工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域abb、kuka、fanuc、yaskawa這四家的市場(chǎng)占有率合計(jì)超過(guò)75%，汽車領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人，除了傳統(tǒng)意義上的這四位外，還有意大利菲亞特克萊斯勒旗下的comau(柯馬)、日本的nachi、川崎重工、韓國(guó)的現(xiàn)代重工值得一提。先列舉一些機(jī)器人企業(yè)和他們的部分客戶。(僅供參考)
對(duì)汽車工業(yè)來(lái)說(shuō)，可以分為歐美和日本兩大流派，日系是垂直供應(yīng)鏈，以豐田為典型。豐田旗下的電裝、愛(ài)信、愛(ài)知制鋼、豐田紡織、豐田合成、jtekt都是前30大汽車零部件企業(yè)，如果不計(jì)輪胎業(yè)務(wù)，電裝與愛(ài)信分別在汽車零部件企業(yè)中*二和第四。垂直供應(yīng)鏈保證了產(chǎn)品品質(zhì)和利潤(rùn)率。
歐美則是平行供應(yīng)鏈，除發(fā)動(dòng)機(jī)外幾乎所有關(guān)鍵原材料和零部件都外購(gòu)。而發(fā)動(dòng)機(jī)的原材料和零部件自然也是外購(gòu)，而日系可以做到在一個(gè)集團(tuán)內(nèi)部完成。
對(duì)于整車廠來(lái)說(shuō)，只有四大工藝是其核心內(nèi)容，這就是沖壓、焊接、噴涂和總裝。由于沖壓工藝簡(jiǎn)單，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，一條沖壓線可以多種車型，目前沖壓領(lǐng)域也出現(xiàn)了獨(dú)立廠家，為多個(gè)廠家提供沖壓件。不過(guò)焊接、噴涂和總裝生產(chǎn)線定制化程度極高，一條線基本上只能對(duì)應(yīng)一種車型，不大可能出現(xiàn)獨(dú)立廠家。
沖壓
個(gè)是沖壓車間，沖壓是所有工序的步。先是把鋼板在切割機(jī)上切割出合適的大小，這個(gè)時(shí)候一般只進(jìn)行沖孔、切邊之類的動(dòng)作，然后進(jìn)入真正的沖壓成形工序。每一個(gè)工件都有一個(gè)模具，只要把各種各樣的模具裝到?jīng)_壓機(jī)床上就可以沖出各種各樣的工件，模具的作用是非常大的，模具的質(zhì)量直接決定著工件的質(zhì)量。沖壓工序可分為沖裁、彎曲、拉深、局部成形四個(gè)基本工序。
作為汽車四大工藝，沖壓線又被稱為“印鈔線”，屬汽車制造裝備的關(guān)鍵設(shè)備。對(duì)于占汽車車身10%的超大型沖壓件，一般采用總噸位6000t以上的沖壓線；25%左右的大中型沖壓件，采用4000t左右沖壓線；25%左右的中型沖壓件，采用2500t左右沖壓線；其余40%左右中小件，基本采用1000t以下生產(chǎn)線。通常采用6序或5序沖壓機(jī)設(shè)置，即一臺(tái)大噸位沖壓機(jī)之后交由4到5臺(tái)小沖壓機(jī)。
在沖壓之前，需要對(duì)鋼板進(jìn)行清洗、開(kāi)卷、還原和粗剪。即便是粗剪的精度也有0.1毫米，與一根頭發(fā)絲直徑相當(dāng)。這就需要smt清洗機(jī)、開(kāi)卷機(jī)和一套進(jìn)料與傳輸系統(tǒng)。橫桿雙臂傳輸線是目前主流，通常要用到2臺(tái)六軸機(jī)器人和5臺(tái)七軸機(jī)器人。為了保證車間的高整潔度，大廠家會(huì)采用無(wú)塵室。
汽車工業(yè)用無(wú)塵室就足夠了，制藥廠通常是十萬(wàn)級(jí)無(wú)塵室，而半導(dǎo)體高可達(dá)千級(jí)。無(wú)塵室會(huì)增加不少基建成本和運(yùn)營(yíng)成本。一條年產(chǎn)量6萬(wàn)輛汽車的沖壓生產(chǎn)線投資大約2-2.5億人民幣。
焊接
第二個(gè)車間是焊接車間，沖壓好的車身板件局部加熱或同時(shí)加熱、加壓而接合在一起形成車身總成。在汽車車身制造中應(yīng)用廣的是點(diǎn)焊，焊接的好壞直接影響了車身的強(qiáng)度。汽車車身是由薄板構(gòu)成的結(jié)構(gòu)件，沖壓成形后的板料通過(guò)裝配和焊接形成車身殼體(白車身)，所以裝焊是車身成形的關(guān)鍵。裝焊工藝是車身制造工藝的主要部分。
汽車車身殼體是一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件，它是由百余種、甚至數(shù)百種(例如轎車)薄板沖壓件經(jīng)焊接、鉚接、機(jī)械聯(lián)結(jié)及粘接等方法聯(lián)結(jié)而成的。由于車身沖壓件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳鋼，所以焊接是現(xiàn)代車身制造中應(yīng)用廣泛的聯(lián)結(jié)方式。
焊接工藝的后還包括機(jī)器人涂膠，一般采用涂膠系統(tǒng)，利用攝像頭去監(jiān)控涂膠位置和寬度，保證涂膠質(zhì)量。通過(guò)在板件之間涂覆密封膠和結(jié)構(gòu)膠能夠增強(qiáng)整車的密封性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。還有激光檢測(cè)，采用激光在車身上打出光點(diǎn)，利用攝像頭去檢測(cè)光點(diǎn)的位置，檢測(cè)出車身相應(yīng)位置的尺寸是否符合要求。
焊接是機(jī)器人使用多的車間，對(duì)國(guó)內(nèi)廠家來(lái)說(shuō)，年產(chǎn)能20萬(wàn)輛的焊接車間，早期通常使用60-80臺(tái)機(jī)器人，如奇瑞a3生產(chǎn)線62臺(tái)機(jī)器人，江淮乘用車79臺(tái)機(jī)器人。2014年后則大幅度提升，如江鈴小藍(lán)二期基地為60臺(tái)(年產(chǎn)能10萬(wàn)輛)，吉利寶雞基地采用128臺(tái)焊接機(jī)器人，廣汽菲克廣州則高達(dá)440臺(tái)，長(zhǎng)城徐水二期基地也是大約300臺(tái)。
國(guó)外比例更高，特斯拉model3的年產(chǎn)能大約25萬(wàn)輛，使用大約420個(gè)焊接機(jī)器人。長(zhǎng)安福特杭州廠產(chǎn)能為25萬(wàn)輛，使用503個(gè)日本川崎重工的機(jī)器人。寶馬鐵西工廠，年產(chǎn)能30萬(wàn)輛，使用685個(gè)工業(yè)機(jī)器人，一汽大眾佛山廠年產(chǎn)能36萬(wàn)輛，使用842個(gè)焊接機(jī)器人，效率高達(dá)72jph。廣汽菲克的自動(dòng)化率高，達(dá)98%。
噴涂
噴涂系統(tǒng)同樣多采用機(jī)器人系統(tǒng)，目前提供全套系統(tǒng)的主要有德國(guó)durr、瑞士abb、日本發(fā)那科、法國(guó)sames和日本川崎。機(jī)器人噴涂系統(tǒng)主要包括機(jī)器人手臂、移動(dòng)滑軌、高速靜電旋杯、集中供調(diào)漆及其它輔助控制系統(tǒng)。所能觸及(噴涂)的有效尺寸或覆蓋范圍受機(jī)器人各關(guān)節(jié)自由度及臂長(zhǎng)等參數(shù)的限制而有所差異，完整的機(jī)器人噴涂系統(tǒng)一般由系統(tǒng)集成商對(duì)各功能模塊進(jìn)行組合而成。
日本發(fā)那科由于大部分零組件在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，性價(jià)比極高，在噴涂機(jī)器人領(lǐng)域市場(chǎng)占有率。一般噴涂工藝需要使用40-60臺(tái)機(jī)器人，噴涂機(jī)器人的價(jià)格遠(yuǎn)比焊接機(jī)器人要高，通常是焊接機(jī)器人的2-3倍，每個(gè)大約50萬(wàn)人民幣。長(zhǎng)安cs75的噴涂線就使用日本發(fā)那科的44臺(tái)機(jī)器人。
總裝
總裝工藝所用昂貴設(shè)備不多，幾乎可以不用機(jī)器人，主要設(shè)備有地面輸送機(jī)、懸掛輸送機(jī)、板式輸送機(jī)、裝調(diào)工具、檢測(cè)設(shè)備、agv車，年產(chǎn)能6萬(wàn)輛的設(shè)備投資大約0.5億人民幣?？傃b工藝設(shè)備投入不多，關(guān)鍵是總裝車間占地面積比較大。年產(chǎn)能20萬(wàn)輛的總裝車間占地面積大約8-9萬(wàn)平方米，是所有車間里占地面積大的，效率越低的總裝車間，占地面積越大。
(原標(biāo)題：詳解工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的集大成者：汽車制造)