現(xiàn)在我國的制造業(yè)，正在向中國制造2025和工業(yè)4.0的方向前進(jìn)，很多企業(yè)開始使用更多的自動化設(shè)備來代替人員的工作，機(jī)器人的投入和應(yīng)用越來越多，這也導(dǎo)致市面上出現(xiàn)大量的機(jī)器人品牌，而且很多工程師也接觸到一種叫做協(xié)作機(jī)器人的新興機(jī)器人，在悟空問答我看到有朋友問這個問題并給出答復(fù)，這篇文章是在問答基礎(chǔ)上進(jìn)行修改豐富后整理出來，希望能夠?yàn)榇蠹液唵谓榻B下什么是協(xié)作機(jī)器人，它和工業(yè)機(jī)器人的區(qū)別是什么。

工業(yè)機(jī)器人的種類有很多種，在本文中主要是對比機(jī)械臂模式的傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人

當(dāng)設(shè)立一條自動化生產(chǎn)線時，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)要選擇使用協(xié)作機(jī)器人Cobot還是工業(yè)機(jī)器人Robot，他們各自的優(yōu)勢到底是什么？遇到這個問題，大家普遍的回答是協(xié)作機(jī)器人安全、價(jià)格低、調(diào)試簡單，所以它可以和工人完美的結(jié)合起來工作，這就是協(xié)作機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)。這個回答沒有任何的問題，但是在我經(jīng)歷了很多機(jī)器人集成項(xiàng)目后，我感覺這個回答還是不能表達(dá)出兩種機(jī)器人的本質(zhì)差異。我也拿這個問題咨詢過協(xié)作機(jī)器人廠家的銷售人員，他們對這個問題似乎也沒有更深入的理解，如果連協(xié)作機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人各自的優(yōu)勢都不知道，那么我相信推廣過程也會遇到很多障礙。

在系統(tǒng)分析之前，我們先說一下協(xié)作機(jī)器人的缺點(diǎn)：

協(xié)作機(jī)器人的特點(diǎn)非常的鮮明

1.?負(fù)載比工業(yè)機(jī)器人低，當(dāng)前市面上主流的協(xié)作機(jī)器人負(fù)載主要在10公斤以下，而工業(yè)機(jī)器人負(fù)載從0.5公斤到幾百公斤，覆蓋面非常的廣，如果想選擇大負(fù)載的機(jī)器人，那么協(xié)作機(jī)器人是不適用的。低負(fù)載的原因和協(xié)作機(jī)器人的安全要求有關(guān)系，當(dāng)機(jī)器人負(fù)載能力變大時會導(dǎo)致自重的提升、電機(jī)功能的增強(qiáng)，這對于安全等級要求極高的協(xié)作機(jī)器人是個很大的挑戰(zhàn)，所以協(xié)作機(jī)器人的負(fù)載不能過大。隨著技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前協(xié)作機(jī)器人的負(fù)載能力也在不斷的升高，最高國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)15公斤負(fù)載的協(xié)作機(jī)器人。

2.?價(jià)格比同規(guī)格的工業(yè)機(jī)器人高，很多人說協(xié)作機(jī)器人價(jià)格應(yīng)該便宜才對，實(shí)際上對比主流的能夠得到認(rèn)可的國際知名協(xié)作機(jī)器人品牌，同等負(fù)載的價(jià)格一定是協(xié)作機(jī)器人更高一些，因?yàn)樗褂门浼枰邆涮赜械陌踩?，以達(dá)到各個主流國家的安全標(biāo)準(zhǔn)，同時還需要增加很多的安全傳感器，這導(dǎo)致它的成本一定比工業(yè)機(jī)器人貴。不過當(dāng)前我國如雨后春筍般涌起大量的協(xié)作機(jī)器人品牌，對標(biāo)四大家族機(jī)器人他們還是具備一定的價(jià)格優(yōu)勢，但是性能和穩(wěn)定性還需要評估，而且相比國產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人他們價(jià)格也是沒有任何優(yōu)勢的。

3.?比工業(yè)機(jī)器人的速度慢，一般協(xié)作機(jī)器人的最大線性運(yùn)行速度，還不到工業(yè)機(jī)器人的一半，加速度更是遠(yuǎn)低于工業(yè)機(jī)器人。因?yàn)閰f(xié)作機(jī)器人要確保安全性，它使用的電機(jī)需要兼顧安全保護(hù)的功能(一半采用電流反饋監(jiān)控的方式)，這就導(dǎo)致協(xié)作機(jī)器人的速度不可以太快，這點(diǎn)也很容易理解，拿著一個10公斤的物體，如果機(jī)器人具有極快的速度，那么誰也保證不了安全，只有在相對可控的速度范圍，才能確保人員和周圍物品的安全。

4.?重復(fù)精度比工業(yè)機(jī)器人低，精度一直是協(xié)作機(jī)器人的詬病，因?yàn)樽陨淼闹亓渴艿较拗?，有些協(xié)作機(jī)器人快速運(yùn)行的抖動情況都很嚴(yán)重，雖然這幾年各大廠家在不斷的提升精度，但是和工業(yè)機(jī)器人相比還是要差一些，這里面需要特別提到的是ABB的Yumi雙臂協(xié)作機(jī)器人，它的精度可以達(dá)到0.05mm，這在協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域是極難實(shí)現(xiàn)的，但是這款機(jī)器人的負(fù)載僅有500g。在市面上大多數(shù)的協(xié)作機(jī)器人重復(fù)精度是0.3mm，甚至經(jīng)過大量的實(shí)踐檢測，很多協(xié)作機(jī)器人還是達(dá)不到這個水平的。

在說了這么多協(xié)作機(jī)器人對比工業(yè)機(jī)器人的不足之后，是不是很多朋友會有疑問，我們是不是沒有必要引入?yún)f(xié)作機(jī)器人了呢？

在當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域，我們要不要引入?yún)f(xié)作機(jī)器人？這個問題答案看目前協(xié)作機(jī)器人的如此強(qiáng)勢的風(fēng)頭，相信在各位心里一定早有答案了，如果它真的不好，為什么這么多企業(yè)還在使用它呢？到底協(xié)作機(jī)器人的優(yōu)勢在哪里？我相信下面內(nèi)容會對大家有所幫助。

首先我要明確告訴大家的一點(diǎn)是，協(xié)作機(jī)器人的安全性是必要的前提，但是絕對不是它可以大量的推廣和使用的根本原因，工業(yè)機(jī)器人在安裝圍欄和安全激光掃描儀、安全光柵等安全配件后，也能確保人員和周邊物品的安全，甚至同樣負(fù)載的工業(yè)機(jī)器人在加上安全配件后的價(jià)格也基本和協(xié)作機(jī)器人持平。為什么我們花同樣的錢不去買一個速度更快、精度更高的機(jī)器人呢？

再說到人機(jī)協(xié)作，請問各位在各個公司見到過幾次機(jī)器人把產(chǎn)品放到操作工人手里的情況呢？在我們這種歐洲企業(yè)，公司規(guī)定目前還沒有任何一家協(xié)作機(jī)器人可以離開安全配件獨(dú)立的工作，因?yàn)樗鼈冸m然在碰觸身體四肢時可以有效的及時停止確保人員安全，但是在眼睛、脖子、胸口、下體等敏感的位置還是會具有一定的受傷風(fēng)險(xiǎn)（我被協(xié)作機(jī)器人打過臉，說不疼那是因?yàn)橛蓄I(lǐng)導(dǎo)在場），這是歐洲企業(yè)接受不了的情況。換句話說，我們很多企業(yè)甚至都不拿協(xié)作機(jī)器人當(dāng)安全的機(jī)器人，但是我們還在全力的推進(jìn)協(xié)作機(jī)器人的進(jìn)展，為什么呢？

現(xiàn)在都在提出人機(jī)協(xié)同工作的理念，但是大家要知道人員的工作穩(wěn)定性遠(yuǎn)低于機(jī)械設(shè)備，所以很難實(shí)施。

根本原因就是一點(diǎn)，協(xié)作機(jī)器人的特點(diǎn)最符合當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展需求。

什么意思？難道工業(yè)機(jī)器人不符合嗎？那么我們就看一下當(dāng)前工業(yè)自動化領(lǐng)域的發(fā)展趨勢吧。

可以看一下日常使用的工業(yè)產(chǎn)品，包括手機(jī)、電腦、汽車、家電等，品牌、型號、種類千差萬別，每一個公司的產(chǎn)品都有不同的外觀尺寸、功能差異，特別是當(dāng)前的汽車工業(yè)，還提出了定制化、個性化汽車的口號，也就是說以后的每一臺車可能都不一樣，我可以選擇不同的車輛核心參數(shù)、車身顏色、內(nèi)飾及功能配置甚至外觀。這就導(dǎo)致當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)逐步離開了單品種大批量推動型生產(chǎn)模式，而是轉(zhuǎn)變?yōu)樾∑贩N多批次的生產(chǎn)模式，每個產(chǎn)品的工藝流程、加工順序、每天的產(chǎn)量都將變化多端，而且無法提前給出準(zhǔn)確的預(yù)期，以前一條生產(chǎn)線只做一個型號一種產(chǎn)品的情況將越來越少見到，所以現(xiàn)在的生產(chǎn)企業(yè)為了提高生產(chǎn)效率、提高投資回報(bào)率，他們將更多的追求精益生產(chǎn)(所以精益生產(chǎn)在工業(yè)4.0話題的帶動下已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域下一個需求爆點(diǎn))，而精益生產(chǎn)對設(shè)備要求的核心條件就是柔性、可擴(kuò)展性、可重復(fù)利用。

機(jī)器人自然是屬于設(shè)備的一種，但是它還帶有一個“人”字，大家都知道機(jī)器人根本不是人，外觀看就是一個機(jī)械臂，稱之為“人”就是需要它有更加靈活的應(yīng)用甚至可以像人一樣思考問題，當(dāng)前很多機(jī)器人的廠家和集成商，把協(xié)作機(jī)器人成為智能機(jī)器人，就是因?yàn)樗邆淞撕芏嘀悄艿那疤釛l件，讓我們來仔細(xì)看一下。

之前討論了協(xié)作機(jī)器人相比工業(yè)機(jī)器人的缺點(diǎn)，那么工業(yè)機(jī)器人肯定也不是完美的。

1.?工業(yè)機(jī)器人具有較大自重，在同樣負(fù)載下，工業(yè)機(jī)器人的自重往往都比協(xié)作機(jī)器人大很多，甚至可以說笨重。而協(xié)作機(jī)器人，因?yàn)樗淖灾睾茌p，它可以輕松的移動、重新布局。這意味著它非常的柔性，可以經(jīng)常的轉(zhuǎn)移位置，靈活的應(yīng)用在不同的地方，像人一樣， 哪里缺人去哪里，現(xiàn)在就是哪里干不過來，機(jī)器人就去哪里，而工業(yè)機(jī)器人挪動一下真的非常非常麻煩。

2.?工業(yè)機(jī)器人編程方式較為困難，四大家族的每種工業(yè)機(jī)器人，編程方式都不一樣，除非受過專業(yè)培訓(xùn)的人員，普通工人和技術(shù)人員很難直接對機(jī)器人進(jìn)行操作，也就是門檻太高了，編程周期也比較長。而協(xié)作機(jī)器人有一個特點(diǎn)就是，幾乎都支持拖拉示教，人可以手把手的把機(jī)器人拖拉到目標(biāo)點(diǎn)，省去了大量的仿真、模擬、評估時間，現(xiàn)場直接調(diào)試。調(diào)試周期和修改周期大幅度的縮短，極大的提升了工程師的效率。如第一點(diǎn)說的，機(jī)器人移動之后，機(jī)械定位再精確，你也無法保證機(jī)器人能夠1毫米都不差，挪動之后，就需要工程師重新的校準(zhǔn)點(diǎn)位，協(xié)作機(jī)器人可能用手一拉就搞定，而工業(yè)機(jī)器人則需要修改程序，占用很多調(diào)試時間。

3.?工業(yè)機(jī)器人讓人感覺不夠“友好”，它給人帶來的視覺沖擊、心理壓迫更強(qiáng)，大家可以看到，工業(yè)機(jī)器人大多數(shù)選用了紅色、橙色等醒目顏色提醒周邊人員注意，告訴大家我是危險(xiǎn)的，即便隔著圍欄，高速運(yùn)行的機(jī)器人和噪音也會讓周圍的人員不舒服，總感覺有威脅存在。而協(xié)作機(jī)器人，往往采用了藍(lán)色、綠色、淺黃色等溫和的色彩，它們的速度慢、噪音低，人員在旁邊工作完全沒有壓力。而且在交互界面方面，工業(yè)機(jī)器人的示教器界面往往具備科技化、復(fù)雜化的特點(diǎn)，很多都是英文顯示，不懂得人一看就覺得高大上，但是不知道怎么操作。協(xié)作性機(jī)器人的示教器往往具備極強(qiáng)的親和力，界面簡單、操作簡便、提示內(nèi)容支持中文和互動，甚至不需要輸入高級密碼就可以改變機(jī)器人的姿態(tài)。還有的協(xié)作機(jī)器人示教器帶有兩個大眼睛非?？蓯?，這對員工充滿了親和力，不用躲避害怕，沒事都想玩玩。

綜合以上的特點(diǎn)，大家應(yīng)該能夠感受到協(xié)作機(jī)器人的優(yōu)勢應(yīng)該不只是安全了吧，但是安全絕對是最高的優(yōu)先級。

其他行業(yè)我不太確定，但是在汽車電子行業(yè)，特別是歐美企業(yè)，現(xiàn)在都逐步減少了使用基于大型傳送帶的全自動化生產(chǎn)線。為什么呢？因?yàn)檫@種全自動線投資是固定的、一次性的，投資之后很難變化的。舉個例子，一個公司投資了2000千萬，建立了一條可以滿足客戶峰值產(chǎn)能的節(jié)拍要求全自動線，但是在第一年，可能實(shí)際客戶的訂單僅有30%第二年60%第三年才能達(dá)到100%，但是市場變化預(yù)期未知，萬一客戶到時減少訂單，這條線就等于產(chǎn)生了極大的浪費(fèi)，不只是浪費(fèi)錢，它占據(jù)的巨大面積都會導(dǎo)致很多新項(xiàng)目無法引入，請問企業(yè)能拆了它嗎？

所以現(xiàn)在的企業(yè)為了降低風(fēng)險(xiǎn)、適應(yīng)市場的日益變化、提高投資回報(bào)率，一定要把錢用在刀刃上，企業(yè)就需要了分布投資，根據(jù)近期的客戶需求可以及時的調(diào)整生產(chǎn)線的配置和布局，這就是柔性。當(dāng)產(chǎn)能上升時，企業(yè)可以添加瓶頸崗位設(shè)備以增加產(chǎn)能，這就是可擴(kuò)展性。當(dāng)這條線沒有訂單時，里面的設(shè)備可以用來做別的產(chǎn)品或者型號，這就是可重復(fù)利用性(SMED快速換型)。

那么我們想想?yún)f(xié)作機(jī)器人的特點(diǎn)，它可以輕易的進(jìn)行程序修改，輕松的進(jìn)行位置的轉(zhuǎn)移，在生產(chǎn)線任何位置實(shí)現(xiàn)快速部署。當(dāng)一條生產(chǎn)線沒有產(chǎn)能時，里面的機(jī)器人可以有針對的轉(zhuǎn)移到另外一條生產(chǎn)線去工作，真的就像人一樣，哪里需要去哪里。而且它的安全級別很高，不用攜帶笨重的安全圍欄，僅需要一個安全激光掃描儀就可以確保無風(fēng)險(xiǎn)，這對于面積小、集成時間短、周圍都是工人的生產(chǎn)環(huán)境極其適用。

如果用協(xié)作機(jī)器人傳遞產(chǎn)品代替?zhèn)鹘y(tǒng)的傳送帶，就不用在項(xiàng)目初期就鎖定生產(chǎn)線的產(chǎn)能和面積，產(chǎn)能增加時我們就增添設(shè)備和機(jī)器人，減少時就搬走設(shè)備和機(jī)器人。同理假如我們設(shè)計(jì)了一條基于傳送帶的全自動線，可以覆蓋100%的產(chǎn)能，但是客戶需求到了120%，企業(yè)難道還要再為20%的產(chǎn)能建立新的一條生產(chǎn)線嗎？

這只是作為代替?zhèn)魉蛶褂玫膮f(xié)作機(jī)器人，如果把協(xié)作機(jī)器人放進(jìn)設(shè)備里面參與工藝呢？比如涂膠、緊螺絲、焊接等崗位，那么這個設(shè)備就是萬能設(shè)備了，因?yàn)榫幊毯唵危ㄎ蝗菀?，這種設(shè)備可以兼容所有產(chǎn)品的涂膠、緊螺絲等崗位，更換工藝最多需要更換一個工具端。說到更換工具段，那就更不得了，你帶個螺絲刀就是緊螺絲設(shè)備、帶個膠槍就是涂膠設(shè)備、帶個焊槍就是焊接崗位。

大家看到了什么？一次性的投資換取了最多的可能，大幅度提升了柔性、擴(kuò)展性和重復(fù)利用性。而且機(jī)器人的價(jià)格和交期穩(wěn)定，可以大幅度縮短設(shè)備的交貨期并且降低設(shè)備的價(jià)格。（買個機(jī)器人做個工具端可能就1個月，做個非標(biāo)設(shè)備可能得3個月）最關(guān)鍵的是，這種設(shè)備永遠(yuǎn)不會閑置，沒活干就改造換型換工藝，什么傳統(tǒng)設(shè)備可以做到這點(diǎn)呢？

而上述這些就是協(xié)作機(jī)器人的最大優(yōu)勢，各位可能很難想象帶著工業(yè)機(jī)器人到處跑，但是帶著協(xié)作機(jī)器人到處跑，都已經(jīng)做到AGV車上成為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品了。（當(dāng)然個人強(qiáng)烈反對把機(jī)器人放在AGV上，看起來高級，但是這樣會導(dǎo)致機(jī)器人的使用率非常低，投資回報(bào)率極低）

綜上所屬，這就是協(xié)作機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人最大的不同，協(xié)作機(jī)器人是工業(yè)4.0的核心組成部分，它安全、靈活、柔性，而工業(yè)機(jī)器人適合于大負(fù)載和對速度對精度或者環(huán)境有極高要求的情況。所以目前兩者在各自的領(lǐng)域都發(fā)揮了巨大的作用，當(dāng)然協(xié)作機(jī)器人當(dāng)前的發(fā)展空間還是巨大的，我后續(xù)也會寫一篇文章分析后續(xù)協(xié)作性機(jī)器人的發(fā)展趨勢，當(dāng)前的協(xié)作機(jī)器人還不是完美的，不過大家都在努力讓這個世界變得更加美好。

工業(yè)4.0、中國制造2025，要靠我們每一個企業(yè)、每一個工程師、每一個成員的努力，感謝大家。