机器人技术对于使电动汽车更实惠至关重要

不可否认，电动汽车比同等的化石燃料替代品更昂贵。随着组件价格(尤其是电池)的下降，这种差异将减少。但另一个因素可能有助于降低所有汽车制造的成本，尤其是电动汽车——先进的机器人技术。该领域的瑞典-瑞士领导者ABB带我参观了其位于德国弗里德贝格的自动化中心，以解释其最新技术如何应对向电动汽车过渡带来的一些挑战。

ABB的YuMi是其“协作机器人”产品组合的一部分

ABB全球汽车机器人业务线董事总经理Joerg Reger表示：“电动汽车转型的驱动力是可持续性，社会需求旺盛，许多国家已经实施了2030年或2035年的禁令，以及激励计划。没有回头路了。E浪潮将会到来，就像在中国一样，比亚迪、蔚来和长城汽车已经投资了数百万美元。当然还有特斯拉，先驱。富士康正在谈论生产汽车。这是景观的巨大变化。

电动汽车转型带来的全球挑战

尽管电动汽车仍然是汽车，但与内燃机汽车相比，它们与制造汽车有很大的不同，因此它们需要对制造工艺进行重大改变。传统制造商必须开发新的电动汽车生产专用工厂，如大众汽车在茨维考的工厂，或大幅改变现有生产线，如斯柯达在姆拉达博莱斯拉夫的工厂。销量仍存在很多不可预测性，进一步加剧了所涉及的风险。传统制造商提供的电动汽车续航里程仍然非常有限，因为将这些添加到他们的生产线中会使他们必须生产的变体更加复杂。最重要的是，地缘政治背景正在促使企业重新考虑其全球供应链，转向更具区域性的方法。这与对提高供应链透明度的需求并行，例如由于欧盟的原产地规则和美国的类似立法。沃尔沃一直在开发数字工具来协助实现这一目标，而宝马对Catena-X项目的支持在这一领域也有潜在的好处。

其中一些问题可以通过更先进的机器人技术来缓解，这可以促进更大的生产灵活性。其中包括“协作机器人”，它使人类工人能够使用向导和过程学习技术更轻松地与机器人协作。工人可以通过记录一个动作来向机器人展示该做什么，然后它会重复这个动作。机器人可以被教导无聊的重复性任务，这样人类就不必做这些任务。当有人在附近时，机器人也会自动暂停。另一项创新是支持视觉 AI 的自主移动机器人 (AMR) 或 VSLAM。它们能够学习周围环境，并在室内和室外复杂、动态的环境中导航，从而提高效率。这些 AMR 可以促进在生产单元之间在工厂周围移动零件。在我访问弗里德伯格期间，ABB向我展示了所有这些技术的实际应用。

“我们专注于灵活的自动化概念，”Reger说。“今年，我们推出了一个全新的机器人平台，有22个版本。我们现在拥有广泛的范围，从120公斤的有效载荷到近350公斤，采用模块化概念。我们可以使用我们的 AMR 实现仓库自动化，使其更接近生产。我们可以创建标准化的生产单元。这些可以扫描通过AMR进入的零件，并相应地调整机器人的活动。生产线变得适应性强。

利用机器人技术应对电动汽车挑战

到目前为止，ABB已经为一个非常大的汽车客户安装了基于这一原理的机器人，尽管Reger不愿透露这是哪家公司。“我们现在也即将将该系统实施到电池托盘和装配线中，”Reger 说。“我们正在使用AMR从仓库运输到具有高度标准化单元的生产线，这些单元能够生产不同类型的包装。”

这种灵活性可以使工厂在同一条生产线上生产更多种类的汽车，甚至可以对购买者的需求做出动态反应。由于可能提供多达六种不同的动力总成——MHEV、PHEV、FCEV、汽油/汽油、柴油和 BEV——一款车型可以有多个版本，而不仅仅是几种替代发动机尺寸。然而，制造商也开始意识到他们需要简化流程。特斯拉在这方面一直处于领先地位，其千兆铸造/巨型铸造系统旨在将车身减少到 3-4 个部分，而传统制造可能会使用数百个部分。

区域化以及将其产品与其他品牌区分开来的需求也加剧了自动化和简化的压力。公司正在将以前从第三方购买的组件的内部制造，例如福特制造自己的电机。内部制造可以提供独特的产品，并且由于避免了第三方供应商的加价，因此具有足够的数量还可以降低成本。低利润率加剧了传统制造商电动汽车转型的难度，因此任何改善这一状况的方法都可能对价格产生重大影响。

“建立一条可以生产所有类型汽车的生产线是传统汽车制造商生存的关键，”Reger说。“新玩家很容易，因为他们只生产电动汽车。但是像大众汽车这样的公司在全球拥有许多不同的品牌。他们必须迅速扩大其电动汽车产品，但他们需要维持其内燃机业务，因为这仍然是利润最大的地方。对于这些公司来说，如何平衡这一点是一个挑战。在制造电动汽车的同时制造电动汽车是最好的，因为如果你将工厂完全转移到电动汽车上，而需求下降，你就会遇到问题。

拥有太多车型的危险在一定程度上解释了为什么传统制造商在进军电动汽车市场时坚持几个关键的汽车细分市场，尤其是SUV。Stellantis等主流制造商也一直在简化其车辆的装饰和选项范围，以帮助降低制造复杂性。虽然电动汽车与内燃机汽车共享许多组件，但也有很多不同的部件——电池单元、电池组和托盘、逆变器、电机组件。这些也改变了底盘设计，必须针对电动汽车和内燃机重新配置，或者针对电动汽车而不是内燃机进行优化，后者通常需要将电池放在乘客地板下方的“滑板”配置。

使用 PixelPaint 减少浪费和污染

“如果我们真的去做大型铸造，我们将以一种完全不同的方式实现自动化，”Reger说。“车身车间和油漆将发生巨大变化。这仍然是生产汽车时能源最高的领域之一，产生最多的废物。为了解决这个问题，ABB开发了一种令人难以置信的新技术，称为PixelPaint。配备有1多个喷嘴的喷枪的机械臂可以精确地将尺寸控制在000至20μm之间的油漆输送到车身。这意味着它基本上可以像在纸上喷墨打印机一样将油漆打印到车身表面。这样就可以自动将形状甚至数码照片绘制到车身上。多个臂或通道可以提供多色图像。最重要的是，从可持续性的角度来看，它有 50% 的传输效率，没有过度喷涂，这意味着没有浪费，大大减少了涂装车间对空调的需求，并且二氧化碳排放量大大降低。

当我参观PixelPaint商店时，ABB给我拍了一张照片，然后在一两个小时后把它涂在金属板上，上面涂有全保护涂层。但这种技术不能用于车辆的所有部件，因为它最适合平坦或轻微弯曲的表面。“例如，你不能在门边缘使用 PixelPaint，”Reger 说。“最后，将剩下 10-20% 的表面，您必须使用更传统的技术，但我们的目标是将 Pixel 绘画技术用于其余部分。过度喷洒时，多余的水会掉到下面的水中，但如果你只有 10% 的过程导致这种情况，整个通风系统将下降 80%，这是一个巨大的变化。

ABB还希望其VSLAM技术能够使公司更快地将大型仓库等非定制地点转变为制造空间。AMR 可以在不修改场所的情况下学习位置拓扑，并且可以更轻松地将模块化线路站放置在空间内。永久性基础设施所需的费用将减少。ABB还致力于整合类似ChatGPT的技术，以便机器人可以口头发出命令。

虽然所有这些技术也将有助于降低传统汽车制造的成本，但它们最大的好处是向电动汽车的过渡。为了支持更多车型类型和新纯电动汽车平台的生产，工厂需要更高的灵活性和对市场动态做出反应的能力。ABB的自动化方法可能会为汽车制造商提供更大的灵活性，以应对这一挑战。

【免责声明】本文仅代表作者本人观点，与聚股通无关。聚股通站对文中陈述、观点判断保持中立，不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考，并请自行承担全部责任。

【聚股通版权与声明】

1、凡本网注明“独家稿件”的所有稿件和图片，其版权均属聚股通所有，转载时请注明“稿件来源：“聚股通”，违者本网将保留依法追究责任的权利。

2、凡没有注明“独家稿件”及其它转载的作品，均来源于其它媒体，转载目的在于传递更多信息，与本网立场无关，本网对其观点和真实性不承担责任。

3、如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系，请在发布或转载时间之后的30日以内进行。