近幾年來，3C智造電子行業(yè)以迅雷不及掩耳之勢迅速成為機(jī)器人行業(yè)爭搶的香餑餑，這一市場不僅引來國外企業(yè)的周密布防，而且也讓國內(nèi)眾多企業(yè)有了新的機(jī)會。據(jù)了解，未來三年全球3C市場將保持15%左右增速，到2017年3C市場機(jī)器人將達(dá)到上萬億級別市場規(guī)模。中國集中了全球70%的3C產(chǎn)品產(chǎn)能，但是如今此領(lǐng)域的自動化程度仍較低。國內(nèi)3C行業(yè)目前機(jī)器人密度僅為11臺/萬員工，而日韓國家的機(jī)器人密度早已超過1200臺/萬員工。中國作為制造業(yè)大國，3C行業(yè)是最重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一，其中東莞、深圳等更是3C行業(yè)的集中地，產(chǎn)業(yè)鏈齊全，無疑成為了機(jī)器人應(yīng)用項(xiàng)目的重點(diǎn)市場。
手機(jī)行業(yè)的自動化演進(jìn)
以通訊行業(yè)為例，2016年我國生產(chǎn)手機(jī)21億部，同比增長13.6%，其中智能手機(jī)15億部，增長9.9%，占全部手機(jī)產(chǎn)量比重為74.7%。快速增長的手機(jī)行業(yè)在一定程度上也推動了裝備技術(shù)的技術(shù)升級。目前我國手機(jī)產(chǎn)業(yè)的自動化需求主要在部件加工，如玻璃面板、手機(jī)殼、PCB等功能性元件的制造；裝配和檢測；部件貼標(biāo)、整機(jī)貼標(biāo)等方面。現(xiàn)狀是部件自動加工都是小部分自動化，大部分全人工。于全球而言，我國在手機(jī)領(lǐng)域的機(jī)器人應(yīng)用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
手機(jī)生產(chǎn)分為貼片、測試、組裝3大環(huán)節(jié)，共80多道工序。每一道工序?qū)τ谏a(chǎn)環(huán)境要求都很高，所以車間有溫濕度、靜電防護(hù)等設(shè)備。以深圳為例，其電子制造公司每日產(chǎn)能以百萬計(jì)算，這就有引入機(jī)器人的基礎(chǔ)。而包括一些手機(jī)外殼、玻璃、蓋板在內(nèi)的零部件制造技術(shù)，其工藝和設(shè)備都相當(dāng)成熟，有很高的自動化發(fā)展的可能性和可操作性。整體而言，目前在整個電子產(chǎn)品的組裝環(huán)節(jié)自動化程度很低，自動化目前還停留在單站階段。
PCB板的自動化生產(chǎn)
3C行業(yè)，PCB板的自動化生產(chǎn)是較為典型的細(xì)分領(lǐng)域，也是目前機(jī)器人企業(yè)關(guān)注度較高的一個領(lǐng)域。PCB板生產(chǎn)主要可以分成四大環(huán)節(jié)：1、PCB板生產(chǎn)組裝；2、拼裝；3、檢測；4、包裝出貨。這四個環(huán)節(jié)自動化都不是很成熟，但是表現(xiàn)較好的是PCB板組裝和檢測這兩方面。原因是3C生產(chǎn)線變化太快。有的時候一天的時間內(nèi)生產(chǎn)線需要換幾種產(chǎn)品。機(jī)器人雖然柔性高，但是針對不同的生產(chǎn)線依然是需要重新設(shè)定的。針對這個問題，其實(shí)很多公司已經(jīng)在探索解決方案并取得了不錯的效果。簡單說就是用小型機(jī)器人，做柔性可移動操作單元。機(jī)器人作為操作單元的一個零件，根據(jù)不同的工藝，只需要把單元換成人工或者其他操作單元就可以了。當(dāng)然，其工藝精進(jìn)也需要時間積累。
PCB板生產(chǎn)環(huán)節(jié)機(jī)器人的主要工作是分揀搬運(yùn)和插件。PCB板不能像金屬零件那樣隨便夾取，就算PCB板水平放置，也很難用四軸SCARA機(jī)器人做平面搬運(yùn)，所以大部分案例都是使用六軸機(jī)器人。六軸機(jī)器人價格又比較貴，所以這部分工作其實(shí)會讓終端用戶覺得殺雞用牛刀，所以不是很普遍。
PCB板生產(chǎn)環(huán)節(jié)的另一個操作是插件。精度是其考慮的重要問題。此外，工藝變化太快，一個板上至少也要二十幾種件要插，這個機(jī)器人的動作設(shè)定都是很復(fù)雜的，萬一生產(chǎn)一上午下午換另一個工件，那么工廠負(fù)責(zé)編程序的工程師要吐血了。裝配環(huán)節(jié)PCB板插件環(huán)節(jié)遭遇同樣的問題，與此同時，很多3C涉及有角度裝配。針對平面的SCARA機(jī)器人無法很好的應(yīng)用到環(huán)節(jié)上，必須要使用六軸才可以，但是六軸機(jī)器人貴，雖然3C生產(chǎn)企業(yè)都很有錢，但是成批量地改換機(jī)器人，整條線下來成本也挺吃不消的。
市場機(jī)遇與挑戰(zhàn)
競爭的變化促使3C電子廠商生產(chǎn)效率的革新，以便快速的響應(yīng)市場變化以及產(chǎn)品更新，更高效能的生產(chǎn)制造能力，更高品質(zhì)的產(chǎn)品管理質(zhì)量控制。敏捷制造，柔性制造，精益制造成為3C電子生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展方向，而工業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)正迎合這一發(fā)展方向和制造趨勢：高精度、高柔性、高精度。超過1.2萬多億元產(chǎn)值的3C產(chǎn)業(yè)會成為中國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的強(qiáng)大支撐，3C領(lǐng)域?qū)⑹枪I(yè)機(jī)器人發(fā)展的一個新機(jī)會、新市場。
隨著3C電子產(chǎn)業(yè)的崛起，眾多知名機(jī)器人企業(yè)紛紛涉足、加碼3C行業(yè)市場，一類是核心零部件、機(jī)器人人本體產(chǎn)品制造商，另外一種是系統(tǒng)集成商方式，對工廠進(jìn)行“交鑰匙”改造。然而，不同于其他行業(yè)，3C電子產(chǎn)業(yè)本身的特性決定了其自動化應(yīng)用的難度和過程。3C及手機(jī)行業(yè)目前最關(guān)鍵的問題不是趕著風(fēng)上機(jī)器人，如果沒有系統(tǒng)的支持，自動化無法滿足大規(guī)模生產(chǎn)需求，單純?nèi)ゲ少彊C(jī)器人意義不大。目前機(jī)器人廠商與需求方缺乏交流和溝通，了解機(jī)器人的不了解生產(chǎn)，懂生產(chǎn)的不懂機(jī)器人，整個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要基于不同工廠定義軟體的架構(gòu)。所以，關(guān)鍵不是上馬機(jī)器人，而是背后支撐工廠開放運(yùn)作的整個體系的柔性部分。
