深度解读：协作机器人与传统机器人有何区别？

　　【中国智能制造网 学术论文】协作机器人只是整个工业机器人产业链中一个非常重要的细分类别，有它独特的优势，但缺点也很明显：为了控制力和碰撞能力，协作机器人的运行速度比较慢，通常只有传统机器人的三分之一到二分之一。本文将尝试解答以下问题：为什么需要协作机器人？协作机器人的起源？协作机器人与传统机器人有什么区别？　　
　　为什么需要协作机器人？
　　
　　协作机器人的兴起意味着传统机器人必然有某种程度的不足，或者无法适应新的市场需求。
　　
　　总结一下，主要有三点：
　　
　　1.传统机器人部署成本高
　　
　　其实相对来讲，工业机器人本身的价格并不高。主流场合使用的机器人，根据负载能力不同，售价区间在￥10w~￥40w。一般情况下一台机器人的使用使用寿命在5~8年，作为比较的工业设备来讲并不算贵。
　　
　　传统机器人贵在其部署（将机器人安装到工厂并正常运行）成本上，原因有两个：目前的工业机器人主要负责工厂中重复性的工作，这依赖于其非常高的重复定位精度（重复到达空间某些固定位置的能力，一般机器人可以做到0.02mm以下），以及依赖固定的外界环境。为了保证这一点，除了机器人本身的设计要求之外，还需要待加工的产品放在固定的位置，以便机器人每次都可以到同一个地方准确的拿取或者执行某项操作。对于现代复杂的流水线作业来讲，在整个产线上为每一个使用机器人的工序都设计这些固定的外界环境需要耗费大量的资源，占用大片宝贵的车间面积以及长达数月的实施时间。机器人的使用难度较高，只有经过培训的专业人士才能熟练使用机器人完成配置、编程以及维护的工作，普通用户很少具备这样的能力。
　　
　　将之前以工人操作为主的流水线，变为由机器人和自动化设备为主的生产线，是一个系统工程，绝大多数终端工厂客户并不具备这样的能力，因此就需要一个第三方的角色来完成这部分工作，这个第三方即系统集成商，来根据客户现场的实际情况，来完成机器人的终部署。
　　
　　系统集成商的工作至少包括：生产线的自动化改造方案（流程、设备布局、人员配置等）机器人外围支持设备的设计、制造、安装。符合工艺要求的机器人编程、调试。客户技术团队的培训。以及后续的售后维护工作。
　　
　　根据很多业内机构和前辈统计的数字，整个机器人部署/集成应用的费用大概是机器人售价的3~4倍。近几年随着国内集成商的迅速扩军，竞争越来越激烈，整体价格有所下滑，但也基本在2~3倍。
　　
　　以常见的弧焊工作站为例，采购一台进口品牌的弧焊机器人价格约在11~15w之间，但是经过系统集成商这一层之后，整体报价不会低于30w，个别夸张的甚至能报到100w。在工资相对较高的长三角和珠三角地区，一名熟练焊工的工资大概在5k~7k，1台机器人代替1~2名工人，ROI不会少于2年，很多中小企业主对机器人会选择犹豫和观望。
　　
　　如果使用机器人的机器人比较多，则大部分情况下需要对原有的生产线进行改造，甚至重新建设，不仅需要巨大的投资，可能还涉及到停产改造，这也是很多工厂迟迟不上机器人的原因之一。
　　
　　除此之外，因为每一条生产线上的大部分设备（末端工具、非标机械、控制流程等）都是针对特定的产品设计的，如果涉及到中途变更生产需求，很大概率上之前的生产线无法直接满足新产品生产的需求，这就涉及到机器人系统的重新设计和部署，这部分的工作量有时会接近部署。
　　
　　简而言之，单独的机器人无法直接用于工厂的生产线上，还需要很多外围设备的支持。虽然机器人本身是一种高柔性、高灵活性的设备，但整个生产线不是，一旦涉及生产线变动，费用很高。
　　
　　2.传统机器人无法满足中小企业需求
　　
　　中小企业是目前机器人新兴市场的主要客户，目前传统的工业机器人无法很好的满足SME的需求。传统工业机器人的目标市场是可以进行大规模生产的企业。
　　
　　大规模生产是20世纪流行的资本主义生产方式，以生产过程的分解、流水线组装、标准化零部件、大批量生产和机械式重复劳动等为主要特征。
　　
　　有能力进行大规模生成的企业，对机器人系统高额的部署费用相对不敏感，因为在产品定型之后，在足够长的时间内生产线可以不做大的变动，机器人基本不需要重新编程或者重新部署，可以大化利用机器人标准化、率的特点，实现投资价值大化。
　　
　　汽车行业是大规模生产的典型代表，世界上台工业机器人也部署在通用汽车的工厂中，负责冲压零件的搬运工作。到今天，汽车行业仍然占据了机器人出货量的40%以上：
　　
　　一款新车从发布到退出市场，一般会经历3~6年时间。这期间，即使有改款，也只是对外观、内饰进行微调，这些变动一般不会影响到机器人的工作（车身焊接、喷漆、主要零部件搬运），因此在机器人的整个生命周期基本上不需要对已经完成的生产线进行改动或者对机器人进行重新部署，只需要正常的维护即可，发挥了机器人的优点，避开了它的缺点。
　　
　　而中小企业则不一样，它们的产品一般以小批量，定制化，短周期为特征，没有太多的资金对生产线进行大规模改造，并且对产品的ROI更为敏感。
　　
　　这要求机器人具有较低的综合成本、快速部署/重部署能力、简单上手的使用方法，而这些，传统机器人很难满足。
　　
　　此外，在某些机器人应用的新兴行业中，即使是大企业也面临与中小企业同样的问题，3C产业是这个方面的典型代表。
　　
　　3C市场中如手机、平板、可穿戴设备等主流产品的更新换代速度非常快，基本上生命周期只有1~2年，短的甚至只有几个月。如果采用传统机器人方案，投入大量资源，耗费数月建设的生产线可能连成本的零头还没收回，所生产的产品就该退市了。而如果对生产线再进行改造，又要投入巨大的资源，这是不可接受的。
　　
　　除了资金投入，3C行业很多时候更关心时间，常见机器人自动化改造方案耗时1个月到数个月不等，但3C产品无法在每一次换代都等待这么久。那边苹果说“下个月开始生产iPhone7的外壳”，你这边说“先等我1个月把生产线改造一下”，显然是不现实的，这些情况下还是人靠谱，培训3天，立马上岗。