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AI辅助机器人优化包装生产线

作者:本站编辑      2026-07-10 18:50:46     0
AI辅助机器人优化包装生产线

AI辅助机器人优化包装生产线

2026 北美自动化展展出多款前沿包装技术与行业新趋势,智能机器人与物理人工智能成为核心亮点。

内容速览

  1. 机器人融合物理人工智能,赋予包装产线应对复杂、多品类生产所需的柔性能力;
  2. 多款全新机器人亮相:Fanuc弧形机械臂机型、紧凑型超薄 SCARA 机器人,以及搭载雅可比软件、由 AI 驱动的混箱码垛机器人;
  3. 数字孪生仿真大幅缩短产线调试周期;语音转文字机器人示教技术前景广阔。

物理人工智能重塑制造业

展会全场热议物理人工智能——IBM,将其定义为人工智能与实体设备深度融合,让机器自主感知现实环境、自主逻辑判断并执行作业。

但包装设备厂商该如何落地这项技术?多家包装设备参展商已与英伟达达成合作,英伟达自身定位为 “人工智能计算企业”。对包装行业而言,英伟达可提供开源智能运算核心,为包装设备、整条产线赋予智能大脑。我在鲁马菲尔德、康耐视、Fanuc展台均看到英伟达品牌标识。

英伟达自主机器产品管理总监阿米特・戈尔表示:企业并未专门针对包装行业开发方案,但包装领域具备巨大自动化升级空间,核心需求就是产线柔性。“如今我们拥有成熟工具,足以应对包装行业复杂多变的生产工况。” 戈尔说道。

AI 智能设备能耗问题

数据中心运行 AI 模型需要海量算力,耗电量巨大,那搭载 AI 的包装设备是否会大幅增加用电成本?

戈尔给出否定答案,原因有两点:其一,绝大多数物理 AI 应用采用边缘计算设备,实现同等功耗下性能翻倍;其二,大量模型训练在云端数据中心完成,再将训练完成的模型部署至现场设备。

仿真技术缩短研发与调试周期

各大展台随处可见 “数字孪生” 标识,搭配彩色人机交互界面(HMI)直观展示仿真流程 —— 无论是否叠加 AI,都能快速完成方案验证与产线调试决策。这一技术其实并不新鲜,包装行业数十年前就已使用仿真工具,但 AI 技术进一步提升仿真运算速度与功能上限。

人形机器人 vs 工业专用机械臂

多家机器人厂商在采访中谈及 “是否需要人形机器人”,核心观点可概括为:机械臂是刚需,人形腿部毫无必要,轮式底盘移动效率更高。现场有人提出新思路:与其两臂双腿,不如四臂机器人;若认可四臂优势,五臂机型性能会更强。电影《挽救计划》中的机器人洛基就配备五支机械臂,五臂设计可同时兼顾移动与多工位操作,实用性极强。

语音示教初见成效,但尚未成熟

周三主旨论坛上, Standard Bots首席执行官埃文・比尔德介绍语音示教技术,操作人员可直接对机器人下达指令、完成设备编程。  

Standard Bots市场经理亚历克斯・泰斯肯表示,当前语音转文字功能仅用于快速录入文本,替代手动打字,暂无法直接语音控制机器人,不免令人遗憾。

补充:本场主旨论坛中,比尔德现场演示机器人示教程序,全场三次响起掌声。其中一次是他介绍,公司本年度服务收入为零 —— 并非收取服务费政策调整,而是设备几乎无需售后维护。企业对产品可靠性极具信心,已将设备质保年限从 1 年延长至 3 年。

全新包装专用机器人产品亮相

Fanuc推出三款适配包装场景的全新机型,亮点突出:

  • M-710 ID 弧形机械臂机器人

全新弧形臂设计不只是外观简洁炫酷,更具备实用价值:弧形结构可让机械臂前端距离产品更近数毫米。看似微小的距离优化,对场地狭小的工厂提升空间利用率作用显著。

除作业范围提升外,弧形臂版本运行速度较直臂机型提升 10%。展台上展出为食品级机型,采用白色涂装,区别于Fanuc标志性的黄色机身。

  • 全新超薄紧凑型 SCARA 水平多关节机器人

Fanuc重构 SCARA 机械臂结构,第二级关节改为内置在一级关节下方,降低整机高度,适配低矮作业空间。

现场展出机型负载 9 千克,高于前代产品。谈及运行速度时,Fanuc全球大客户执行总监韦斯・加勒特称,这是企业目前速度最快的 SCARA 机器人;应用场景方面,该机型专为层高受限的医药包装产线打造。

  • CRX-30ia 协作机器人,适配混箱 / 标准码垛作业

这款协作机器人代表行业趋势:标准化协作机器人方案,低成本、体积小巧、快速部署。

机身白绿配色是协作机器人标志性外观;基座顶部配有一条荧光绿色灯带,实时显示设备运行状态,无需额外外置信号灯。

趣味展示:Fanuc全系列协作机器人集中布置在展台顶部,同步编程完成联动舞蹈演示,直观展示设备运动性能。

ABB 同样展出一款创新混箱码垛工作站,设计方案前所未见。我从多个角度拍摄现场演示视频,结构较为复杂,下文拆解这套工作站在工厂内的完整作业流程:

整套系统搭载雅可比 AI 运算软件,作为设备智能大脑,省去造价高昂的前置分拣设备。

码垛工作站组成部分

  • 1 台工业机器人;
  • 进料输送线(展会演示同步输送 7 种不同尺寸纸箱);
  • 阶梯式多层缓存货架,布置在工作站单侧或双侧(错落分层,非垂直堆叠);
  • 1~2 个待码放托盘;
  • 出料端口(可对接输送线或自动移动机器人 AMR)。

ABB 机器人工程师德克兰・伯克介绍,混箱码垛逻辑类似电子游戏《俄罗斯方块 3D》:需要快速匹配不同尺寸箱体,堆叠出稳定紧凑的托盘货垛。

      纸箱进入工作站后,软件实时规划堆叠方案,动态分配箱体摆放位置。机器人抓取纸箱,若托盘当前空位不匹配箱体尺寸,则放置至阶梯缓存货架;待托盘出现适配空位时,机器人再从货架取箱码垛,不再从进料线抓取。

这套系统可将多种规格纸箱组合成填充率 70%~90%、稳固均衡的整垛。传统混箱码垛货垛空隙多,本方案最大限度减少空隙,单托盘装载箱体数量更多,物流运输效率大幅提升。

伯克表示,该机器人工作站采购成本远低于传统全自动混箱码垛设备;单台机器人每小时可处理约 500 箱,整机占地仅 20×20 英尺。

另一款包装配套新品:MūL MARC 自主移动料车

这款简易自主搬运车无需连接 Wi-Fi、无需 IT 系统配置,整机调试仅需 10 分钟。操作人员只需牵引车辆行走一遍路线,即可完成路径示教;依靠车载传感器与摄像头自主导航,可运输包装耗材至各产线,不同型号载重 100~200 磅。

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