年复合增速200%后，柔性智能机器人如何重构生产力？
经过几年的沉寂，2021年，机器人行业再次迎来热潮。
行业内的传闻“松山湖的机器人企业被VC们抢购一空”并非空穴来风。据不完全统计，仅在中国工业机器人行业，截至2021年10月，已经发生了70起融资事件，融资金额近200亿，这一数字已经超过了2020年全年的融资额。
值得关注的是，在新的机器人浪潮中，协作机器人这一细分赛道正受到越来越多的关注。据统计，工业机器人领域获投企业前三大细分品类分别是移动机器人（占29%）、机器人软硬件供应商（占23%）和协作机器人（占16%）。移动机器人的火热背后是对搬运、运输方式革新的渴求，而协作机器人的崛起则代表着人机交互已经迈入了新的阶段。
机器与人类共同作业的历史已有两个世纪，每一次社会的重大进步都离不开机器和人的紧密协作。过去，这种协作只是人类操纵机器的简单作业，但在AI、5G、云计算和大数据成为生产力工具后，新一代机器人开始超越协同者的概念，与人工作业深度融合，成为人类的一种延伸。
对于那些大型制造产线使用的高负载工业机器人来说，它们完成了人机协作的职责。而近年来崭露头角的协作机器人，则代表着自动化的新维度。协作机器人虽然只有不到20年的历史，但以其“协作”为特色横空出世。与传统的自动化不同，协作机器人作为标准化大规模生产和人力劳动的补充，可以深度融入生产的各个环节，为生产带来更大的灵活性和效率。
随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，协作机器人在未来的发展中将扮演越来越重要的角色。它们将与人类共同作业，共同创新，共同推动社会的进步和发展。随着工业制造迈向4.0时代，智能化、数字化成为了新的关键词。传统的统一粗放式生产模式已经无法满足日益细分的客户群和更精细的制造需求。在这一背景下，协作机器人作为产线的进化者，为各种生产线提供了全新的组合可能性。从小型的3C产线到中型家电产线，再到大型的汽车产线，都可以看到协作机器人的身影活跃其中。
数据显示，从2015年到2025年，传统工业机器人的增长率是8.4%，而协作机器人的复合增长率高达56.5%。在国内市场，协作机器人的年复合增速更是达到了惊人的200%。这一数据清晰地表明，协作机器人在智能制造领域正扮演着越来越重要的角色。
随着智能制造席卷全球，协作机器人已经深入制造业的每一个环节，成为了机器人版图中的核心组成部分。特别是在疫情期间，“机器换人”的进程被大大加快。根据3Gem Global Market Research & Insights的报告，有84%的企业计划在接下来的十年内更多地采用机器人和自动化技术。其中，43%的企业希望通过机器人技术改善工作场所的健康和安全问题。
协作机器人因其相对较低的使用成本、易于编程、移动方便以及出色的效率，成为了企业数字化道路上的一个极具吸引力的选择。可以说，协作机器人的普及不仅是工业智能化的一个关键标志，更是开启智能化新时代的重要起点。掀开工业数字化转型序幕：协作机器人的崛起
协作机器人作为机器人家族中的新星，其历史虽然不长，但却为工业生产带来了革命性的变革。回溯至2008年，第一个真正意义上的协作机器人UR5在丹麦诞生，背后的推动者是一家当时尚未崭露头角的创业公司——Universal Robots（优傲机器人）。
这些协作机器人与传统的工业机器人截然不同，它们拥有小巧简洁的机械臂，高度仅及人肩，重量却轻至不到20公斤。更为重要的是，它们的设计使得工人和机器人能够直接进行肢体交互，无需隔离的“笼子”作为隔离。这一创新设计极大提升了生产线的安全性。
创始人艾斯本·奥斯特加的初衷是开发一种易于安装和使用的轻型机器人。对于资金相对紧张的中小企业来说，协作机器人的出现为他们提供了一个绝佳的选择。相较于当时价格高昂的库卡LBR iiwa等工业机器人，UR5的价格仅为3万美元，性价比极高。
正是基于低门槛、高性价比以及简便的操作，协作机器人在中小企业中迅速普及，成为他们迈向工业智能化道路的第一步。尽管协作机器人在国外市场备受欢迎，但在国内市场，海外品牌的协作机器人仍因二三十万的价格成为中小企业的负担。这无疑为国内的协作机器人市场留下了巨大的发展空间。期待未来，随着技术的进步和市场的成熟，协作机器人能够进一步降低门槛，助力更多的中小企业实现数字化转型。自2015年起，国内协作机器人公司崭露头角，正式开启了国内协作机器人的热潮。在这其中，如节卡这样的企业以其推出的协作机器人系列产品，如节卡的JAKA系列，成功与海外对手平分秋色。随着这些国内厂商的崛起，工业用户终于能够触及“人人皆可自由使用的机器人”的时代。
第一批勇于尝试的企业很快体验到了协作机器人带来的立竿见影的效率提升。以一家企业为例，在引入了数台节卡JAKA Zu 3协作机器人后，不仅提高了生产安全性，还成功降低了人力成本，每月能减少16个操作工的人力投入，同时节省了高达2800小时的工作量。
协作机器人的广泛应用，其意义远超出短期的效率提升和成本降低。它实际上代表着对生产制造本身的深刻重塑。在工业4.0的大背景下，除了那些能进行大规模单一生产的龙头公司，广大中小企业面临的革命压力更为紧迫。这些企业的生产制造需要更加灵活、高效、智能的解决方案。
产业升级已成为当下显而易见的事实，更是国家战略的一部分。对此，国务院参事汤敏曾指出：“未来中国，劳动密集型产业向东南亚转移是大势所趋，而中国唯一能留下的将是小批量、定制化的柔性制造产能。”这意味着，随着协作机器人在生产制造领域的广泛应用，中国的制造业将逐渐转型为更加灵活、高效的柔性制造模式，以适应不断变化的市场需求。这种变革不仅有助于提升企业的竞争力，也有助于推动整个国家的产业升级和经济发展。针对数字化能力有限的中小公司，如何在有限时间内应对短周期、快迭代、小批量的柔性生产挑战成为关键。据调研数据显示，中国制造企业中仅有不到20%的企业采用规模化生产模式，而更多的企业则倾向于柔性制造。这种趋势对于市场划分产生了重要影响。
节卡机器人联合创始人王家鹏将市场按照产品周期划分为四类。对于M1市场周期，如汽车整车和钢铁等行业，周期以年度为单位计算；而M2市场的生命周期则是以季度为单位，涵盖小家电、消费电池和3C等领域。对于M3市场生命周期以月度为单位，如成衣等行业，以及M4市场生命周期以周为单位，如中小规模的金属加工行业，传统的工业机器人难以满足其自动化需求。这些行业中的企业，尤其是金属加工行业中的大多数企业，拥有较少的加工设备数量，这使得他们难以承受产线大规模更迭的成本。这些企业常常需要频繁更换产品，一年可能达到三到五次。
协作机器人因其模块化、快速切换、高柔性和低成本的特点，为这些快迭代行业的自动化需求提供了解决方案。例如，在3C行业的打磨环节中，传统的小六轴机器人通常采用刚性打磨方式，运行轨迹和位置固定。这导致它们难以根据产品的微小差异进行调整，除非安装高成本的浮动打磨头。节卡的力控s版协作机器人能够根据力量大小调整机器人姿态。通过简单的编程，它可以在较大范围内调整打磨方向和力度，从而满足这些行业的需求。这一创新技术为中小企业提供了一种更为灵活、经济的自动化解决方案。经过深度的技术革新，“柔性打磨”技术应运而生，其深远的意义不仅在于生产方式的优化，更代表着协作机器人突破了智能化发展的阈值，正式迈入“柔性智能”时代。
随着制造业“规模化定制”趋势的兴起，不仅仅是市场细分下的M3和M4客户感受到生产力改革的浪潮，连M1和M2领域的巨头也对这一变革感到焦虑。制造业正在经历一场前所未有的变革，小批量生产正逐渐成为主流。
汽车行业尤为明显，以往一个车型的生命周期能维持8-10年，但现在，车型的迭代周期缩短至3-5年。为适应这一变化，汽车产业链各环节都必须加快迭代速度。在丰田的生产车间，轿车与SUV的交替生产已成为常态。
即便对于实力雄厚的车厂和3C大厂，面对复杂庞大的产线，非标类产线来回切换的高昂成本仍然难以承受。为了满足这些重磅客户的进一步需求，协作机器人成为了汽车产业链和制造业柔性改革的核心。这些客户已经完成了初步的自动化和数字化，他们需要的不仅仅是被动式的“协作柔性生产”，更是主动的“柔性智能制造”。只有具备稳定可靠作业、快速切换场景和软硬件全栈式智能化的协作机器人，才能助推他们完成生产力改革，满足柔性制造时代的需求。
这些能力需要公司长期的积累和技术沉淀。国内能够做到的厂商寥寥无几。以节卡为例，从2019年开始，他们根据客户需求不断改进设备，每次整改都要进行百余项的调整。与其他协作机器人工业相比，节卡凭借其多年的技术积累，目前平均无故障运行时间（MTBF）高达3万小时。
正是这样的坚实基础，让节卡得以厚积薄发，迈向更艰难、更突破性的“人机共融”阶段。节卡已经形成了一系列丰富的产品矩阵，小助协作机器人主要解决人机交互和安全问题，力控机器人实现了机器人的自适应控制。最新的All-in-one共融系列协作机器人，更是提供了涵盖视觉、力控和AI算法的端到端解决方案，恒力跟踪最高精度达1牛顿，能够多维度感知场景。
节卡的成功不仅仅是一家公司的成就，更是中国协作机器人产业发展的一个缩影。在制造业不断升级换代的今天，节卡以其卓越的技术实力和创新能力，成为了推动产业链柔性改革的重要力量。其产品和服务不仅能够满足车厂和3C大厂的需求，更能够为整个制造业带来革命性的变革。当协作机器人跨越了基础的可靠度门槛后，它们开始在大型制造业客户中崭露头角。这些客户需要的是高复杂度的工艺作业，例如3C行业的精细检测、SMT工艺，以及汽车制造中的精准涂胶等任务。这一阶段的协作机器人，已经不仅仅需要满足高可靠度的基本要求，它们还面临着如何快速适应高度分割的需求，并能提供模块化的、垂直化的、定制化的解决方案的挑战。这正是考验协作机器人供应商的关键能力所在。
一个标志性的里程碑事件发生在2020年，节卡机器人成功与丰田达成合作，成为全球唯一的协作机器人供应商。这标志着协作机器人在汽车制造领域迈出了重要的一步。节卡的实力迅速得到了认可，其在汽车制造过程中的作用日益凸显。
天津丰津汽车传动部件有限公司作为首家引入节卡协作机器人的“丰田系”企业，为我们展示了协作机器人在汽车制造领域的广泛应用。节卡协作机器人已经深入传动系统的生产线、发动机壳体的清洗流程，以及车灯装配、检测，座椅的拧紧安装等环节。更令人惊奇的是，只要根据不同的生产需求搭配相应的工具，这些机器人就能轻松完成冲压搬运、机床上下料、焊接、拧紧、装配以及涂胶等工作。它们的高效和灵活性让其在汽车制造的各个环节中都表现出色，满足了多样化的生产需求。场景多样，智能协作机器人无缝切换
随着现代生产环境的日益复杂化，协作机器人需要应对多样化的场景并能在多个维度无缝切换。节卡机器人，作为智能协作机器人的佼佼者，深度融入高度智能化的技术。仅视觉方面，就拥有Lens 2D、LensVPS、3D视觉等多套软件，更有一体式视觉工作站，可在二维与三维空间中捕捉更丰富的视觉信息。
节卡：柔性智能机器人的先驱
在某种程度上，节卡不仅是协作机器人的代表，更是柔性智能机器人这一全新品类的先行者。它继承了协作机器人原有的安全、便捷、易于部署的特点，并对机器人的“大脑”进行了重构。借助先进的视觉处理、AI技术和云计算，节卡机器人更智能地适应外部场景，真正实现了对快速、多变而复杂的大规模定制生产的适应。
协作机器人，行业分水岭的新标志
正如通用汽车制造工程集成全球总监Dan Grieshaber所言，协作机器人已成为汽车行业的“根本规则改变者”。2021年，随着“ALL in One”系列产品的发布，协作机器人终于展现出更智能的柔性生产能力。以节卡为代表的新一代智能化柔性协作机器人，将成为未来工业制造中的“生产力规则重构者”。它们不仅仅是提升效率的工具，更是引领工业生产进入新纪元的先锋。从人机交互到人机共融：人与机器人的和谐协奏曲
追溯至1995年，通用汽车机器中心对未来的协同工作充满憧憬。他们委托美国西北大学的J.Edward Colgate和Michael Peshkin寻找答案：“如何让机器人安全地与人并肩作业？”这一难题催生了协作机器人的诞生。
步入智能制造的时代，人类与机器人在生产线上的关系愈发微妙。虽然工业机器人已具备标准化、流程化的作业能力，但它们对于精细流程的挑战仍显力不从心。“机器换人”的理念尚未完全实现。在这个时代，单纯的机械或人力都难以支撑先进制造业的快速发展。真正需要的是人与机器人的有机结合和和谐协作。
丰田公司的转型为我们提供了有力的证明。这个以自动化闻名的企业，在2014年做出决策，将部分自动化生产任务重新交付给人力。在几家历史悠久的工厂里，设立了100个完全依赖手工的作业岗位。至2019年，丰田在美国的工厂中，某些环节仍然是人工与机器并行作业的模式。例如，在油箱安装环节，机器人可以负责拧紧螺钉的重复性工作，但油箱本体和联接处的细微瑕疵、关键油路的泄露点和薄弱处，仍然需要工人的触觉和视觉来细致排查。
节卡机器人副总裁常莉曾对此作出深刻阐述：“为何大规模的制造往往集中在人员密集的地方？这并不是因为人力成本较低，而是人类具有极高的柔性化和智能化水平。”这一观点深刻揭示了人机共存的必要性。在可预见的未来，人机共融的趋势将继续深化，人与机器将在许多领域共同创造更多的价值。协作机器人：实现人机无缝配合的新时代
传统的工业机器人无法实现与人类的无缝配合，因为出于安全考虑，高负载机械与工人之间总是存在隔离。操作只能通过安全门进行，交互效率极低。协作机器人的出现彻底改变了这一局面。它们不仅提升了效率，更是对人潜能的释放。
协作机器人，如节卡机器人，对力和碰撞能力进行了精细控制，并配备了视觉防护及碰撞防护等双层安全防护系统，确保与人类物理接触时的安全。它们的落地应用，真正让人机协同成为常态。
在生产制造中，仍然存在许多3D工作，例如脏、危险、枯燥的工作。在小家电企业的部分上下料产线上，工人们需要完成枯燥重复的动作，生产效率低下，品质也无法得到保证。引入节卡的JAKA Zu 7协作机器人后，实现了自动化上下料。定制的柔性化设计可以轻柔抓取，精准定位保证了持续生产。这样的协作机器人高质量完成重复性劳动，让工人可以专注于更精细的作业，发挥最大的潜能。
工业4.0的时代，人工智能和数据是辅助工作的核心。在这个未来图景中，大型设备的批量化封闭式生产与人机共存的半结构化产线将并行发展。协作机器人将在其中扮演关键角色，实现人与机器的无缝配合，推动工业生产进入新的时代。随着数字化转型的浪潮汹涌而至，智能化产线正在经历一场前所未有的重构。机器人不再仅仅是单向接受信息的工具，人与机器人之间的双向共创式反馈正在改变产线的未来。
在埃森哲的《技术展望2021》报告中，一个核心观点跃然纸上：员工将是数字化转型的核心力量。企业不仅需要为员工配备先进的新工具，更要激发员工的创新思维，引导他们像技术人员一样思考和解决问题。这种转变不仅仅是物理层面的协作，更是一种人机共融的深层次变革。在这种大规模柔性定制的时代背景下，人工、软件、硬件需要深度融合，形成一体化的网络，共同推动公司的数字化转型。
协作机器人在这一变革中扮演着至关重要的角色。它们需要更强大的感知能力和执行力，以便更密切地与人合作。这背后，是更智慧的AI算法、更深度的视觉、力觉、语音识别的融合，以及更完备的云计算能力的支撑。正如常莉所言，人机混合智能需要构建一个从发现问题到感知、到数据、到算法，再到执行的快速闭环过程。
这些高度智能化的协作机器人，正深度嵌合入制造过程中，驱动生产数字化转型。它们不仅仅是产线的组成部分，更是数字化转型的推动者。在物理层面，它们可以完成高精度、高效率的任务；在数字化层面，它们能够与人共同解决复杂问题，推动创新。
智能化产线的重构不仅仅是技术的革新，更是人与机器深度协作的新时代的开启。在这个时代，人与机器人将共同创造更美好的未来。协作机器人不仅是自动化技术的一种革新，更是生产信息化的核心纽带，深刻影响着整个生产管理体系的升级转型。在无形的推动力量中，工厂得以提升其AI能力、大数据分析能力以及精益制造能力。
以3C电子行业的SMT贴片工序为例，虽然智能仓储系统已经广泛应用，但产线上仍然需要人工参与仓库原料的提取。人眼的识别容易发生误差，面对复杂的环境和较低的数字化程度，同步库存变得困难重重。多产线排队取料的拥堵现象频发，市场亟需解决方案。
协作机器人的出现，如同带来了救赎之手。它将5G、AI技术模块化地接入产线中，实现了数字化管理的无需大规模的替换和改动。在SMT车间，节卡采用了一种创新的模式：结合AGV、小助协作机器人和产线终端接口，成功建立了从车间到产线的原料自动配送体系。这一自动化的连接枢纽，有效整合了过去碎片化的车间信息及仓库信息，实现了更为精准和高效的数字化管理。
从18世纪的工业革命到制造业4.0概念的普及，制造业经历了翻天覆地的变化。对于工厂来说，对安全的生产环境和高效的生产过程的追求始终未变。而“用机器人解放双手”的模式，恰好在这两者之间找到了完美的平衡点。可以预见，随着协作机器人的进一步普及，人机融合将达到一个新的高度，为制造业带来更为广阔的未来。从泛工业化到泛商业：协作机器人的崛起
制造业作为国家发展的坚实基石，正经历着智能化转型的浪潮。在这一变革中，协作机器人应运而生，不仅满足了制造业的迫切需求，更在这里孕育了起飞的结构性机会。据GGII预测，到2020年，协作机器人的销量将达到1.1万台的高峰。更令人瞩目的是，未来的几年里，中国协作机器人的销量复合增长率预计高达35%，到2023年，销量将突破至2.65万台。
在汽车生产线和3C电子领域，协作机器人的应用已经融入日常。它们正在逐渐渗透到食品、纺织等一般工业中，这些行业过去多以劳动密集型为主，自动化程度有限且面临招工难、人力成本上升的困境。以乳品行业为例，高端礼品牛奶的包装过去主要依赖人工，每条产线每天需要配置110人。但现在，协作机器人正帮助他们以更经济的方式解决这一难题。
这些协作机器人集成了视觉识别系统、精准分组系统、装箱系统等技术，显著提升了包装工厂的生产效率。现在，每小时的处理能力高达28000包，每条产线的每日人力需求骤降至仅2人。企业有望在短短半年到一年内收回产线的购置成本。这不仅提高了生产效率，还为企业节省了大量的人力成本。协作机器人在这一转变中发挥了关键作用，推动了行业的智能化进程。随着智能化需求的不断攀升，新零售和环保行业也正经历着智能改造的浪潮。尤其在疫情常态化的背景下，“无接触式”服务成为刚需，推动了协作机器人在商业场景中的广泛应用。
在新零售行业，协作机器人已经深入智慧零售解决方案之中，更贴近C端用户。例如，在虹桥AI食堂，节卡协作机器人承担取面、自动烹饪、加面加汤等工作，仅需1-2分钟即可完成取餐，大大提高了效率，同时节约了人力和场地成本。这一趋势预示着协作机器人在新零售领域的广泛应用前景。
而在环保行业，智能改造的需求同样迫切。随着环保意识的不断提高，许多企业开始寻求智能化解决方案以降低能耗、提高处理效率。协作机器人可以在这一领域发挥重要作用，例如参与垃圾分类、污水处理等工序，提高处理效率，降低成本。随着技术的不断进步，未来协作机器人还有可能应用于环境监测、废物利用等领域，为环保行业带来革命性的变革。
新零售和环保行业都在经历智能改造的浪潮，协作机器人作为智能化解决方案的一部分，正在发挥着越来越重要的作用。随着技术的不断进步和应用场景的拓展，协作机器人在这些领域的应用前景将更加广阔。随着消费浪潮的推进，企业如节卡看到了商业背后的巨大机遇。他们推出的MiniCobo，专为零售场景设计，仅8.7kg的轻盈体重，使其能轻松装挂，适应各种业态，无论是咖啡店、酒吧还是奶茶店。
新零售不仅是效率的提升，更代表着数字化管理的新时代。在第三次消费浪潮中，中国传统的“人-货-场”模式已发生深刻变革。协作机器人，作为技术驱动型零售的代表，正逐步替代传统的粗放式管理，满足新一代消费者更独特、更个性化的需求。
这些协作机器人不仅完成了传统店员的工作，更成为了数据入口。它们帮助商家整合数据，实现后续个性化服务，推动传统卖场向多元、个性、精准的新零售转型。以虹桥社区AI食堂为例，通过全程数字化管理，它已经能够生成个性化的营养配餐，促进更健康的生活方式。
协作机器人因其接口属性，已逐渐成为无人化系统的“心脏”。其快速适配的能力，尤其在B端场景中表现出色，能够灵活适应多样化的客户需求。无论是在什么类型的商业环境中，协作机器人都能发挥重要作用，帮助商家提升效率，实现数字化转型。在智慧城市领域，节卡智能巡检机器人系统以其先进的技术，引领着智能巡检的新潮流。其中，JAKA Zu 7协作机器人以及AGV等子系统，具备自主设定路线、智能避障、高效巡逻的能力，其重复定位精度更是高达±0.02mm。这不仅解决了人工巡检存在的到位率、及时性无法保证的问题，更通过远端云台控制、图像识别等技术，实现了区域的智能化管理。
而协作机器人的影响，早已超越了当下的范畴。在被称为“碳中和”元年的2021年，碳达峰、碳中和目标被首次写入工作报告，“双减”成为社会的热门话题。在制造业领域，如何提升效率并保证绿色生产成为了重中之重。而协作机器人在低碳、绿色、可持续运行的充分提升效率，减少工业浪费，降低企业碳足迹。根据普华永道和微软的数据预测，到2030年，AI技术将减少全球4%的温室气体排放，相当于24亿吨二氧化碳排放量。显然，协作机器人在“双碳”转型期将成为不可忽视的选择。
随着“第四次工业革命”的推进，医疗、教育、养老等领域与自动化的距离日益缩短。在这个阶段，易触达的协作机器人必将扮演更加重要的角色。回顾历史，100年前，捷克作家恰佩克在《罗素姆的万能机器人》中提出了一个至今仍然引人深思的问题：机器人是人类助手还是威胁？一个世纪后，协作机器人给出了自己的答案。在协作机器人的推动下，工业、服务业和商业在智能时代持续进化，人机共融的强大势能已然显现。而这段充满想象力的故事，才刚刚拉开序幕，未来的终局还远未到来。