工业机器人在新能源汽车领域的五大应用场景
工业机器人在新能源汽车领域的五大应用场景
随着新能源汽车行业的快速发展,工业机器人在其中的应用越来越广泛。本文将从产业背景、应用领域、需求趋势等方面,深入分析工业机器人在新能源汽车领域的具体应用,并展望未来发展方向。
产业背景
- 国内多领域自动化依赖程度日益增加。
- 劳动力成本提高,机器换人潜力大。
- 恶劣作业环境下的现实需求。
- 国家政策也有助于机器人行业的发展。
工业机器人应用领域及产业区域分布
随着汽车行业市场的成熟,一般工业将逐渐成为各大工业机器人厂家竞相角逐的新市场,因此,汽车工业是工业机器人的最大应用领域,在应用市场的比例达38%,电子工业领域占比达到18.1%,广东、江苏、上海、北京等地是我国工业机器人产业主要集中的地区,拥有的工业机器人数量占据全国工业机器人市场的半壁江山。
工业机器人需求及发展趋势
由于人工成本的增加和产业转型升级的需求,我国的工业机器人自2010年始,表现了大幅增长,此后销量增速保持在20%-50%的较高水平。根据IFR初步统计数据,2016年我国工业机器人销量已高达9万台,较2015年增长31.28%,显著高于全球工业机器人14%的销量增速,其中中国工业机器人销量占全球销量比重以达31%,我国工业机器人的需求有了显著增长,成为全球的重要市场。目前工业机械人需求仍高度依赖进口,每年的进口量往往高于当年销量,但2015年数据已显示进口量4.67万台低于当年销量的6.85万台,可见我国自主生产的工业机器人也逐步得到市场的认可。
2013年工信部曾下发《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》,提出到2020年机器人密度达到100。由此预计,截止2020年,我国工业机器人有50万台的需求空间,按照年均10万台及均价10万/台来估算,在不考虑出口的情况下,国内工业机器人本体的市场空间未来5年每年保守估计均有100亿。
工业机器人行业应用
随着机器人技术的不断进步与发展,现今工业机器人在制造生产中的用途也更加多样化,焊接、码垛、搬运、包装、装配等都不在话下。而其中搬运码垛与焊接在工业机器人的占比最高,两者之和超过70%,同比下降3.5 个百分点,装配应用增长最快。
装配应用占比提升明显,主要受益于3C、新能源等行业的需求释放,预计未来三年装配应用占比将继续快速提升,装配应用需求的释放将直接带动SCARA、小六轴销量的迅速提升,轻小负载机器人厂商将直接受益。就3C 行业而言,装配质量的好坏和效率的高低尤为关键,但是放眼望去,众多的工业装配生产线上还是大量依赖人工来完成螺钉拧紧装配而不是用机器人。螺钉装配环节是产品的末端工序,由于装配不良带来的失败成本是几乎前面所有工序的成本总和,在没有足够好的品质保障前提下,用机器人无疑会得不偿失。装配的高要求导致装配环节机器换人存在阻碍,同时也是未来自动化的重大突破点。
工业机器人行业应用-新能源汽车
01新能源汽车锂电池生产
通过将机器人技术与锂电池生产技术相结合,可大幅度提高锂电池生产线的自动化和智能化程度,提高生产效率和产品质量,带动锂电池生产企业进行技术升级和改造。实现锂电生产中的一系列应用包括:电池组装、涂胶、螺丝拧紧等。
方形电池生产
圆柱电池生产
02电池托盘、框架组装
除锂电生产外,电池托盘和框架组装的工艺对新能源汽车的性能具有很大的影响。机器人可实现部件的精准组装。同时,在点焊、MIG焊、搅拌摩擦焊、铆接的丰富经验也使电池框架的组装变得更精准、高效。
电池托盘组装
03人机协作
借助人机协作技术,协作机器人可协助操作员完成更复杂的作业,例如:冷却管组装、电池托盘和框架组装,以及水冷板的安装。通过人机协作,使生产线的柔性实现进一步得到的提升。
上盖螺母安装
04动力系统生产 & 电机组装
CNC机床和机器人共用同一控制平台,可助力定子和电枢生产,使得机器人和机床可快速、简易连接。
零件机加工
05动力系统组装 & 总装
一般码垛机器人有效载荷最高可达2300kg,可以轻松应对总装阶段的搬运、安装作业。
动力系统总装
工业机器人产业未来方向
“中国制造2025”、德国工业4.0、美国先进制造业国家战略计划均将智能制造作为主攻方向,通过智能制造加快信息技术对传统产业的改造,实现转型升级,而机器人技术是智能制造的技术核心。在现代工业快速发展的快车道上,工业机器人技术与应用日益成熟;相信未来它能在更多的行业领域中,担任更多的角色。