处,它也是简化复杂自动化过程的重要一步。不过,新的替代方案也在不断涌现。

▲系统集成商在 D:PLOY 平台上构建了现成的标准化码垛机 MoveComponents,该平台提供了简单直观的用户界面。
  满足不断变化需求的新一代机器人系统
  许多制造商所需要的——也是众多集成商和机器制造商梦寐以求能够提供的——是一套完整、“现成”的机器人系统,该系统是预先搭建完成、预先配置好的,可随时投入使用。
  由于它是完整的产品,所有成本都已确定,因此价格也完全透明。而且该系统专为满足特定应用的需求而设计,比如机器照料、托盘堆垛或包装等。对于大多数制造商而言,他们所需的唯一灵活性,在于系统具备内置功能,以便能够快速、轻松地在内部重新部署,用于标准化的生产转换,比如适应新尺寸的箱子或托盘设置,或者装卸不同的工件。
  这听起来像天方夜谭?但实际上,这正是机器人行业一个发展方向。这是一个必然的趋势,因为制造商已经多次因从未完全兑现的自动化承诺和不断增加的预算而感到沮丧。
  与此同时,集成商也感到苦恼。本该是标准化、成熟的系统,却要经历漫长的销售与开发周期;而且在系统安装后的数月甚至数年时间里,他们还得持续提供支持,以应对一些基本的变更需求,这些工作不仅利润微薄,还很难调配人手。因此很多集成商更愿意销售基于客户自动化成功案例而构建的完整系统,而不是反复对已经售出的系统进行重新设计。
  没错,自动化技术也取得了突飞猛进的发展。机械臂的编程更简单,夹具和工具更直观且易于集成,同时还有能够帮助熟练技术人员加快集成速度的开发工具。重要的是,相对于组件,交钥匙系统或完整系统的概念正逐渐深入人心。但还有一个关键步骤有待推进。
  集成商和机器制造商还需要一个开发平台,借助该平台他们能够快速创建完整的机器人系统。这将使其能够开发出符合客户业务需求的、具有竞争力的产品,这些产品具备标准产品的规模经济优势,比如成本更低、可立即投入使用,且相比定制化系统风险更小。
  客户能够获得一种即时、低风险的自动化解决方案。如果是现成的系统,交付和安装应可以在一天内完成。而且,当业务需求发生变化(这种情况总是会发生)时,可以及时安排现有员工,快速对新的工件进行调整,无需耗费高昂的成本和大量的时间来进行编程。
  变革已然开启
  荷兰的集成商Just Automate已经开始从这种新方法中获益。该公司借助OnRobot公司的D:PLOY开发平台,成功打造出一系列机器人产品。该公司推出的名为MoveComponents的现成机器人码垛机,已被德国领先的道路安全产品供应商WEMAS Absperrtechnik用于卸载重型电池托盘。
  WEMAS公司的物料管理部门主管Julian Döring表示:“在市场上,有不少宣称能提供简易码垛解决方案的产品,但在看过实际演示后,往往会发现它们名不副实。而采用D:PLOY驱动的MoveComponents解决方案,体验则截然不同。他们展示给我们的,与最终交付的成果完全一致——实现了当天顺利安装,并且达到了我们的标准和期望。”
  另一家MoveComponents的客户,饮料生产商Schrobbelèr B.V.在重瓶码垛应用中也获得了类似的收益。Schrobbelèr B.V.公司商务总监Jan Eijsermans称:“从一开始,一切就清晰明。我们拿到了整套解决方案的详细技术规格说明书、完整的组件清单,还有简单明了、毫无隐藏费用的报价。这让整个采购过程易于理解,也让我们对所购产品充满信心。”
  在正常生产过程中,Schrobbel公司仅用一天时间就完成了整个系统的安装并将其投入使用,期间未出现任何中断情况,而且在公司内部就能轻松完成产品更换工作。Eijsermans解释道:“我们生产的酒类产品使用各种不同规格的瓶子,而整个码垛系统完全由我一人负责管理。我并非技术人员出身,所以对我们来说,拥有一套易于使用的解决方案至关重要。这套码垛系统极其简单直观,这样在生产过程中更换新瓶型时,我就能独立对系统进行重新部署。”
  就像汽车、计算机等其它行业的每项创新一样,早期的机器人系统都是定制化的,不仅价格昂贵、系统复杂,而且开发周期长。随着时间的推移,常见的客户需求逐渐明确,组件性能与开发方法不断改进,如今已能够开发出标准化的产品,并经过多次部署来验证其性能。这种变革带来的规模经济效应,也使得这些产品的价格更亲民、更易获取。
  我们正处于新一代“现成”机器人技术的风口浪尖。这一变革将为制造业最终用户以及机器制造商和系统集成商带来更强大的新选择,不仅推动他们各自取得成功,也将促进整个行业的增长。