中國自動化學(xué)會專家咨詢工作委員會指定宣傳媒體
新聞詳情
gkongbbs

聚焦集成應(yīng)用 思辨工業(yè)機器人未來發(fā)展

http://casecurityhq.com 2015-04-28 15:43 來源:中國工業(yè)報

   中國正由制造業(yè)大國向“智造”強國邁進。國內(nèi)機器人行業(yè)呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢,工業(yè)機器人市場接受度和成本控制正快速提高,工業(yè)機器人已在汽車、電子制造等領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。

  4月19日,以“工業(yè)機器人與機床制造業(yè)升級”為主題的2015工業(yè)機器人高層論壇在京召開,同時也舉辦了中國機床工具工業(yè)協(xié)會工業(yè)機器人應(yīng)用分會成立儀式。與會嘉賓認為,機床工具業(yè)涉足機器人產(chǎn)業(yè)具有獨特的優(yōu)勢,智能機床與工業(yè)機器人之間的界限也很可能會越來越模糊,工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將助力機床工具等制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

  智能制造就是智慧服務(wù)

  上銀科技股份有限公司董事長 卓永財

  現(xiàn)在大家都說我們是制造大國,不是制造強國,但我認為,要成為制造強國,首先要改變的是對制造的認知。

  制造不是目的,是為了滿足人類需求。因為要滿足需求,所以制造就是一種服務(wù),因此要不斷創(chuàng)新,滿足人類不斷衍生出來的新需求,這就需要智能制造以及智慧服務(wù)。

  2011年在德國提出工業(yè)4.0概念,而中國也提出要實現(xiàn)中國制造2025。我們知道德國是制造業(yè)的強國,中國是制造業(yè)的大國。這意味著我們的制造業(yè)進入了一個新的時代。

  但德國已經(jīng)完成了工業(yè)3.0,而中國工業(yè)化發(fā)展歷史不長,大部分還沒有自動化和數(shù)字化,尚處在工業(yè)2.0階段,部分達到3.0水平,所以中國發(fā)展工業(yè),要工業(yè)2.0、3.0和4.0齊頭并進。

  這是基礎(chǔ)的不同,但相同的一點是,兩個戰(zhàn)略都是為了迎接新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命的到來,著眼于以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化為支持的智能化生產(chǎn)。

  從以人為主的制造到數(shù)字化驅(qū)動制造,這是一個很大的改變,對機床工具行業(yè)而言也是個很大的挑戰(zhàn)。我認為,機器人將會在工業(yè)4.0里面擔(dān)任很重要的角色,特別是隨著人機協(xié)同時代的來臨,每萬名員工有百臺機器人會很普遍。

  上銀是中國臺灣惟一從關(guān)鍵零組件起家,進軍機器人研發(fā)的機床工具企業(yè),但其卻是在半導(dǎo)體設(shè)備里全球坐標(biāo)機器人最大供應(yīng)商,可以說在半導(dǎo)體設(shè)備里,上銀機器人已經(jīng)有非常成熟的應(yīng)用。

  經(jīng)過十多年的努力,繼坐標(biāo)型機器人之后,上銀從2010年投入六軸機器人、晶圓機器人,進軍醫(yī)療機器人領(lǐng)域,陸續(xù)與秀傳醫(yī)院開發(fā)內(nèi)視鏡扶持機器手臂、中國醫(yī)藥大學(xué)合作下肢復(fù)健機器人、慈濟醫(yī)院共同研發(fā)洗澡機器人,以及與成大研究手部復(fù)健機器人。其中醫(yī)療器材已通過ISO認證,將在兩岸銷售。

  我認為機器人要發(fā)展,需要面對三個挑戰(zhàn),首當(dāng)其沖就是機器人如何跟控制器連接。一度機器人控制器技術(shù)都掌握在幾家國外大公司手中,雖然這兩年有所改變,但改變速度跟不上需求的進展,我覺得如何打開控制器局面是急需改變的問題。

  其次,由于制造是服務(wù),而用戶的需求是不同的,因此傳感器如何通過云端,把他變成安全的制造業(yè)是要面對的問題。

  最后,怎么熟練將機器人應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域也是一大挑戰(zhàn)。

  最后說一句,未來不是由前瞻來創(chuàng)造,而是透過實質(zhì)的行動。

  工業(yè)機器人走在風(fēng)口浪尖上

  南京埃斯頓機器人工程有限公司 韓邦海

  如今的制造業(yè),正醞釀著一輪技術(shù)和市場的競合,隨之也涌現(xiàn)了一批新的概念,比如智能制造、智能生產(chǎn)等。這些概念不盡相同,但都是強調(diào)要將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到制造業(yè),從而將傳統(tǒng)制造升級到智能制造。

  在這一背景下,各國從自身出發(fā),也都紛紛提出了各自的目標(biāo),并出臺了相應(yīng)的舉措。而中國隨著人口紅利衰減和第三次工業(yè)革命帶來的技術(shù)飛速進步,機器人正閃亮登場,加速進入各個領(lǐng)域。

  不過我國現(xiàn)在處于發(fā)展機器人的起步階段,未來可能形成一個數(shù)萬億的大市場。

  來自國際機器人聯(lián)盟的一項統(tǒng)計結(jié)果顯示,2013年全世界平均每萬人擁有62臺工業(yè)機器人,這一數(shù)字在中國僅為30臺,不足世界平均值的一半。而在工業(yè)發(fā)達國家,這一數(shù)字更是遙遙領(lǐng)先。因此,中國工業(yè)機器人密度存在較大提升空間,市場潛力巨大。

  從需求看,我國已經(jīng)成為全球機器人最大的市場。據(jù)國際機器人聯(lián)盟的統(tǒng)計,2013年產(chǎn)銷機器人是3.1萬臺,增幅達到59%;2014年產(chǎn)銷機器人5.6萬臺,增幅50%。到2014年中國機器人市場保有量是18.2萬臺,而到2017年要達到48.2萬臺,超過德國。

  為此,中國出臺了一系列支持工業(yè)機器人發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策。比如2013年12月,工信部發(fā)布《關(guān)于推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》,《意見》的目標(biāo)是:開發(fā)滿足用戶需求的工業(yè)機器人系統(tǒng)集成技術(shù)、主機設(shè)計技術(shù)及關(guān)鍵零部件制造技術(shù),突破一批核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件,提升量大面廣主流產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性指標(biāo),在重要工業(yè)制造領(lǐng)域推進工業(yè)機器人的規(guī)?;痉稇?yīng)用。

  此外,各地區(qū)也都出臺了機器換人的產(chǎn)業(yè)政策,據(jù)不完全統(tǒng)計,目前國內(nèi)已有超過40多家的機器人產(chǎn)業(yè)園,還有些處于籌建之中,而參與機器人產(chǎn)業(yè)鏈制造的企業(yè)已達到4000家,現(xiàn)在的中國已經(jīng)具有較大的工業(yè)機器人產(chǎn)能,機器人產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)已經(jīng)被推到風(fēng)頭浪尖上。

  雖然我國機器人發(fā)展迅猛,但總體而言,無論從產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術(shù)研發(fā)能力還有高端產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,與國外相比還有很大的差距。2013年中國成為世界第一大機器人銷售市場,但從市場份額來看,跨國公司在中國的市場份額超過75%,其中四大家族(發(fā)那科、ABB、庫卡、安川)又占到其70%。以關(guān)節(jié)機器人為例,2013年所有的加在一起還不如一家國外的企業(yè)。

  從應(yīng)用來看,國產(chǎn)機器人在汽車整車廠幾乎沒有應(yīng)用,最多就用在汽車零部件制造上,從技術(shù)來看,中國機器人發(fā)展還是近期的事情。但最關(guān)鍵的是,國內(nèi)客戶對國產(chǎn)機器人的信任度不夠。

  不過一個奇怪的現(xiàn)狀是,國內(nèi)客戶應(yīng)用國外機器人一般都是從事簡單的工作,而有復(fù)雜工序的工作,他們就找國內(nèi)機器人制造企業(yè)來解決。這就是國內(nèi)機器人承擔(dān)的任務(wù)可能比國外機器人還復(fù)雜。

  在我看來,中國機器人市場非常龐大,需求的多樣化也非常明顯,因此國內(nèi)機器人制造企業(yè)不妨關(guān)注細分市場,用自己的服務(wù)優(yōu)勢和產(chǎn)品性價比優(yōu)勢來服務(wù)客戶,提升客戶的信任度才能為未來的發(fā)展打下一片空間。

  改變才剛剛開始

  柯馬中國區(qū)副總裁兼機器人事業(yè)部總經(jīng)理 賀萬民

  首先,我要向大家介紹一下柯馬??埋R是一家隸屬于菲亞特集團的全球化企業(yè),成立于1976年,總部位于意大利都靈??埋R為眾多行業(yè)提供工業(yè)自動化系統(tǒng)和全面維護服務(wù),從產(chǎn)品的研發(fā)到工業(yè)工藝自動化系統(tǒng)的實現(xiàn),其業(yè)務(wù)范圍主要包括:車身焊裝、動力總成、工程設(shè)計、機器人和維修服務(wù)。目前柯馬是汽車界最大的系統(tǒng)集成商。

  柯馬于1997年正式進軍中國市場,并于2002年成立了獨資企業(yè)——柯馬(上海)汽車設(shè)備有限公司??埋R的機器人基地建在江蘇昆山。本次展會柯馬推出了新型Racer999,它的設(shè)計有效載荷為7千克,但在取放速度下,它的負載能力可達到10千克,其不僅是速度最快的機器人,而且?guī)в蟹抡嫒梭w肌肉的“有型”機身,擺臂時可由腕部釋放巨大動力。昆山工廠將于2016年完成標(biāo)準工業(yè)機器人年生產(chǎn)能力3000臺。

  柯馬的機器人在很長一段時間內(nèi)很少應(yīng)用在一般的工廠,都是專門為客戶定制的特殊應(yīng)用機器人。我們從2012年到2014年在中國的增長平均達到36%,2014年我們的訂單額達到3.24億歐元,其中在汽車生產(chǎn)線上訂單超過百條。

  但從2015年開始這種模式要改變,變得原因有兩點,一是歐美經(jīng)濟所迫,二是中國經(jīng)濟這一輪的不確定影響,不過這種不確定性在我看來是樂觀的不確定性。

  如何判斷中國的機器人市場,我們經(jīng)常提到新常態(tài)。我認為新常態(tài)背后有政府和資本市場兩大推手,使得中國市場從基本建設(shè)投資轉(zhuǎn)向創(chuàng)新性技術(shù)投資。

  2012年之前機器人應(yīng)用都是在成熟市場,而在此之后,我突然發(fā)現(xiàn)與機器人相關(guān)的市場出現(xiàn)了一些新的提法和應(yīng)用,這屬于不成熟市場,比如3C等。

  剛才有人提到了四大家族,我認為那只代表過去幾家企業(yè)在成熟市場占領(lǐng)的優(yōu)勢和地位,但面對3C、金屬加工等新領(lǐng)域,所有的機器人企業(yè)都站在同一起跑線,這些新行業(yè)的機器人應(yīng)用的興起,將顛覆傳統(tǒng)工業(yè)機器人技術(shù),也會改變各自的排位。

  現(xiàn)在大家有一個共識,就是未來五年機器人增加的市場會大于過去20年的總和,那么突破的瓶頸并不單純是技術(shù),而是應(yīng)用,包括與應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)人員和使用人員。

  不過雖然機器人需要技術(shù),但技術(shù)本身還不是機器人,機器人是人們?yōu)橹撤N特殊的需要而制造出來的,它做的是我們不愿做或做不了的事情。從這個意義上說,機器人生產(chǎn)本身也屬制造業(yè),如果再細分,還包括制造商和集成商。柯馬對此很有信心,而柯馬也正在加速調(diào)整市場發(fā)展戰(zhàn)略,逐漸將戰(zhàn)略重點由汽車領(lǐng)域轉(zhuǎn)移到一般工業(yè)領(lǐng)域,其中3C行業(yè)將作為未來的重點。

  機床與機器人可以聯(lián)合開發(fā)市場

  廣州數(shù)控設(shè)備有限公司總經(jīng)理助理 李伯基

  我們公司最近提出要再造輝煌。為什么要再造呢?因為我們認為企業(yè)過去的輝煌是由機床銷售來實現(xiàn)的,而再造輝煌的載體在機器人身上。

  首先與大家分享一組數(shù)據(jù),從中可以看出機床行業(yè)應(yīng)用機器人的關(guān)系。2013年中國數(shù)控機床的保有量大概在130萬臺,全世界是1300萬臺,占到十分之一左右。但是在中國機床行業(yè)應(yīng)用多關(guān)節(jié)機器人的只有1200臺,不到千分之一。機器人和機床有一個比率,與德國、日本、韓國相比,中國還有很大的差距。

  但無可否認,中國機器人應(yīng)用近年來正迅猛發(fā)展。中國機器人應(yīng)用迎來了一個新的時代。

  對于這些,我們也有自己的解讀,我們認為對應(yīng)德國4.0的“智能工廠”和“智能生產(chǎn)”,要重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程,以追趕國際新技術(shù)革命發(fā)展步伐。

  由于機器人與高檔數(shù)控機床的親密關(guān)系,我們認為如果將高檔數(shù)控機床和機器人合在一起,從原先的高端裝備制造業(yè)總類別中分離出來,更容易實現(xiàn)重點支持和突破。這是因為數(shù)控機床和機器人在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝技術(shù)攻關(guān)等原理相同,可以在這個領(lǐng)域快速攜手共進。

  為此,廣州數(shù)控希望與機床行業(yè)共同倡導(dǎo)研究的課題,比如圍繞“精密數(shù)控機床—機器人”專題建立中長期戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,其中包括產(chǎn)業(yè)鏈互補、專用設(shè)備制造、單機—生產(chǎn)線市場開拓等。

  還有面向機床行業(yè)自動化生產(chǎn)的工藝研究和示范應(yīng)用,包括加工、抓過被、鏟刮、焊接、噴漆。此外,聯(lián)合研究解決機床用戶應(yīng)用機器人障礙性問題以及培育機床行業(yè)技術(shù)集成服務(wù)維保隊伍等方面。

  2015年,廣州數(shù)控承擔(dān)20156國家重大專項《5000臺具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的面向機床自動化生產(chǎn)的機器人開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工程》。以此為依托,公司希望與機床企業(yè)聯(lián)合,圍繞機器人本體零件和精密功能部件的生產(chǎn)制造,開發(fā)國產(chǎn)機器人專用加工設(shè)備,滿足機器人生產(chǎn)企業(yè)需求,打破國外壟斷。

  目前,廣州數(shù)控已開發(fā)出減速器專用偏心外圓磨床,還有行星針輪專用復(fù)合磨床。

  我們認為,除了技術(shù)、制造上的合作外,機床企業(yè)還可以與機器人生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合開拓市場銷售新模式,帶動機床產(chǎn)品的銷售由賣單機向賣生產(chǎn)線、由賣設(shè)備到賣工程的方向發(fā)展,共同建立完整的數(shù)控機床市場銷售新模式。

  我認為,目前各地政府紛紛出臺鼓勵支持機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策措施,這為機床與機器人的聯(lián)合銷售提供了良好契機。

  綠色生產(chǎn)操作簡單化

  上海發(fā)那科機器人有限公司常務(wù)副總經(jīng)理 沈 崗

  作為全球最多樣化的FA、機器人和智能機械的制造商,發(fā)那科的焊接、切割、涂膠、搬運及裝配機器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)的各種工序中,并且已經(jīng)成為汽車、電子、醫(yī)藥等行業(yè)自動化生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備。

  發(fā)那科集團研究所主管整個發(fā)那科系統(tǒng)操作軟件、伺服軟件和應(yīng)用軟件開發(fā),我曾擔(dān)任開發(fā)部的部長,大家都知道發(fā)那科是一個世界知名品牌,但或許不清楚其核心技術(shù)曾經(jīng)由一個中國人主管。我從2014年1月開始負責(zé)中國市場的發(fā)那科機器人事業(yè)。

  發(fā)那科與柯馬、廣州數(shù)控一樣也是從數(shù)控為基礎(chǔ),從數(shù)控發(fā)展到機器人領(lǐng)域的,公司現(xiàn)在機器人主要集中在智能機器人領(lǐng)域,產(chǎn)品品種有240種,負重范圍從0.5~2.0kg。

  當(dāng)開始機器人的研發(fā)時,發(fā)那科已經(jīng)是數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)的世界第一,占據(jù)了全球70%的市場份額。發(fā)那科機器人有一個特點,那就是伺服電機、控制部分、軟件、驅(qū)動、傳感器內(nèi)部都是內(nèi)部制造的,所以用戶如果使用機器人設(shè)備出現(xiàn)故障,那我們不會有絲毫的推卸,這也是FANUC機器人最大的競爭優(yōu)勢。

  2014年發(fā)那科機器人全球累計銷售36萬臺,穩(wěn)居全球第一。其在中國市場也不例外,在中國發(fā)那科機器人安裝數(shù)量總計超過3萬臺,而智能機器安裝數(shù)量總計超過12萬臺,市場占有率第一。

  1992年,F(xiàn)ANUC又開始智能機器人的研發(fā),1997年出于大力開拓中國市場的考慮,與上海電氣集團聯(lián)合投資成立了上海發(fā)那科機器人有限公司。

  智能機器人有兩大單元,一個視覺傳感器和力矩傳感器。發(fā)那科是全球唯一提供集成視覺系統(tǒng)的機器人企業(yè),也是全球惟一一家由機器人做機器人的公司。

  我個人認為,如果機器人單獨替代個人部分的工作,并沒有最大實現(xiàn)機器人的價值。發(fā)那科很多的工廠,整個生產(chǎn)過程從零部件的檢測到最終的成品測試都是通過先進的自動化系統(tǒng)操作的,并且這個系統(tǒng)是在嚴格的質(zhì)量管理控制下運行的。

  發(fā)那科機器人智能生產(chǎn)工廠內(nèi)部有1400多臺機器人輔助加工設(shè)備,能實現(xiàn)自動化生產(chǎn),并能做到720h無人化生產(chǎn),工廠現(xiàn)場基本上無人,能做到月產(chǎn)3500臺機器人的產(chǎn)出。

  發(fā)那科機器人產(chǎn)品發(fā)展方向,首先是節(jié)約能源,其次通過新技術(shù)的研發(fā),保證人能便捷安全的使用。在使用能源最少的情況下取得最高的收益,也就是如何做到綠色生產(chǎn),加大投入產(chǎn)出比。

  目前,發(fā)那科研發(fā)出一款產(chǎn)品,使用者只要在某一部位進行拍打,機器人感覺到力超過你設(shè)定范圍,就會自動停止。這就說明,即便沒有護欄,使用者也可以安心地在機器人周邊工作。

  此外,針對目前機器人使用的日益普及,發(fā)那科也致力于機器人使用的簡單化,我們開發(fā)出一種系統(tǒng),操作者可以直接通過牽引機器人工作頭,來實現(xiàn)機器人與加工件的定位。

  當(dāng)然,發(fā)那科也需要降低自動化產(chǎn)品的成本。我相信隨著自動化的不斷普及,產(chǎn)品的批量生產(chǎn),價格必定會逐漸降低。到那個時候,相信,中國的自動化市場會得到爆發(fā)性的增長。

  3C產(chǎn)業(yè)助推智能裝備大發(fā)展

  固高科技(深圳)有限公司副總經(jīng)理 呂 恕

  固高科技創(chuàng)立于1999年,誕生總部位于香港科技大學(xué),同年進入深圳成立固高科技(深圳)有限公司。從成立之初,我們倡導(dǎo)的理念就是要開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的運動控制核心技術(shù),并幫助中國傳統(tǒng)制造業(yè)提升核心競爭力,培養(yǎng)相應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)人才。

  可以說,固高是業(yè)界第一家將技術(shù)開發(fā)與人才培養(yǎng)同步推進的企業(yè),在發(fā)展過程中,我們已經(jīng)與1000多所高校共建實驗室和聯(lián)合培養(yǎng)人才。

  固高三位創(chuàng)始人分別是機器人、微電子和數(shù)控領(lǐng)域的專家,由于這些背景,固高科技吸引了一批運動控制及機電一體化領(lǐng)域的科技精英,成功自主研發(fā)出基于PC的開放式運動控制器、嵌入式運動控制器、網(wǎng)絡(luò)式運動控制器、計算機可編程自動化控制器產(chǎn)品與系統(tǒng),填補了國內(nèi)同行業(yè)的很多空白。不自謙地說,我們是首家將運動控制核心技術(shù)引入中國的企業(yè),目前在這個領(lǐng)域也是國內(nèi)第一品牌。

  公司的定位是專注于運動技術(shù)控制本身的研發(fā),以及技術(shù)創(chuàng)新平臺的企業(yè),同時也重點為客戶提供整體解決方案。

  傳統(tǒng)機器人的運用領(lǐng)域在于汽車行業(yè)以及重裝,但由于固高所處的地理位置,這就決定了我們必須定位差異化,因此我們首先瞄準的就是3C產(chǎn)業(yè)。

  由于全世界七成以上的電子產(chǎn)品都是中國制造,深圳占了其中很大一塊。3C產(chǎn)業(yè)對機器人靈活性和精確度的要求更高,國際巨頭們涉足也較少,深圳的機器人產(chǎn)業(yè)應(yīng)聚焦于電子制造等3C領(lǐng)域。

  近年來,手機產(chǎn)業(yè)對制造產(chǎn)業(yè)推動產(chǎn)生了巨大的推動作用,過去一臺單一品種的機床銷量達到1萬臺就差不多了,可是在手機行業(yè),僅僅一個客戶對單一機型的采購就可能到3萬臺??梢哉f,針對手機領(lǐng)域的機床出現(xiàn)了爆發(fā)式增長,而我們固高的運動控制器也取得高速發(fā)展。

  但高速發(fā)展也引發(fā)了一系列的問題,比如對給蘋果前端做加工的加工中心,對于可靠性、穩(wěn)定性、一致性的要求日益嚴苛。而且對精益求精的需求也帶來工序繁雜緊湊,一個手機后蓋也許要50個工序,就需求進行工位整合。此外個性化,短周期的要求也很明顯,一個訂單有可能是上千套、上萬套,這就要求承接企業(yè)必須在短時間內(nèi)準備好產(chǎn)能,否則訂單就完全泡湯,這對企業(yè)現(xiàn)金周轉(zhuǎn),資金鏈提出了很高的要求。

  新工藝也必然引入高風(fēng)險。前段時間,GT申請破產(chǎn)保護,這家藍寶石生產(chǎn)商選中一種新技術(shù),并率先將其推出市場,并藉此獲得競爭優(yōu)勢,但結(jié)構(gòu)是蘋果并沒有大舉應(yīng)用這一產(chǎn)品。

  最后3C產(chǎn)業(yè)的個性化快速發(fā)展,需要與相連的各環(huán)節(jié)必須快速市場響應(yīng)。比如需求工藝、信息、技術(shù)、資本的快速多重融合。

  綜合來看,我認為,我國工業(yè)信息化的融合除了政策的導(dǎo)向外,還有來自真正客戶需求拉動。

版權(quán)所有 中華工控網(wǎng) Copyright?2024 Gkong.com, All Rights Reserved