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新松機(jī)器人: 智能制造是最后一次革命

近年來,工業(yè)4.0概念越演越烈,而“智慧工廠”作為工業(yè)4.0的核心,正在貫穿產(chǎn)業(yè)升級全過程。在國內(nèi),2015年正式頒布的《中國制造2025》中明確提出將智能制造作為政府引導(dǎo)工程,加快推進(jìn)智能制造的落地應(yīng)用對于提升中國制造競爭力至關(guān)重要,在此過程中,“智慧工廠”的實施落地也是中國走向“智能制造”的關(guān)鍵性標(biāo)志。沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司(以下簡稱“新松”)作為工業(yè)4.0的踐行者與推動者,擁有豐富的“智慧工廠”建設(shè)經(jīng)驗,為此,OFweek機(jī)器人網(wǎng)采訪了新松智慧工廠BG副總裁張雙林先生,就中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型“智慧工廠”的技術(shù)和經(jīng)驗進(jìn)行了分享。以下為采訪文字實錄:

新松智慧工廠BG副總裁張雙林

智能制造已成為中國制造業(yè)的主要發(fā)展方向,而新松早在2014年就開始布局?jǐn)?shù)字化智慧工廠,這些年來新松取得了哪些相關(guān)的成就?

張雙林: 2013年德國在漢諾威博覽會上提出“工業(yè)4.0”,那個時候中國還屬于1.0補(bǔ)課、2.0普及、3.0示范并行的階段;而新松早在2013年之前就以“數(shù)字化工廠”的理念來實施了諸多產(chǎn)業(yè)項目落地,在“工業(yè)4.0”概念提出來以后,新松明確“智慧工廠”發(fā)展方向,成立“智慧工廠”BG,以自身產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和研發(fā)實力參與、打造多個“智慧工廠”項目并申報國家工信部,其中包括“沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司機(jī)器人智能工廠試點示范項目”、“長沙中興智能技術(shù)有限公司智能通訊終端智能制造試點示范項目”、“孚能科技(贛州)有限公司新能源汽車動力電池智能制造試點示范項目”等,均已成為“2017智能制造新模式試點示范項目”。

新松這些年的成就可以用一系列的數(shù)字來總結(jié):從技術(shù)到核心零部件再到機(jī)器人,新松同步推進(jìn)最新技術(shù),全面布局智能產(chǎn)品,截至2018年7月10日,新松已公開的中國專利申請累計達(dá)到1068件,其中800多件是2012年以后申請的。這些申請涉及到了機(jī)器人控制系統(tǒng)和控制方法、驅(qū)動裝置、傳感系統(tǒng)、機(jī)器人關(guān)節(jié)、減速器等,并且涉及工業(yè)機(jī)器人、移動機(jī)器人和潔凈(真空)機(jī)器人等多種類型的機(jī)器人。

新松目前有著國內(nèi)最大的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地,在打造“智慧工廠”系統(tǒng)的過程中,工業(yè)機(jī)器人+ 的模式優(yōu)勢具體表現(xiàn)在哪些方面?

張雙林:新松智慧工廠通過運(yùn)營管理智能化平臺、倉儲物流智能化平臺、生產(chǎn)設(shè)備智能化平臺來打通整個工廠運(yùn)作流程,其中運(yùn)營管理智能化平臺可以對ERP、OA SCM、PLM、 APS、MES、WMS、SCADA、ANDON等系統(tǒng)進(jìn)行集成,可以與企業(yè)原有系統(tǒng)進(jìn)行對接,滿足用戶的不同需求,定制對應(yīng)方案;而倉儲物流智能化平臺是一個基于立體倉庫、AGV、桁架機(jī)械手、機(jī)器人、輸送分揀構(gòu)成的智能物流系統(tǒng);還有,生產(chǎn)設(shè)備智能化平臺是基于自動裝配檢測系統(tǒng)、機(jī)器人、AGV、焊接裝備、3D打印等系列智能裝備的平臺。從而通過對產(chǎn)品分析、工藝分析、區(qū)域規(guī)劃、系統(tǒng)規(guī)劃、實際輸出、實施交付的流程實施一個模塊化、平臺化、柔性化的智慧工廠。

新松整個“智慧工廠”系統(tǒng)中處處包含著“工業(yè)機(jī)器人+” 的模式,新松作為國內(nèi)最大的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地,在機(jī)器人使用成本以及機(jī)器人核心技術(shù)開發(fā)等方面有著得天獨厚的優(yōu)勢,機(jī)器人作為平臺化硬件,柔性化的特點使得調(diào)整工廠產(chǎn)能和工藝流程上都易于實施,從項目角度來看,與機(jī)器人的結(jié)合可以縮短項目周期,從而優(yōu)化整個工廠生產(chǎn)模式。新松在“智慧工廠”方面是根據(jù)平臺性和定制化的軟件支撐來滿足用戶的不同需求,來定制對應(yīng)方案。

“智慧工廠”需要海量數(shù)據(jù)智能處理和多終端信息輸送,通訊技術(shù)是一個關(guān)鍵也是難點,那么新松如何保障通訊的高效和可靠性?除了通信之外,新松還在哪些關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新上取得怎樣的研究成果?

張雙林:通訊在前期項目大多采用有線的方式,借助速度快、抗干擾、遠(yuǎn)距離、保密性好的光纖,對于必須采用無線通訊的環(huán)境,比如立體倉庫系統(tǒng)中和AGV均采用工業(yè)級無線通訊,保證可靠性和快速響應(yīng);同時新松也在時刻關(guān)注5G,相信真正被應(yīng)用的5G會對整個無線通訊及整個新系統(tǒng)布局有重大影響,也能更好的把機(jī)器人和設(shè)備結(jié)合起來。

“智慧工廠”是一個多技術(shù)融合的系統(tǒng),包括信息輸送、智能物流、智能裝備等技術(shù);新松在這些技術(shù)上每年都會取得數(shù)量相當(dāng)可觀的發(fā)明。

比如在2017年底,新松推出一款柔性多關(guān)節(jié)的機(jī)械手臂,是中國首臺7軸協(xié)作機(jī)器人,手臂能360度轉(zhuǎn)動,具備快速配置、牽引示教、視覺引導(dǎo)、碰撞檢測等功能,適用于空間有限、對精度要求高的工廠。

柔性7軸協(xié)作機(jī)器人

在2018年7月在上海舉辦的CIROS2018上,新松的蛇形臂機(jī)器人、復(fù)合機(jī)器人、物品運(yùn)送機(jī)器人等六大產(chǎn)品參展。其中蛇形臂機(jī)器人不同于傳統(tǒng)離散關(guān)節(jié)型機(jī)器人的工作方式,采用末端跟隨控制方法,提升了機(jī)器人的靈活度和適應(yīng)性,更適合在極端惡劣的環(huán)境下正常工作。12個關(guān)節(jié),24+1個自由度,可以平穩(wěn)、靈活地避開障礙物。復(fù)合機(jī)器人將智能移動機(jī)器人、多關(guān)節(jié)機(jī)器人、視覺識別等技術(shù)完美融合。

蛇形臂機(jī)器人

復(fù)合機(jī)器人

在2018年6月,德國慕尼黑開展的2018Automatica上,新松發(fā)布新型人工智能控制平臺集成了自主研發(fā)的復(fù)合機(jī)器人運(yùn)動算法和攜帶的多種環(huán)境感知設(shè)備實時監(jiān)測數(shù)據(jù),實現(xiàn)了雙車雙臂完成復(fù)雜運(yùn)動路徑下及運(yùn)動指令下的多次重復(fù)定位和動態(tài)糾錯。在路徑規(guī)劃方面, “一種機(jī)器人作業(yè)運(yùn)動路徑規(guī)劃方法及系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請,其中不用周期性地發(fā)送試探信息和收到反饋信息進(jìn)行位置閉環(huán)曲線計算,可節(jié)約通信時間,實時矯正更合理的路線。

雙車雙臂

“工業(yè)4.0”的浪潮已經(jīng)席卷全球,貫穿其中的“智慧工廠”發(fā)展成既定事實,基于我國國情,中國制造業(yè)應(yīng)如何轉(zhuǎn)型智慧工廠?這些又可以為企業(yè)創(chuàng)造怎樣的機(jī)遇和價值?

張雙林:新松總裁曲道奎曲總曾說過,企業(yè)的轉(zhuǎn)型在于找準(zhǔn)企業(yè)最關(guān)心的是什么、企業(yè)的痛點是什么,從這四個方向考慮:一、實現(xiàn)企業(yè)制造效率的提高、二、降低企業(yè)制造的成本、三、減少企業(yè)能源的消耗、四、提高企業(yè)制造的柔性化;而“智慧工廠”會將制造的柔性化和靈活性很好的體現(xiàn)出來。

“智慧工廠”機(jī)器人平臺化產(chǎn)品對用戶來說,快速響應(yīng)、柔性化生產(chǎn)有助于產(chǎn)品快速換型、快速推向市場;另外,機(jī)器人的大部分使用也是對國內(nèi)外機(jī)器人企業(yè)前端產(chǎn)業(yè)的一種拉動作用。

智慧工廠未來能達(dá)到怎樣一個高度?會遇到哪些轉(zhuǎn)型困難阻擋?新松將繼續(xù)往哪些方向發(fā)力?

張雙林:我們認(rèn)為“智能制造是最后一次革命”,“智慧工廠”是處于不斷發(fā)展、不斷變化的狀態(tài),難以斷定智慧工廠未來會達(dá)到一個怎樣的高度,但可以肯定的是“智慧工廠”將來的發(fā)展會朝著更便捷、更高效、更智能,對智慧工廠本身的生產(chǎn)體系來說,人員會更少,實施制造會更快,組織起來更便捷。

目前國內(nèi)制造業(yè)是處于“工業(yè)1.0”到“工業(yè)3.0”并存的現(xiàn)狀,不同制造業(yè)企業(yè)有各自不同特點,還有很多基礎(chǔ)工作還待完成,比如先實施一些企業(yè)的數(shù)字化,在設(shè)備、產(chǎn)品設(shè)計和物料供應(yīng)等方面作出努力,才能真正實現(xiàn)傳統(tǒng)行業(yè)到智能制造轉(zhuǎn)型,過程時間可能會持續(xù)十年或更久。

未來新松實施三點:一是智慧工廠標(biāo)準(zhǔn)體系的建立,二是智慧工廠平臺的建立,三是智慧工廠生態(tài)的建立; 智慧工廠是一個大的集成融合,未來新松會和一些很優(yōu)秀的企業(yè)一起打造智慧工廠生態(tài),為更多有需求的企業(yè)提供更好的服務(wù)。

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