文/小 聂
“智慧工厂”与设备智能管理调查系列报道
机器人引发工业智能制造新模式
——来自新松机器人自动化股份有限公司的报道
文/小 聂
当前机器人正引发着新一轮的制造业模式变革。新松机器人自动化股份有限公司结合自身优势,将机器人、智能物流设备和网络信息技术完美融合,打造出了真正意义上的数字化智能无人工厂。新松数字化智能工厂涵盖了制造的生产、质量、物流等环节,主要解决工厂、车间、生产线以及产品从设计到制造实现的转化过程,是智能制造的典型代表。
《中国制造2025》是我国实施制造强国战略第一个10年的行动纲领,其中计划将机器人作为大力推动的重点领域之一。当前机器人正引发着新一轮的制造业模式变革。新松机器人自动化股份有限公司(以下简称新松公司)结合自身优势,将机器人、智能物流设备和网络信息技术完美融合,打造出了真正意义上的数字化智能无人工厂。
新松数字化智能工厂涵盖了制造的生产、质量、物流等环节,主要解决工厂、车间、生产线以及产品从设计到制造实现的转化过程,是智能制造的典型代表。新松数字化智能工厂自推出以来得到了业界的高度关注,也得到了市场的高度认可。
目前,新松公司整合了企业工业机器人、智能物流、自动化生产线及MES制造执行系统等核心业务,实现涵盖产品全生命周期的智能制造全自动化,从设计到生产制造之间的不确定性大大降低,从而缩短产品设计到生产的转化时间,并且提高产品的可靠性与成功率,致力于打造数字化智慧工厂。未来,新松公司将持续提升顶层架构设计和软件方面的集成,满足更多的企业完成智慧工厂或数字化工厂的需求,在推动产业转型升级中发挥更大的作用。
新松公司整合了工业机器人、智能物流、自动化生产线及MES制造执行系统等核心业务,致力于打造数字化智慧工厂
随着现有生产车间对工作效率、机床利用率及生产安全的要求越来越高,传统加工生产过程中的上下料和搬运过程因费时、费力已经无法满足要求,因此能够改变传统的物流方式,实现所有工业过程中工件的自动抓取、上料、下料、工件翻转等,满足加工生产线快速、批量、高效、精确、省时省力等要求的全线自动化生产系统将成为越来越多的工厂的理想选择。
新松公司正是基于对今后制造工厂将越来越多地采用自动生产线和自动化程度高的加工设备这一发展趋势的深刻理解,在针对机加工自动化装备产业进行产品研发和设计时,充分从提高生产效率、灵活进行工艺修改、提高工件出厂质量等方面进行思考,针对工件加工中的不同姿态,以及安装上下料等问题,给出了有效的解决方案,以最终实现自动化、无人化的机加工的目标。智能数字化加工车间是智能制造的典型代表,主要解决工厂、车间、生产线以及产品从设计到制造的转化工程,使设计到生产制造之间的不确定性降低,在数字空间中将生产制造过程压缩和提前,使生产制造过程在数字空间中得以检验,从而提高系统的成功率和可靠性,缩短从设计到生产的转化时间,实现产品生命周期中的制造、装配质量控制和监测等各阶段的功能。
对企业来说,“智慧工厂”就是以工业机器人为核心的自动化工厂。工业机器人是拥有精确计算、关节活动、视觉识别等诸多功能为一体并应用于工业领域的机器人。机器人把“人”从生产线上解放出来,并且提升了产品的竞争力。在以前,只有特别危险和劳动强度大的产业——如焊接、粉尘、喷漆这类对人体损伤较大的行业才会使用机器人。但是技术发展到今天,特别是随着用工成本的增加,机器人的应用有了飞快的提升。另一方面,我国已经把机器人在制造业中的应用提到了战略层面,国家“十二五”规划中所提及的智能装备的普及应用程度,很大一部分将取决于机器人和以机器人为核心的高端装备水平的高低。基于这几个因素,近几年机器人的使用进入一个高潮。通过实验证明,一个机器人至少能代替3个流水线工人的工作。现在机器人在各个领域——汽车制造、卫浴、五金、陶瓷、食品、医药甚至金融都有很大的市场前景。经过多年的发展,机器人的技术已经成熟且价格逐渐降低,对很多企业而言,通过机器人来完成一些非常精细的制造已经不存在经济上的障碍。
工业机器人已经在制造业中承担了“劳动者”也就是“生产力”的角色,而生产力是人类社会发展的最终决定力量。换言之,谁掌握了工业机器人的核心技术,谁就掌握了未来社会劳动者的素质和能力,谁掌握了工业机器人的市场,谁就掌握了未来社会劳动者的数量和资源。机器人已成为人类社会未来发展的核心生产要素,直接决定国家竞争优势。这次科技革命带来的最明显的变化是,直接的生产领域中几乎看不到人影了,它将基本上实行数字化自动生产,以加工和制造为基础的劳动密集型产业,将有可能成为历史的遗迹。
权威部门资料显示,到2017年世界机器人市场新增容量将达到1600亿元。而未来随着服务机器人走进家庭,一个数万亿美元的超级大市场,正在世界形成。“面对着眼前的热潮,我们是当一个欣赏者,还是参与者,从中获取一笔财富?我们需要快速觉醒了!”新松公司总裁曲道奎表示,近几年中国机器人市场的增速处于世界前列,2014年中国的机器人产销全球第一,全国有20余家机器人产业园正在建设,机器人产业浪潮正席卷中国。
在新松公司新松智慧园,数字化智能生产线占地15000多平方米,集成了新松公司核心的移动机器人、堆垛机器人、装配机器人、检测机器人等系列产品。可实现物料自动搬运、柔性物料传输、零部件自动清洗、自动化装配等功能,将机器人、智能设备和信息技术三者在生产过程中完美融合,解决产品从设计到制造全生产周期的转化。
操作人员演示了生产全过程:零部件进入一体仓库后即自动产生信息流,和企业生产系统进行对接;生产时,AGV移动机器人可根据指令,自动到仓库取货,搬运到装配区;在装配区,由带视觉定位的工业机械手自动装配各种零部件,之后再传送到自动喷涂区进行喷涂、烘干;最后,将把产品送到机器人检测区进行检测,成品入库。
“这条生产线之所以称为数字化制造,是因为整个过程实现了数字控制,是对传统的规划设计理念的一种颠覆。”新松公司品牌与公共关系部部长哈恩晶介绍说,目前生产线仍在调试阶段,部分岗位还需要人工协调,真正运行后,所有岗位都是“机器人”独立完成,只需要工程师进行视频监控就行了。
数字化工厂技术代表了全球最先进的制造模式,它将机器人、智能设备和信息技术完美融合。这种模式已在汽车制造、航空航天、造船以及电子等行业得到应用,特别是在复杂产品制造企业取得了良好的效益。新松公司高端装备自动化事业部总经理刘长勇介绍,新松公司数字化工厂技术包括工业机器人、智能物流、自动化生产线及MES制造执行系统等内容,涵盖了工厂的生产、计划的制订和执行、产品质量控制及物流自动化管理等诸多环节。
自从2011年第一套2000万元的数字化工厂技术被应用,新松公司先进的数字化工厂技术及系统解决方案不断在新的领域取得突破。2013年与辽宁美城在线印刷签订数字化车间合同。2014年2月,新松与青岛海信签订战略合作协议,帮助海信在自动化工厂构建、自动仓储物流、机器人自动化应用等方向进行规划。2014年3月,新松公司与骏马石油装备制造有限公司签订了《项目合作协议》,用3年时间为骏马石油建设3个数字化工厂,合同总金额预计约为6亿元。目前,已经与新松合作及有意向与新松进行数字化工厂业务洽谈的企业,已达10余家。业务快速增长的背后,是新松公司数字化工厂技术已占据了中国智能制造的制高点。与国外同类产品技术相比,经用户使用验证,新松公司数字化工厂技术水平处于国际先进水平。
数字化工厂技术代表了全球最先进的制造模式,它将机器人、智能设备和信息技术完美融合
此次新松与骏马公司合作,生产线的建设以实现“零人工搬运、零人工组对、零人工焊接”为目标,业内认为合作将为数字化工厂在石油及相关高端装备行业的发展起到示范作用,强化新松在行业中的市场地位,标志着新松凭借技术及综合实力的优势正式进军重机、重容焊接自动化领域。
“市场人士预测,机器人行业未来将有10年的黄金发展期。新松公司借此机遇将获得长足发展,并向数字化工厂技术的世界之巅迈进。”刘长勇信心满满地说。未来,新松公司将持续提升顶层架构设计和软件方面的集成,满足更多的企业完成智慧工厂或数字化工厂的需求,在推动产业转型升级中发挥更大的作用。
与国外同类产品技术相比,经用户使用验证,新松公司数字化工厂技术水平处于国际先进水平
新松公司将在青岛高新区设立区域性控股集团公司,建设机器人产业创新平台及产业化基地,主要产品包括各类新型工业机器人、服务机器人、智能制造装备及能源自动化成套装备等。根据协议,青岛市政府与新松公司将共建青岛新松国家级机器人产业创新平台,包括新松青岛中央研究院、机器人国家重点实验室、国家机器人工程技术分中心、博士后科研工作流动站、院士工作站等。
曲道奎表示,公司目前进入全国布局阶段,之所以选择青岛做北方总部,是综合考量的结果。因为青岛具有区位优势和工业强市的基础,高新区又有比较好的政策支持。新松正在进行产业链整合以及与日韩的合作,下一步还将发展水下机器人项目,青岛有得天独厚优势,可以在产业上有很好的支撑作用,也可以起到桥头堡作用,业务可以辐射北方。
“面对强敌,新松公司无论规模上,品牌上、市场上,综合实力上还处于弱势,还面临着生存危机。”曲道奎对此非常清醒。如今,走在“智”造之路的新松产品线涵盖五大系列,其中三大类运用在工业生产领域,填补了多项国内空白,这也是新松公司的强项所在。现在公司通过核心机器人技术,做了很多适合生产自动化过程的流水线、自动化装配检测生产线和智能物流,发展了很多高端的智能装备。其中,工业机器人产品特别是洁净(真空)机器人多次打破国外技术垄断与封锁,大量替代进口,让中国人在世界机器人产业领域站起来了。
曲道奎说:“目前来讲,我们所做的智慧工厂里可以实现全数字化和无人化,它的本质就是把我们的核心机器人产品和我们的高端装备通过软件系统以及网络化的联机很好的连接起来之后,能够实现整个车间的智能化。这个智能化能贯穿整个生产过程:从原料进场到加工完成的全产品生命周期,这就是我们所打造的智慧工厂。在我们新松新建的新松智慧园园区内,有一个四号厂房就是国内首创的用机器人生产机器人的数字化车间示范线,在‘用机器人生产机器人’的这个生产线里,集成了传统的工业机械手进行装配检测、移动机器人进行物流搬运,集成了自动化立体仓库做智能仓储、自动化流水线装配,配以大型综合监控室,这也将我们新松的核心业务与核心产品集中体现了。事实上,自动化集成程度如此高的智慧工厂,在国际上都是领先水准。而到2020年,新松不仅在国内要成为领军企业,在国际上也要进入第一流企业行列。”