引领机器人革命的行业

机器人是许多行业不可或缺的一部分。本文您将发现哪些行业最多使用机器人，以及新兴用例。

工业机器人让工作场所更高效、更安全。在许多工作场所，也让工作更愉快。机器人影响从汽车制造到农业、从仓储到制药的行业。一些行业长期使用机器人，另一些才刚开始。本文概述工业机器人最重要用户行业。讨论如何及为何使用机器人。并看一些新兴用例。

本文目录：

• 汽车
• 电气/电子
• 金属与机械
• 塑料与化工
• 建筑
• 农业
• 仓储与物流
• 食品包装/杂货
• 制药
• 如何为您的行业找到合适的机器人解决方案

汽车

在汽车工厂，机器人已成常规工具。据国际机器人联合会（IFR），汽车行业是2020年全球最大机器人用户。IFR称28%所有机器人安装发生在汽车领域。

标准应用

汽车制造使用材料种类繁多。因此雇用许多不同类型机器人。数千零件组成汽车，每个零件有自己的制造工艺。

关节机械臂

大型重型关节机械臂常见于汽车工厂。此类机械臂可提升重物。其灵活性意味着能向任何方向移动。此类机械臂用于以下操作：

• 焊接
• 挡风玻璃安装
• 其他大型部件装配——安装车门、保险杠等
• 材料去除——钻孔、攻丝、去毛刺、打磨
• 机器看护——将零件放入CNC机床并取出
• 精加工——打磨、喷漆、抛光

德尔塔机器人

当零件较小、不重时，高速德尔塔机器人可用。汽车制造商在以下应用使用德尔塔机器人：

• 电子组件装配
• 组装泵、电机等小型组件
• 拾取放置——在传送带间转移零件

SCARA机器人

选择性顺应装配机器人臂（SCARA）特别擅长电子装配。这种装配涉及将零件插入平面印刷电路板。垂直插入与SCARA机器人几何匹配良好。精度必要，因零件须嵌入微小孔。汽车制造商用SCARA机器人的其他应用包括：

• 汽车内饰织物切割
• 机器上下料
• 码垛与拆垛

笛卡尔机器人

笛卡尔机器人在X、Y、Z三轴刚性，且相互垂直。其刚性结构意味着能承受相对高负载。三方向精准。汽车制造商用笛卡尔机器人做以下事情：

• 拾取放置
• 零件堆叠入料箱
• 起动机、雨刮电机、燃油喷射系统、仪表组装装配
• 胶水点胶

汽车新兴用例——协作机器人

汽车制造相对较新需求是协作机器人或协作机器人。越来越多买家要求定制汽车。导致车企批次变小。这更看重快速重新配置制造流程能力。所以汽车公司越来越多使用协作机器人。

协作机器人可被“不懂写代码的人”“示教”执行任务。这种人机合作使运营更灵活。同一机器人今日可做不同于昨日任务，因有人演示如何做。

工人欢迎此趋势。任务中无趣累人方面留给机器人。同时人类擅长的适应性和创新仍高需求。人机以此方式协作是汽车工厂趋势。

电气/电子

机器人在电气电子行业使用呈倍增。机器人最高数量可能很快在电子而非汽车。有几个原因。理由类似汽车领域：高产量输出结合零件标准化。所以电气电子制造有大量重复。

但电子与汽车工厂机器人有重大区别：负载能力。电子零件比造车用重金属件小得多。所以电子用机器人倾向更小。比金属加工机器人更轻、更快。当然，今汽车含大量电子。除重叠外，区别普遍成立。

标准应用

装配与插入

电气电子行业用机器人进行多种操作。包括装配、插入、检测、电子零件传输。其他用途含拧螺丝、焊接。

SCARA与德尔塔机器人

电子行业您会发现更多SCARA和德尔塔机器人。汽车工厂普遍的重型机械臂较少。制造小型轻型机器人更易使其安全在人旁工作。电子制造用许多机器人是协作机器人。它们在无安全围栏情况下与人并肩作业。

电气电子制造商可用机器人提高生产力和质量。枯燥重复工作可减少或消除。改善工作环境、提高员工留存率。

电气/电子行业新兴用例——协作机器人

计算机视觉改进、协作机器人价格下降。随之使用机器人公司增加。此趋势延伸至小公司。仍用人工装配的小公司可用协作机器人。无需巨额投资。可从单台协作机器人起步。获些经验后，见ROI并证明进一步采购合理性。

协作机器人对大公司也合理。公司想要能做多种任务的机器人。特别是机器人可被不懂编码的人示教做什么。

金属与机械

金属机械部门是工业机器人第三大用户。有许多充分理由。金属加工涉及高温。工件常大且重。许多金属加工工具高速旋转。磨床、去毛刺设备、钻床均对人危险。许多金属加工操作产生飞溅金属屑和颗粒。这些空气颗粒对人危险。

标准应用

机器看护

计算机数控（CNC）长期用于自动化加工过程。CNC机床比人工操作大幅改进。数控提供更高速度和更大精度。也让工作场所更安全。仍需人小心设置并看护其工作。人需将毛坯装入机床。工序完成需卸下成品。常需放上传送带或入箱。

机械臂用于机器看护。可送料入CNC机床。适时机器人取出成品。再移至加工流程下一步。机器看护是枯燥工作。工人易分心或厌倦。这增加错误操作风险。人为错误可损坏昂贵设备或零件，也可导致人身伤害。用机器人做机器看护降低此类风险。且机器人不累、可全天候工作。

替代CNC机床的机器人

某些情况下，机械臂可替代CNC机床。机器人可直接持刀具执行金属加工操作。例子含钻孔、打磨、去毛刺、精加工。机械臂常能执行比传统CNC机床更复杂运动。这允许加工过程步骤更少。步骤少意味完成时间更短。结果是更高生产力、更大客户满意度、更好盈利能力。更复杂零件可在更短时间制造。

金属与机械新兴用例——协作机器人

协作机器人吸引人因其灵活使用方式。产业工人可简单移动协作机器人臂训练其做什么。协作机器人设计为可安全在人旁操作。配备传感器使其更安全。不移动那么快、不使用那么大力。能检测碰撞。协作机器人常有计算机视觉，允许其看见障碍。计算机视觉也意味协作机器人可用于质量控制。高分辨率视觉是许多应用要求。

塑料与化工

机器人在塑料化工行业以多种方式使用。使用机器人最好理由之一是保障员工安全。在这方面，机器人能起决定性作用。

标准应用

罐体清洗

化工厂大罐常需清洗。清洗需员工穿个人防护装备（PPE）。PPE保护人免腐蚀化学品和有害烟雾。化工公司现可用远程控制机器人进罐。人在罐外引导机器人。操作员通过机器人安装摄像头看见。机器人配强力喷淋设备清洗。

包装与发货

包装发货是化工行业用机器人任务。此类流水线过程高度重复，极适合机器人。

移液

实验室技术员常需向试管精准分配液体量。为进行各种测量分析必要。移液机器人用于此目的。此类机器人释放人员从事更繁重有回报任务。机器人也可提高移液操作吞吐量。

注塑成型

塑料注塑成型需多个机器看护操作。含上下料、堆叠提升、码垛。机器人可伸入注塑设备内。可不损坏地从机器取出成品。机器人能准确不倦地做此事。生产力提高、循环时间缩短。机器人无需休息、不犯错。

塑料与化工新兴用例——航空无人机与协作机器人

化工厂烟囱、锅炉、管道常很高。此类设备需定期检查。过去检查需停工。设备需冷却为安全。

航空无人机可执行此类检查。无人机配高分辨率相机、空气质量传感器。可能有热成像设备。能飞至所需高度。人留在地面安全。无人机可在工厂持续运行时检查。

协作机器人在塑料化工行业使用上升。协作机器人可修剪注塑成型塑料件多余材料。之后放上传送带。零件变更时，工人可示教协作机器人执行新动作。工人无需懂代码。

建筑

建筑机器人是相对较新现象。但行业成熟创新。机器人提供许多优势。建筑仍极依赖人工，但机器人来势汹汹。

建筑新兴用例

钢筋绑扎

道路桥梁建设中绑扎钢筋是高度人工过程。通常需工人弯腰。须戴厚手套和防护装备。工人拧铁丝绕钢筋将钢筋件绑扎。铁丝拧在钢筋交叉处。道路桥梁建设可有数万此类绑扎。视路长，可达数百万绑扎。

机器人设备可自动化钢筋绑扎。设备含宽度等于路床的大桁架。桁架上有多个机器人钢筋绑扎臂。随桁架沿路床滚动，机器人臂同时多处执行铁丝拧绞。此类机器人可解放人脱离这繁重枯燥劳动。加快施工时间、提高作业一致性。

为泥瓦匠举升水泥砖

泥瓦匠需举升重水泥砖。平均泥瓦匠每天举升超3000块。工作精疲力竭，重复性劳损常见。许多泥瓦匠不久需肩部手术。机械臂在泥瓦匠引导下可做重活。机器人救人免不必要劳累和重复性劳损。工作更快完成，人员少疲劳，更少时间完成更多项目。

自动砌砖

有机械臂自动化砌砖过程。机器人精准分配砂浆量。以极佳精度放砖、以恰当力度压实。自动化意味更高生产力、更低成本。

喷涂

喷涂机器人能在人工做同样工作的一小段时间内刷完房间。且喷涂机器人不受有毒烟雾困扰。

创建放样

建筑业用自主移动机器人（AMR）执行放样。AMR将在地面打印线条指示工人墙体和其他特征位置。

自动驾驶车辆

一些建筑公司用自动驾驶挖掘机器人。使用仍处婴儿期。一些制造商提供套件将人工挖掘机升级为机器人。

开沟是当前应用。其他正添加。一些操作含装车、运料、打桩、平地。

航空无人机

建筑工地用航空无人机获取项目进度概览。无人机测量比其他方法更准。无人机用所供观察改善工地安全。

农业

劳动力成本持续上升，许多行业全球劳动力短缺。这是驱动自动化因素之一。劳动力成本上升是另一因素。农业不例外。

农业机器人使用仍处早期。有数十个激动人心潜在用例。许多初创公司入局。研究机构MarketsandMarkets估计2020年市场约70亿美元。预计未来四年达128亿美元。

农业新兴用例

自动驾驶拖拉机与车辆

发达国家谷物农民已使用高度机械化耕作。GPS和各种地面传感器内置于许多新拖拉机收割机。农机制造商向这些农用车辆添加自动驾驶能力。农机最大几大名字已在该技术大量投资。

除草机器人

除草机器人处于各开发阶段。越来越多植物抗广谱杀虫剂。寻找替代杀草方法至关重要。

先进计算机视觉用于识别杂草。机器人不只能判断什么是杂草，还能识别具体杂草种类。然后仅对该植物用专门挑选化学药剂。化学药剂仅施用于那一株植物。药剂种类由拖拉机或拖拉机牵引机器人仪器上的车载AI选择。另一方法用激光灭草。完全避免化学品。用刀片切割和热脉冲杀草是替代技术。

采摘机器人

水果蔬菜采摘是大量投资领域。计算机视觉能判断成熟度。有生菜采摘机器人、苹果采摘机器人、草莓采摘机器人。处于各商业化阶段。

航空无人机

航空无人机在农业享受越来越多使用。无人机收集数据可生成田地彩色地图。地图显示杂草位置。显示土壤湿度和作物健康。农民可用此信息规划干预解决问题。往往是农民之前未察觉的问题。

仓储与物流

2020年估计全球约80%仓库不使用机器人。这正快速变化。预测此行业自动化高增长率。仓储机器人提高运营生产力、降低人工成本。解放人脱离重复枯燥任务。

研究显示仓库许多人花费大部分时间移动。可能推车或开叉车、其他工业设备。自主移动机器人（AMR）可自动化这些活动。

标准应用

物料搬运

有多种AMR用于仓库内货物运输。一些设计用于移动整托盘和重载。其他针对较轻重量优化。一些AMR像普通叉车，人确实可驾驶。但也有自动驾驶模式。其他自动驾驶叉车是仅自主运行的低矮小车。

订单拣选

降低订单拣选劳动含量变得更关键。因电商。电商意味产品更多。单件数更少。组合使电商拣选更费工。

大多数方案涉及AMR帮助运输货物。移动货物是拣选过程低价值部分。

大多数拣选自动化中，人仍从货架选取移除产品。工人扫描产品条码放入AMR料箱。条码扫描器常内置于AMR。AMR在仓库跑腿。此类方案可导致生产率翻倍甚至更多。

一些用例也有能拣选的机器人。此类机器人需先进视觉系统和夹爪。

码垛机器人

码垛机器人自动化将箱子堆叠上托盘过程。机器人优化堆叠以最大化装箱数。托盘可收缩包装发货。

制箱、贴标与分拣

仓储机器人创建定制尺寸箱子。给容器贴标、按邮编或其他标准分拣包裹。能执行这些及不同功能的机器人均商业化可用。

仓库新兴用例：航空无人机与配送机器人

仓库开始用航空无人机盘点库存。

人工盘点涉及人上梯子。须看进箱子数物品数量。耗时、慢、枯燥。

大多数仓库目标年盘点两次，许多做不到。

无人机飞越通道，读条码数物品。电池低时飞回巢区充电。有此航空机器人，库存可每两周盘点一次，节省巨大时间金钱。

配送机器人处于早期实施阶段。有快餐和杂货配送试点项目。亚马逊等电商公司想用航空无人机配送。潜在数百万不同种类物品可此法配送。技术似已就绪，但有监管障碍克服。

食品包装/杂货

机器人包装水果蔬菜能力处于商业化阶段。机器人方案可拾取放置农产品。机器人也可包装农产品发货。

需要机器人夹爪既能坚定夹持农产品又足够温和不损坏。夹持技术结合AI辅助计算机视觉。大批量农产品包装商业化可用且具成本效益。

越来越多人想网购杂货。一些客户喜欢到店自提。其他偏好送货上门。这给杂货店带来巨大负担。店不得不专派人拣选客户订单。订单须装袋或装箱。人再放出自提。或有人开车送至客户位置。

食品包装与杂货新兴用例

机器人供应商创建系统帮杂货店处理所有这些任务。自动存储检索系统（AS/RS）可安装在杂货店后部。AS/RS将产品呈现至机器人拣选站，可将产品装入袋或箱。

为配送至客户，创建了自动驾驶车辆。处于各测试阶段。少数地理区域进行试点项目。

制药

机器人在制药行业根基深厚。以下是机器人在该领域一些用法。

标准应用

泡罩包装

德尔塔或SCARA机器人可将药片放入泡罩包装。这些机器人处理轻量物品快且准。药瓶贴标常机器人完成。

移液

制药公司需向测试小瓶精准分配液体量。小瓶须送入液相色谱仪等测试设备。这是机器人好应用。移液机器人制药行业常用。

拾取放置

人接触药品可能污染。药企自然想最小化此风险。仅因此机器人就有用。例：包装医用注射器。注射器须从传送带拾取放入容器。人做此有污染和受伤风险。机器人执行此功能曾具挑战，因注射器透明。透明给计算机视觉系统带来困难。此挑战已克服。结果是保证高质量一致性的机器人流程。

制药新兴用例——协助药剂师

协助药剂师是机器人相对较新用例。它们适合数药片等琐碎任务。处方录入药房计算机系统。软件确定所需容器尺寸。找到合适药品，机械臂将药片分配入容器。机器人也可贴合适标签、将贴标容器放上传送带。

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