AI和智能机器人推动工业自动化增长｜2023年五大机器人发展趋势

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AI和智能机器人推动工业自动化增长｜2023年五大机器人发展趋势

人工智能（AI）的前进正在协助机器人在不同情况下变得更聪明、适应性更强，赋予它们更多的功能和灵活性。

先进机器人制作（ARM）研究所首席技术官Chuck Brandt说，让机器人技术专家从房间里尖叫出来的最快方法之一，就是要求他们的机器人处理布料——这是众所周知的工业机器人难以处理的资料。

工业机器人的难题

"这就是为什么服装安装设备，不仅在美国，而且在世界各地，看起来依然像是直接从19世纪出来的，一排又一排由人操作的缝纫机。"Brandt说。

解决这一自动化挑战正是ARM研究所团队喜欢解决的问题类型。作为其开发未来制作技术承诺的一部分，ARM研究所促进了西门子、Bluewater Defense、Sewbo和加州大学伯克利分校之间的合作，以创建一种新的机器人安装工艺，通过将其织物层与水溶性热塑性聚合物贴合来加固服装。

从那时起，ARM研究所开发了一种能够执行底部包边（在T恤底部进行圆形缝合的过程）的系统以及个人防护设备（PPE）的自动化质量保证流程。

高度定制化的需求
ARM研讨所的未来项目远远超出了服装拼装的范围。估计2023年，该研讨所估计将完结多个范畴的研讨，包括高精度自习惯加工，高能资料的安全机器人处理以及AI辅助机器人编程。

跟着制造业自身产生正在根本性的改变，人工智能和灵敏的机器人体系已成为关键技能。

制造业正在从传统的低混合/大批量设置，过渡到通过高混合/小批量制造工艺，以完成更大的定制化需求。"这就产生了对机器人体系的需求，这些体系能够快速、智能地习惯不同的产品。虽然咱们在技能方面还没有完全到达方针，但它会产生的。" Brandt说。

根据AI的机器人视觉
制造业即将开端看到人工智能对工厂的影响，Apera AI公司首席执行官Sina Afrooze表明，该公司专门从事根据AI的机器人视觉使用。

"许多公司已经开端探究。但很多制造业工作，如安装、料箱拣选、进料和机器保护等，历来都不是根据AI使用的最合适选项。因而，制造商还没有充分发挥其主动化潜力。"

Apera AI开发了一种技能，能够在AI的支持下完成3D机器人引导。该公司的短期重点是为客户提供一整套技能，包括传统上远远超出工业主动化体系才能的高价值使命。

"咱们希望将广泛的使命摆在桌面上，从定位和途径规划到智能抓取和手部查看，而不是传统的查看设置，让零件在传送带上移动，相机只是在零件移动时拍摄快照。"Afroze说。

未来能够等待看到更多包括创造性解决问题才能的体系。"像料箱拣选这样的使命对机器人来说是一个挑战，由于机器人很难精确地从箱子中抓取零件。人类能够轻松做到这一点。这也是技能的发展方向。"Afroze说，"未来AI将真正接收运动规划，并提出学习战略，主动引导机器人习惯不同的情况。"

Afroze估计，工业机器人的本钱将在智能化增长的一起下降。这将突然使公司向各种使用开放，在这些使用中布置机器人以前或许不会被考虑，由于它太昂贵而无法证明投资的合理性。但当本钱真正下降时，它完全改变了游戏规则。

智能机器人在制造业中的兴起
ARM研究所的大部分作业都会集在智能机器人技能上，Brandt估计这一领域将在未来几年内完成快速增长。

"每个人或许都看过汽车工厂里机器人排长队作业的视频。这项技能都非常成熟。但这些机器人往往只做一件事，非常好，一遍又一遍。它们不一定是你所说的'智能机器人'，因为它们的适应能力非常有限。"

受过去十年协作机器人日益遍及的部分启示，Brandt设想了未来的制造业场景，人类和机器人使用自适应、灵活的机器人体系安全有效地协作，该体系能够轻松处理产品线的改变。

尽管自动化传统上是大公司的专利，但Brandt估计未来几年中小型企业将以越来越快的速度采用机器人技能。"像AI这样的技能将改变咱们看待制造业的一些方法，以及咱们如何界说和完成不同水平的生产力，但估计在劳动力方面也会看到新的方法和战略。"

2023年五大机器人趋势
全球正在运转的机器人存量创下了新的记录--约为350万台，安装价值估量到达157亿美元。国际机器人联合会（IFR）分析了影响2023年机器人和自动化的五大趋势。

"机器人在保障世界各地制作商不断改变的需求方面发挥着根本效果，"国际机器人联合会主席Marina Bill说，"机器人技能的新趋势吸引了从小型企业到全球OEM的用户。"

1 - 动力功率
在动力本钱上升的情况下，动力功率是提高公司竞争力的关键。采用机器人技能在许多方面有助于下降制作业的动力消耗。与传统的装配线比较，能够经过减少加热来完成可观的动力节省。同时，高速工作的机器人提高了出产功率，使制作业变得愈加省时、省力。

今日的机器人被规划成消耗更少的动力，这带来了更低的运营本钱。为了到达出产的可持续发展方针，公司运用配备了节能技能的工业机器人：例如，机器人控制器能够将动能转化为电能，并将其反馈给电网。这项技能大大减少了机器人运转所需的能量。

另一个特点是智能节电模式，在整个工作日按需控制机器人的动力供给。因为工业设施即使在今日也需求监测其动力消耗，这种衔接的电源传感器或许会成为机器人解决方案的行业标准。

2 - 重新设厂
韧性现已成为各行业重新设厂的重要驱动力。例如，汽车制作商很多投资于短的供给线，使流程更挨近客户。这些制作商运用机器人自动化技能，以低本钱、大批量的方法制作强大的电池，以支撑其电动汽车项目。这些投资使重型电池的运送成为多余。这一点很重要，因为越来越多的物流公司出于安全原因回绝运送电池。

将微芯片出产迁回美国和欧洲是另一个回流趋势。因为现在大多数工业产品都需求半导体芯片来运作，因而接近客户的供给是至关重要的。机器人在芯片制作中起着至关重要的效果，因为它们能满足对精度的极端要求。专门规划的机器人能够完成硅片制作的自动化，接收清洁和清洗使命或测验集成电路。

3 - 更简单运用的机器人
机器人编程现已变得愈加简单，非专业人士也能够运用。软件驱动的自动化渠道供给商为公司供给支撑，让用户在没有编程经验的情况下管理工业机器人。原始设备制作商与低代码乃至无代码的技能协作伙伴携手协作，答应各种技能水平的用户对机器人进行编程。

易于运用的软件与直观的用户体会相搭配，替代了很多的机器人编程，开辟了新的机器人自动化时机。新建立的软件公司正在进入这个商场，为中小型公司的需求供给专门的解决方案。

例如：传统的重型工业机器人能够配备传感器和答应协作设置操作的新软件。这使得工人很简单调整重型机械以适应不同的使命。因而，公司将取得两方面的优点：巩固而精确的工业机器人硬件和最先进的cobot软件。

易于运用的编程接口，使客户能够自己设置机器人，也推动了新式的低本钱机器人新领域。例如，轻松的设置和安装，用预先装备的软件来处理抓手、传感器或控制器，以支撑低本钱的机器人部署。

4 - AI和数字自动化
在数字技能进步的推动下，机器人供给商和系统集成商供给新的使用，并在速度和质量方面改善现有的使用。衔接的机器人正在改变制作业。机器人将越来越多地作为衔接的数字生态系统的一部分来运作。

云计算、大数据分析或5G移动网络为优化功能供给了技能根底。5G标准将完成完全数字化的出产，使车间的电缆变得过时。

AI为机器人技能带来了巨大的潜力，在制作业中完成了一系列的优点。在机器人技能中运用AI的首要目的是为了更好地管理外部环境的可变性和不行预测性，无论是实时，仍是离线。这使得支撑机器学习的AI在软件产品中发挥着越来越大的效果，运转中的系统也从中获益，例如，优化流程、预测性维护或基于视觉的抓取。

环境的可变性和不行预测性越大，AI算法就越有或许供给一个具有本钱效益和快速的解决方案。例如，对于处理数百万种定时改变的不同产品的制作商或批发商。在移动机器人需求区别它们遇到的物体或人并作出不同反响的环境中，AI也很有帮助。

5 - 工业机器人的第2次生命
因为工业机器人的运用寿命长达30年，新技能设备是赋予旧机器人 "第2次生命"的绝佳时机。ABB、Fanuc、KUKA、史陶比尔或安川等工业机器人制作商在其客户邻近设立了专门的修理中心，以资源高效的方法对旧设备进行创新或升级。这种为机器人制作商及其客户准备的修理策略也节省了本钱和资源。为客户供给长时间修理是对循环经济的重要贡献。

因为工业机器人的运用寿命长达30年，因而新技能设备是赋予旧机器人"第2次生命"的绝佳时机。例如，ABB、Fanuc、KUKA或Yaskawa等工业机器人制作商在其客户邻近设立了专门的修理中心，以资源高效的方法创新或升级旧设备。这种机器人制作商及其为客户准备的修理策略也节省了本钱和资源。为客户供给长时间修理也是对循环经济的重要贡献。

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