汽车“智”造装备,如何抓住未来机遇?

  据MarketsandMarkets研究报告预测,全球汽车制造装备市场预计将从2023年的67亿美元增长到2028年的114亿美元,复合年增长率达到11.1%。汽车制造装备市场竞争力上升的两个关键因素是:发达国家通过自动化提高成本竞争力,汽车工业越来越多地应用工业4.0技术;新兴经济体汽车制造业的快速增长也为汽车制造装备市场提供了机遇。

  值得一提的是,全球乘用车需求很高,据国际汽车制造商协会(OICA)2022年报告,亚洲至大洋洲区域占全球乘用车总销量的69%。此外,汽车工业在印度、中国、巴西和墨西哥等发展中国家发展迅速。由于这些发展中国家拥有廉价劳动力、可持续的基础设施、不断壮大的中产阶级、庞大的青年人口基数以及有利的政策举措,汽车公司正在这些国家大举投资。因此,汽车制造装备市场在未来的客运领域具有很高的增长潜力。

  此外,由于经济增长、技术进步和政府政策等各种因素,亚太地区已成为汽车制造设备行业的中心。中国、印度、东盟等新兴国家和地区对汽车需求的增加和可支配收入的增加导致汽车生产激增,这反过来促进了包括机器人、自动化及其他工具在内的制造装备的巨大需求,预计未来亚太地区对汽车制造装备市场的需求将继续增长。

  今年AMTS展会(第十九届上海国际汽车制造技术与装备及材料展览会)聚焦汽车及新能源全产业链,1,000+展商共聚盛会,3,000+新品发布亮相。本期展会回顾,我们将撷取展会现场的精彩片段分享给读者,也期待能窥得汽车制造装备市场发展的一隅。

  机器人与3D视觉技术,驱动汽车智造升级

  在汽车工业中,机器人是专门设计和编程的机器,用于自动执行汽车生产和组装中的各种任务。由于各种驱动因素,该设备在行业中需求最高:日益增长的自动化需求,熟练劳动力短缺,提高生产率的需求,提高安全性、精度和质量的需求。随着技术不断进步,机器人变得更高效、更加多用途,MarketsandMarkets研究报告显示机器人在汽车制造业中的应用可能会继续增长。

  汽车车身轻量化和新能源汽车生产工艺对异种材料铆接需求越来越多,埃斯顿针对此类铆接工艺设计了SPR/FDS机器人解决方案,以ER350-3300大负载机器人为核心,可以满足SPR/FDS对高负载、高刚性、高可靠性的要求,能够有效抑制铆接工具工作时对机器人本体的反作用力,从而保证工艺精度和质量。

  在汽车行业迈向智能制造的发展浪潮中,面对汽车行业高质高效生产的市场需求,埃斯顿定制开发UNO系列点焊专用机器人,具备负载在线辨识、自学习振动抑制、精准压力控制,场景适配调试,自主开发专用点焊软件包提升焊接效率。

  谈及新质生产力,埃斯顿自动化股份有限公司汽车行业总经理李玉龙表示,埃斯顿在智能化、柔性化、数字化以及信息化方面有很多投入,在核心运动控制部件、工业机器人以及智能制造产线等领域有完整解决方案,可以服务于汽车制造业。

  随着汽车全场景智能制造的不断推进深化,柔性且精益的全场景解决方案成为了满足汽车行业多车型、高节拍、高质量制造需求的首选。海康机器人的全向潜伏叉取机器人通过前置激光检测识别及定位托盘,实现托盘在极窄和密集储位间的柔性转运,满足各行业仓储物流搬运需求支持全向移动。最小支持1.5米巷道取放货,库容提升可达25%。重载AMR替代传统的滑板线,可将车体举升和运送,通过设置物流搬运装置,实现打包物料同步。

  3D机器视觉质量检验解决方案也是其展出的一大亮点。在涂装车间整车漆面质量检测应用中,海康机器人自研的程控条纹光传感器对车漆表面的颗粒、漆疤、划痕、气泡、针眼等缺陷进行在线全检,最小可实现0.2mm的缺陷检测。借助机械臂,检测可达性区域几乎覆盖100%车身;在3D视觉引导工件上下料应用中,采用高精度、高抗反光的振镜多线激光3D相机,检测范围为1m,最快采集时间仅1s;在3D轮廓传感器连接器缺陷检测应该中,通过双传感器的图像融合,实现盲区消除,抑制金属表面的杂光。

  海康机器人股份有限公司国内营销副总裁蔡化表示,尽管是首次登陆AMTS,但海康机器人解决方案在汽车制造场景中已全面开花。未来,海康机器人将凭借深厚的行业积累,持续深耕汽车行业,立足于为客户创造价值,聚焦全场景、全工艺渗透,围绕机器视觉和移动机器人两大产品线,为客户提供精益、安全、柔性的产品和解决方案。

  梅卡曼德首次亮相 AMTS,为观众带来黑色异形件深筐无序抓取、钣金件抓取、副车架在线测量、ECU外壳胶路检测等典型智能机器人应用,以及全新自研超远距离高精度3D相机。例如,通过对3D相机软件进行升级,Mech-Eye PRO M能够精准捕捉黑亮反光异形件的明暗细节,生成结构更完整、细节更清晰的3D点云数据。Mech-Vision机器视觉软件获取工件的三维信息后,计算生成工件的抓取位姿。结合智能抓取规划算法,实时调整抓取角度及抓取顺序,更好地解决贴边、贴角、深筐等复杂工况,大幅提高实际场景中深筐抓取清筐率。

  “梅卡曼德智能机器人已在全球范围内的上千条汽车制造产线上稳定部署,通过大量的项目落地积累了海量数据和应用经验,帮助汽车行业客户大幅提升生产质量和效率,构建更柔性、更智能的现代化产线。”梅卡曼德机器人科技有限公司汽车行业销售总监吴俊说道。

  此外,梅卡曼德将AI+3D视觉技术与汽车工艺相融合,面向焊装抓放件需求,展出了3D视觉引导钣金件抓取。高精度结构光3D相机Mech-Eye PRO S可对高亮反光的钣金件生成高质量点云。Mech-Vision内置先进3D视觉算法,获取Mech-Eye生成的3D点云数据后,对工件特征(特征孔、角点、弧线等)进行精准识别定位,计算出机器人抓取位姿。

  据吴俊介绍,目前,梅卡曼德3D视觉产品已广泛应用于汽车零部件、冲压、焊装、总装、压铸、电池等生产环节中,在全球汽车零部件及主机厂实现了4000+智能机器人落地,包括工件上下料、下料装筐、高精度装配、在线测量等典型应用。

  迁移科技展示了其在工业自动化领域的最新突破,不仅带来了最新自主研发的超小3D工业相机,还特别为汽车零部件行业带来了一系列解决方案,全面展示其在工业自动化领域的技术实力和产品优势。在汽车应用领域,迁移科技展示了Pixel Mini与激光相机在汽车零部件行业的五大经典场景,包括导金属连杆无序抓取、汽车座椅零部件定位装配、输油管定位装配、汽车电芯抓取及金属圆棒抓取,为行业提供可参考的实践案例。

  例如,对于汽车座椅零部件定位装配,迁移科技的3D视觉系统,通过精确扫描和位姿纠偏,解决了无序混放、物品薄、正反面区分及多层压叠的复杂性。能够引导机器人在各种状态下实现座椅等部件的精确定位和装配,提升了自动化装配的精度和效率。面对多规格电芯生产难题,迁移科技的3D视觉引导系统能够在多块抓取、定位摆放的条件下,适应层板或隔板的存在,确保高效抓取。并且支持快速适应新增品规,无需人员接触电芯,进一步降低损坏率。

  迁移科技东北区总监郭家奇告诉我们,迁移科技的3D视觉引导技术广泛应用于汽车零配件行业,已助力特斯拉、大众、奔驰、现代、本田、比亚迪、赛力斯、极氪等国内外知名汽车品牌实现生产效率和准确率的显著提升。

  赋能中国汽车制造业出海

  随着大量新技术、新工艺的引入,汽车企业正从“制造驱动”加速向“研发驱动”升级、迭代。作为连接技术领域的全球领先企业,浩亭在本届AMTS展会中集中展示了在电动化和智能化领域的最新成果,包括控制柜的整体工业连接解决方案、锂电行业设备防误差及线对线解决方案,及Han-Modular®模块化连接器系统、ix Industrial®小型化接口以及各类连接方案等一系列新品亮相。

  浩亭行业经理鲜玮告诉记者,近年来汽车行业普遍“内卷”,对生产周期、成本等多方面都提出了新的挑战。对此,浩亭围绕汽车行业自动化产线在电源,网络和信号方面应用痛点,借助国际成熟应用方案,如分布式变频动力线预制电缆等,为本土设备厂家提供汽车行业整体工业连接解决方案,提升现场快速安装及交付能力。

  同时提高产品创新设计,浩亭推出多米诺,Han 1A之类更低成本的小型化产品优化组合方案。此外,伴随着数字化和软硬件标准化将不断升华,未来非标设备到标准设备的模块化单元将更加受青睐。对此,浩亭也推出了一系列更高集成度的整体连接预制电缆解决方案。

  针对国际市场,浩亭在帮助中国企业出海的征途中,采用德系厂商标准成熟工业连接应用方案,产品符合UL、CE等国际认证规范,帮助本土企业少走弯路,与国内外头部客户共同发展,踏上全球新能源汽车发展的新浪潮。未来,浩亭将通过一站式服务、国际化服务,满足国内外客户需求,提供全球化服务及全方位连接解决方案。

  汽车行业生产自动化的提高,在从目前使用的新材料、新技术、新动能发展及客户用车体验、功能增加等方面来看,汽车行业已经进入一个全新的时代。亚德客在汽车创新阶段推出一些新产品来匹配新设备的需求,在这过程中解决一些传动元器件在行业中的痛点。“我们从四大工艺到新能源汽车的动力电池制造领域,都有完善的解决方案。”亚德客(中国)有限公司行业部总监陈耀坤分享道。

  谈及助力中国汽车制造商出海的话题,他表示,亚德客在21世纪初就开始布局全球化战略,在新加坡、马来西亚、日本、意大利、美国等国家都有直营网点,在全球超过50个国家有经销据点,服务可以辐射全球。此外,作为气动以及线轨行业的领军品牌,亚德客在出海方面有非常丰富的经验,可以为客户的出海提供赋能。

  埃斯顿也很早就已经开始国际化了,在欧洲的德国、英国以及东南亚、北美等地区都设有分公司、子公司以及办事处。据李玉龙透露,国内某大型汽车制造商在泰国罗勇建厂,其中就用到很多埃斯顿的设备。“我们完善的服务体制可以与当地汽车制造商进行资源互补,互惠互用。”他如是分享道。

  随着汽车制造商出海步伐加快,我们看到,配套企业也在这一领域发力,全球化布局带来明显优势。

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