工业制造中，拧紧是一项简单却重要的工艺，它直接影响着产品的质量和性能。
　　“最开始工艺流程要求该螺丝在该部位需要拧10下，工人一开始可能按规定拧10下，后续可能就拧8下便认为螺丝已经拧紧，后续甚至只拧5下，结果到最后螺丝出现松动，产品出现质量事故。”信邦智能副董事长姜宏谈到。
　　工业品质质量中扭距控制的概念在20多年前引进中国，“拧紧”装配工艺得以规范。如今，汽车制造拧紧的力矩和角度等相关的质量控制已经是提高了好几个台阶。
　　信邦智能（301112.SZ）参与了汽车工业中“拧紧”这一作业流程的规范历程。从最开始代理销售日本企业的产品，到参与汽车工业产线的定制环节，开始探索协作机器人在产线的应用。
　　日前，21世纪经济报道记者对话信邦智能副董事长姜宏，探寻汽车制造新时代，汽车产线的升级换代，协作机器人在“拧紧”等制造流程中又可从发挥哪些作用？
　　“拧紧”场景亟待开发
　　汽车制造是公认自动化水平较高的行业，在汽车制造4大工艺中，冲压、焊接、涂装环节基本已实现自动化，取代工人的是工业机器人及控制机器人的技术工程师。
　　总装环节由于工艺相对复杂，且部分工序较灵活，传统工业机器人难以满足需求，但随着协作机器人技术成熟，在一些简单重复性工作及对人体存在一定伤害的工作上引入协作机器人的必要性愈发凸显。
　　其次，汽车的零部件生产厂商，由于生产成本的影响，“机器换人”更为划算。例如，汽车车灯拧紧环节要求较高，需要大量工人协作，不如自动化的协作机器人作业更加经济实惠。
　　姜宏谈到，汽车工艺的改变，也对产线提出柔性化的生产要求。具体来说，主机厂要求模具可以替换，生产的夹具可以替换，设备原先对应3个车型，现在要求5个车型；汽车生产的节拍大大提高，以前生产10万辆汽车，现在年产20万或者24万辆，节拍速度提升也意味着自动化程度更高，对设备提出了新的要求。
　　新能源汽车所需拧紧工序少于燃油车，但对拧紧系统的要求明显更高之外，还增加了涉电安全性，未来高端拧紧装置将成为行业主流。预计未来五年时间高端拧紧装置年均销量复合增速为6%，中端拧紧装置销量年均复合增速为-4%。
　　改造机器人突破应用限制
　　协作机器人是标准品，国内厂商以遨博、节卡等为第一梯队，大族机器人、越疆等为第二梯队，诸多厂商更关注负载、重复定位精度、节拍等协作机器人硬指标，在场景应用上便需要与下游解决方案厂商一起协同合作。
　　据了解，信邦智能选择与遨博机器人合作，成立应用创新中心，围绕“协作机器人专用拧紧系统”进行技术研讨，包括拧紧工具厂家开发机器人专用单元，拧紧单元的控制模块、软件系统的整合。
　　姜宏表示，这些解决方案很多都是非标的，信邦智能尽可能在非标的基础上进行整合，做成半标准的解决方案。
　　事实上，信邦智能参与到协作机器人产业链还要追溯到四年前。姜宏回忆，“当时丰田汽车电池PACK线提出需要协作机器人拧紧作业，刚好旗下供应商与优傲机器人已经有成熟的系统推荐给我们。”
　　如今，信邦智能参与到协作机器人拧紧作业的定制化改造，形成成套装置在汽车制造中运用。
　　姜宏进一步谈到，协作机器人标准是6轴，针对汽车制造场景，信邦工程师对协作机器人增加“第七轴”，进而延伸夹具，从事拧紧或搬运等作业。
　　姜宏认为，协作机器人为突破应用限制，还有其他方法。其中包括协作机器人搭载工具的拧紧能力的扩展，协作机器人移栽能力的扩展等。一些国内新能源汽车主机厂提出了上述要求，都在研发中。针对不同的行业，如航空、汽车组装和动力总成进行定制化改造，技术是通用的，互相分享，具体应用则需要靠经验积累。信邦利用原有的厂家的经验，将过去的汽车工程经验结合起来，更好挖掘协作机器人在汽车制造当中的潜力。
　　预计带来50亿元的增量市场
　　近年来，国产协作机器人异军突起，逐步与国外厂商并驾齐驱。在传统工业机器人领域，“四大家族”（ABB、发那科、安川电机、库卡）占据了绝大部分的市场份额。
　　《2023协作机器人产业发展蓝皮书》显示，2022年全球协作机器人销量7.85万台，同比增长17.22%，市场规模62.30亿元，同比增长24.99%；从2016年到2022年，全球协作机器人销量年均复合增速为38.87%，越来越多的制造企业开始采用协作机器人来满足柔性化生产需求。
　　协作机器人由于市场集中度不高，渗透率有待提升，行业也尚未出现绝对的龙头。另外，操作系统适用性更高，外围配套设备简单等优势，国内机器人厂商看到了商机。
　　姜宏谈到，“协作机器人未来方向之一是机器人拧紧，这一场景将会在协作机器人中占很大比例。”
　　相关数据显示，拧紧装置领域引入协作机器人可带来约50亿元增量市场空间。目前全球中高端拧紧装置每年需求约40-48万台，市场空间约94亿元，信邦智能市占率约2%，预计未来几年市场规模基本保持稳定。
　　“过去日本向中国输出技术，现如今，日本供应商已经高度认可中国的协作机器人，甚至认为比日本当地还领先”，姜宏向记者谈到，特别是在新能源汽车领域，中国已建立领先优势。
　　在他看来，单从技术层面，国内的协作机器人厂商与优傲等国际知名大牌已没有太多差距，但是在具体场景上，中国厂商对工业应用理解仍有距离。优傲几乎与所有拧紧工具的厂家都有深度结合，在欧洲、美洲、亚洲市场都能够找到大量实际案例，国内厂家有待改善。
　　“当你手上有一把锤子，看什么都像钉子。”查理·芒格曾说过。“锤子”如何更好结合“钉子”，正考验国产协作机器人。
　　姜宏谈到，如何更好切合具体客户需求，国内厂商其实更需要提供解决方案的厂家，对推动和铺开市场，或者在原有的基础上微调，适配具体场景都是有帮助的。
　　借助场景打磨，机器人厂商也更有余力在本体上发挥更大作用。整体来看，机器人载重和节拍两大关键指标，均受到电机和基础元器件的束缚，这是当下协作机器人面临的两大挑战。
　　值得注意的是，姜宏谈到，非汽车行业也有大量协作机器人拧紧的需求，如家电领域，如果有合适的机会，市场增量可观。
（文章来源：21世纪经济报道）