协作机器人如何推动汽车工业向“柔性化+智能化”转型？

2008年，世界上第一台商用协作机器人问世。这台机器人不仅能在没有护栏的情况下安全运行，并且具备轻便、易编程和成本较低等特点，一经发布便迅速引发市场关注。自2010年开始，全球协作机器人产业开始真正起步，以ABB、KUKA、FANUC等为主的传统工业机器人巨头以及众多创业型企业开始进军协作机器人赛道，行业呈现出显著的多元化发展趋势。

2015-2026E中国协作机器人整体市场销售规模推移（台）

随着下游行业对柔性化需求的不断提升，协作机器人赛道热度持续上升。据MIR DATABANK最新数据统计，2024年中国协作机器人市场销量首次突破3万台，同比增长28.2%，也是工业机器人领域中唯一实现两位数增长的机型，可以说2024年中国协作机器人交出了一份“令人惊喜”的成绩单。

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协作机器人，汽车工业生产“新宠儿”

在协作机器人产品同质化竞争日益加剧的背景下，各大厂商竞相推出新产品，“价格战”也随之打响。然而，要在行业中占据制高点，协作机器人厂商必须实现产品定位差异化，加速推动批量化场景应用的落地。汽车行业作为高自动化水平及高附加值的行业，很快进入协作机器人厂商的视野，成为各厂商重点切入的关键领域之一。

近年来，随着新能源汽车销量的快速增长推动了汽车产品的迭代升级，与此同时，新能源汽车相关零部件及电子产品市场规模随之增长，带动机器人渗透率进一步提高。

协作机器人凭借安全性、灵活性、易用性以及出色的人机交互能力，成为汽车工业自动化生产的重要补充，尤其在多品种、小批量、换线频繁的汽车零部件与汽车电子领域，能够有效满足企业对柔性自动化的需求，在这些场景中的应用快速提升。

2024年协作机器人分行业出货量占比

据MIR DATABANK数据统计，2024年，在其下游行业应用中，汽车零部件、汽车电子分别占据整体市场的21.5%和12.1%，是协作机器人涉及最广，应用最集中的领域。

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协作机器人推动汽车工业向“柔性化+智能化”转型

从全球到中国，汽车电动化已成大势所趋，作为制造业的标杆领域，汽车行业竞争日益加剧、造车新势力频频涌现，汽车技术快速迭代升级。在这一系列变革的推动下，汽车产业迎来了前所未有的发展机遇，但同时也面临着巨大的挑战。

挑战一：

高柔性化需求与传统生产刚性的矛盾

随着新能源汽车的快速崛起，推动汽车制造向多车型混线生产转型，同时，在汽车零部件及汽车电子品类多样化及需求量快速提升背景下，老旧产线柔性自动化改造诉求增多，而传统工业机器人因编程复杂、部署周期长，难以快速适应频繁切换的生产需求。

挑战二：

复杂工艺环节的效率与精度瓶颈

在汽车制造场景中，虽然传统工业机器人在高负载、高精度任务中表现出色，但在汽车零部件及汽车电子等需要高灵活性与复杂交互的任务中仍有不足。

挑战三：

人机协作制约汽车产业柔性化升级

在新能源汽车相关零部件智能化升级背景下，机器人导入进程进一步加快，然而人机协作的鸿沟却始终难以弥合。绝大多数情况下机器人与人难以协同作业，为了避免机器人在工作过程中误伤工人，在实际应用中传统工业机器人通常被固定在防护栏内，人机协作始终是一大难题。这种物理隔离的生产模式，已成为制约汽车产业向柔性化升级的关键瓶颈。

挑战四：

成本与部署门槛高

传统工业机器人的购置成本相对较高，且需要复杂的系统集成和调试，这对中小型汽车零部件、汽车电子制造商来说是一个较大的负担。

针对汽车行业存在的痛点难点，协作机器人技术为这些难题提供了新的思路。

作为行业内第一家在中国实现研发、生产、销售、服务全价值链本土化的跨国机器人公司，ABB工业机器人凭借覆盖冲压、白车身、涂装、总装全部四大工艺的完整解决方案体系，持续为中国汽车工业赋能。面对汽车行业的快速变革与行业挑战，ABB通过拓展人机协作的边界，聚焦协作机器人技术的创新与应用，积极探索、加大研发投入，致力在新能源汽车及零部件等生产场景中最大程度发挥协作机器人的潜力，破解行业困局。目前，ABB协作机器人在汽车行业的布局已实现多点开花，在汽车行业的多个场景当中实现应用。

例如：

在动力电池实验室自动化应用中，某头部动力电池生产厂商，面对动力电池工艺的快速迭代以及固态电池等新型电池技术的研发需求，企业亟需引入综合性能较高的机器人来支持新型电池化学材料实验室自动化。但新型电池配方在研发过程中，需要将机器人放置于密闭的手套箱中工作，手套箱中需填充惰性气体氩气，对机器人的动作平顺和散热要求很高。同时，研发过程中对机器人产品稳定性要求近乎苛刻，一旦机器人设备发生停机，前期的实验数据和努力付之东流。而传统工业机器人体积大、噪音高，在小空间、有操作人员出入的场景较难部署。

为解决这些难题，企业与ABB机器人合作，通过使用GoFa协作机器人，在其新材料的研发过程实现了自动化。GoFa协作机器人依靠卓越的运动控制，保持在惰性气体中发热量可控；同时，占地空间小、部署灵活、模块化可拓展、噪音低、IP67防护等级等特性，具备人机协作的安全性能，完美契合实验室的严苛要求。与此同时，机器人系统提供的设备信息查询接口便于与实验室的信息系统对接，极大推动了实验室数字化进程，很好地解决了实验室自动化过程中设备部署和样本的可追溯管理等关键问题。

目前，该实验室已成功应用ABB GoFa协作机器人操作各种实验室仪器，实现了样品上下料、点击屏幕、数据记录等多项复杂操作。GoFa协作机器人全程不间断运行记录流程，显著降低了技术人员的工作强度；其丰富的通讯支持也确保了与各类实验室仪器的无缝兼容，最终该企业在无需进行大规模改造的前提下，快速完成了实验室自动化。

在汽车座椅生产应用中，面对多品种、小批量的产品生产压力，企业对机器人柔性化提出了更高的要求，希望借助提升自动化水平保持产品一致性、实现流程全检，并解决因频繁换线造成的生产效率低下问题。该企业曾尝试引入其他类型机器人，但在安全性、力的控制特性、产品自由度以及设备体积等方面均无法满足工艺要求。

最终，该国际头部企业选择了ABB的 GoFa协作机器人成功解决相关难题。GoFa的每个关节均搭载力控传感器，能够在熨烫过程中稳定输出恒定力，从而有效提升熨烫稳定性；同时，GoFa具有较高的空间自由度和灵活的安装方式，尤其适合空间有限的场景快速部署，且导入成本极低。GoFa的应用不仅缩短了提高了生产效率、降低了生产成本，且进一步提高了产品的良品率。目前，该企业生产线实现了熨烫工艺自动化切换和数字化工艺流程，产品良率提升至99%以上。

在车灯拧紧应用中，ABB的GoFa协作机器人为某知名汽车制造商解决了在车灯装配环节，长期存在的人工操作导致的产品一致性差、产品质量不稳定、废品率高，以及重复作业导致的劳动强度大、招工困难、人工成本攀升等问题。

GoFa协作机器人由ABB 的OmniCore™控制器驱动，结合ABB的TrueMove和QuickMove技术以及智能扭力及位置传感器，使其能够在不同速度下均能保持相同轨迹的平稳运动。GoFa持续稳定的操作不仅大幅提升了该企业的生产效率，满足产量需求，同时保障车灯拧紧质量、提升整体产品良率，进一步缓解了企业招工难和用人成本高的问题，成功帮助该企业实现降本增效。

除上述场景外，ABB协作机器人已与全球多家汽车企业达成紧密合作，以轻巧灵活、易于安装部署且更加安全可靠的优势快速融入汽车生产线，通过车企与机器人产业的深度融合，进一步加速技术复用与场景创新，推动汽车工业向“柔性化+智能化”转型。

总结

尽管目前在汽车零部件及汽车电子的制造中自动化水平已经非常高，但要实现全流程、全场景的应用，仍然面临着技术、成本、灵活性和人机协作等多重挑战。随着协作机器人在汽车制造业中的广泛应用，特别是以ABB为代表的协作机器人通过技术迭代与场景适配，正在系统性解决汽车工业的柔性化生产、工艺精度、劳动力短缺、智能化升级和成本控制等核心难题。

在智能制造、人机协同、柔性化制造的转型需求下，协作机器人将在更多的生产环节中发挥不可替代的作用，成为推动汽车行业变革的关键力量，长远来看，协作机器人在汽车制造领域的市场前景广阔。