原標(biāo)題:形成全產(chǎn)業(yè)鏈自主生產(chǎn)能力,應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋52個(gè)行業(yè)大類——國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人大顯身手
江西省新余市賽維電源公司太陽能組件車間,工業(yè)機(jī)器人在自動(dòng)化生產(chǎn)線上精準(zhǔn)操作,趕制高效光伏太陽能組件。
凌厚祥攝(人民視覺)
1月9日,工業(yè)機(jī)器人在山東省濱州市陽信縣一家半導(dǎo)體生產(chǎn)企業(yè)車間內(nèi)生產(chǎn)半導(dǎo)體。
初寶瑞攝(人民視覺)
卡諾普焊接機(jī)器人。
受訪企業(yè)供圖
卡諾普數(shù)字化工廠生產(chǎn)線。
受訪企業(yè)供圖
嘉騰平衡重?zé)o人叉車調(diào)試中。
受訪企業(yè)供圖
嘉騰機(jī)器人近日推出國內(nèi)首臺(tái)差速20噸AGV驅(qū)動(dòng)單元,該驅(qū)動(dòng)單元采用差速重載動(dòng)力模組以及控制策略,增強(qiáng)了產(chǎn)品實(shí)用性和耐用性。據(jù)悉,重載AGV可用于航天、高壓容器、大型基建工程、模塊化建筑工程等行業(yè)。
受訪企業(yè)供圖
在人們印象中,機(jī)器人通常具有“人”的特征——有四肢,能行走,還能與人進(jìn)行某種程度的交流。然而,實(shí)際生活中應(yīng)用更多、真正能提高效率服務(wù)于人、解決實(shí)際需求的,卻并非“人形機(jī)器人”,而是各式各樣的自動(dòng)化機(jī)械,也就是“工業(yè)機(jī)器人”。
工業(yè)機(jī)器人的形態(tài)千差萬別,與其實(shí)際應(yīng)用場景密切關(guān)聯(lián),有的是機(jī)械手、機(jī)械臂,有的則是一整套自動(dòng)化設(shè)備。在這個(gè)領(lǐng)域,中國起步雖晚,卻成績斐然,已形成全產(chǎn)業(yè)鏈自主生產(chǎn)能力,一些細(xì)分領(lǐng)域比肩國際先進(jìn)水平。在中國,工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用情況如何?機(jī)器人廠商是如何大踏步追趕的?又將如何更上層樓?本報(bào)記者采訪了幾家獲評(píng)工信部專精特新“小巨人”的工業(yè)機(jī)器人企業(yè),一起來看他們的成長故事。
機(jī)器換人,賦能千行百業(yè)
焊接作為工業(yè)“裁縫”,是工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的加工手段,也是個(gè)苦差事。車間里,弧光閃爍、焊花飛舞的畫面很美,可對(duì)焊工來說,在煙塵、弧光和轟鳴聲中切割下料、組對(duì)焊接,還要保證不出差錯(cuò),這哪是什么愜意的事!
怎樣在這樣的工作環(huán)境中保證焊接質(zhì)量?
焊接機(jī)器人為解放焊工提供了一種選擇。“比如電力行業(yè)的鐵塔塔腳焊接,是在一張厚板上焊接角鋼和多張筋板,需要保證熔深、焊縫寬度、焊接強(qiáng)度等,同時(shí)工件品種多樣、參數(shù)多變,難度很大。”成都卡諾普機(jī)器人公司副總經(jīng)理鄧世海說,焊接機(jī)器人正是卡諾普的優(yōu)勢產(chǎn)品。卡諾普提供的專業(yè)整體焊接方案便捷易用,其軌跡智能補(bǔ)償算法能夠讓機(jī)器人焊接精度和速度比肩國外先進(jìn)技術(shù),可替代經(jīng)驗(yàn)豐富的高水平焊工。卡諾普的3款焊接機(jī)器人,具有工作空間大、運(yùn)行速度快、重復(fù)定位精度高等優(yōu)勢,自2019年問世以來迅速成為國內(nèi)翹楚。
工業(yè)4.0時(shí)代,生產(chǎn)要自動(dòng)化,物流也要自動(dòng)化。在倉庫管理中,出入庫、補(bǔ)貨、揀選、搬運(yùn),這種重復(fù)性的純體力勞動(dòng)更是機(jī)器換人的目標(biāo),不過實(shí)現(xiàn)起來并不容易。如何避障?貨物擺放、堆疊不規(guī)則時(shí)如何精準(zhǔn)抓取?
對(duì)于在AGV(無人搬運(yùn)車)行業(yè)深耕十幾年的嘉騰機(jī)器人來說,這已不是難事。嘉騰機(jī)器人公司副總裁陳洪波介紹,目前其產(chǎn)品涵蓋激光導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航、磁導(dǎo)引、自然導(dǎo)航等多種導(dǎo)航方式,無人叉車、移動(dòng)地盤、牽引機(jī)車產(chǎn)品等可為工廠、倉庫、碼頭等提供室內(nèi)外服務(wù),汽車生產(chǎn)商尤其青睞其自動(dòng)化整體解決方案。
“汽車車間對(duì)物流自動(dòng)化和柔性生產(chǎn)提出了很高要求,嘉騰AGV系統(tǒng)不但能夠?qū)崿F(xiàn)零部件的自動(dòng)化配送,還能組成自動(dòng)化柔性裝配裝置,在汽車沖壓車間、焊裝車間、總裝分裝線等整個(gè)生產(chǎn)過程中得到普遍應(yīng)用,大幅度提高生產(chǎn)效率。”陳洪波介紹。
據(jù)工信部裝備工業(yè)一司司長王衛(wèi)明介紹,目前在中國,工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域已覆蓋汽車、電子、冶金、輕工、石化、醫(yī)藥等52個(gè)行業(yè)大類、143個(gè)行業(yè)中類,“中國已連續(xù)8年成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人消費(fèi)國,2020年制造業(yè)機(jī)器人密度達(dá)到246臺(tái)/萬人,是全球平均水平的近2倍。”
技術(shù)沉淀,幼苗長成大樹
在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域,中國是最大消費(fèi)國,也是最大生產(chǎn)國。兩個(gè)“最大”背后,是中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)奮力追趕、逐步扭轉(zhuǎn)對(duì)外依賴局面的宏大圖景,也是無數(shù)幼苗成長為大樹的勵(lì)志故事。
2005年,靠做合成石材料生意賺了幾千萬元的陳洪波和合伙人做了一個(gè)決定:成立嘉騰,進(jìn)軍AGV研發(fā)。陳洪波嘗過搬運(yùn)的苦,也常聽客戶抱怨搬運(yùn)材料費(fèi)時(shí)費(fèi)力。他和合伙人認(rèn)為這里面商機(jī)無限:哪個(gè)工廠不需要搬運(yùn)呢?而且移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)門檻高,還可以迭代升級(jí),市場空間很大,更有前途。
不過,前進(jìn)道路并不順利。剛開始做出來的產(chǎn)品,以當(dāng)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)來看也算不上合格:說是機(jī)器人,可只有兩個(gè)按鈕控制方向,走起路來搖搖晃晃,根本談不上智能化、自動(dòng)化,客戶來參觀時(shí)還鬧過“罷工”的尷尬場面。
即便產(chǎn)品拿不出手,即便錢賠個(gè)精光還貸款舉債,即便家人不解,都沒擋住他們在這個(gè)領(lǐng)域干下去的決心。“賺錢了要做,賠錢了也要堅(jiān)持,掌握核心技術(shù),尤其需要耐心,需要工匠精神。”再次創(chuàng)業(yè)雖難,陳洪波卻始終懷有信心。
在位于廣東省佛山市嘉騰總部的展示大廳陳列著“原始”機(jī)器人,陳洪波很樂意向參觀者介紹它的故事。經(jīng)過17年的技術(shù)沉淀,嘉騰機(jī)器人已經(jīng)推出了6代AGV,服務(wù)超60家世界500強(qiáng)企業(yè),年銷售移動(dòng)機(jī)器人數(shù)千臺(tái)。
把核心技術(shù)緊緊攥在手里,同樣是卡諾普立足市場的不二法門。不過,卡諾普最初瞄上的不是整機(jī),而是核心零部件控制器——這是一款“卡脖子”產(chǎn)品。“控制器就像人的大腦,做什么事要有什么樣的知識(shí)儲(chǔ)備,控制器就是機(jī)器人儲(chǔ)存‘知識(shí)’的地方,是決定機(jī)器人性能的關(guān)鍵部件。”鄧世海給記者打了個(gè)比方。
控制器難在哪里?機(jī)器人和人類的“腦回路”迥異,機(jī)器人每一個(gè)動(dòng)作需要人一點(diǎn)點(diǎn)“敲”出來。碰到程序設(shè)定之外的情況,機(jī)器人就無能為力了,因此,在設(shè)計(jì)過程中要盡可能考慮到使用場景中的種種問題。拿焊接來說,機(jī)器人焊接時(shí)不僅需要穩(wěn)準(zhǔn)快、避免造成廢料,還要在強(qiáng)電流環(huán)境中有足夠的抗干擾能力,否則很容易受到誤導(dǎo)并引發(fā)故障。
卡諾普想了很多辦法,其中之一是增加反饋確認(rèn)程序,把接收的異常信號(hào)原路打回,看是否能收到同樣的指令——就像人聽到難以置信的消息時(shí)要反復(fù)確認(rèn)一樣,可以在很大程度上避免干擾信號(hào)影響控制器穩(wěn)定。
自2012年成立至2019年的7年中,卡諾普就圍著核心零部件做文章,直到其控制器在國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人市場打下半壁江山,才強(qiáng)勢進(jìn)軍機(jī)器人整機(jī)。據(jù)鄧世海介紹,卡諾普所有的控制器、驅(qū)控一體技術(shù)和機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)均為自主研發(fā)設(shè)計(jì)。他認(rèn)為,經(jīng)過多年努力,國產(chǎn)機(jī)器人廠商關(guān)鍵技術(shù)和部件加快突破、創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn),整機(jī)性能大幅提升、功能愈加豐富,已具備從上游核心零部件到中游本體制造再到下游系統(tǒng)集成的全產(chǎn)業(yè)鏈自主生產(chǎn)能力。
錨定未來,風(fēng)光更在險(xiǎn)峰
看到成績的同時(shí),對(duì)不足也要有清醒認(rèn)識(shí)。“與世界先進(jìn)水平相比,中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)還存在一定差距,關(guān)鍵零部件穩(wěn)定性、可靠性等還不能滿足高性能整機(jī)的需求。”王衛(wèi)明說。
佛山隆深機(jī)器人公司董事長趙偉峰告訴記者,耐用性是衡量工業(yè)機(jī)器人制造水平的重要指標(biāo),在這方面,國產(chǎn)品牌還需再努把勁。他表示,身處全球最大工業(yè)機(jī)器人市場,國內(nèi)廠商的優(yōu)勢是更了解并迅速響應(yīng)客戶需求,“要用好長板,彌補(bǔ)短板,避免賠本賺吆喝從而陷入無休止的成本較量,聚焦技術(shù)和服務(wù)水平的競爭才是王道。”
趙偉峰認(rèn)為,必須另辟新的賽道。機(jī)器人本體之外,隆深于2017年布局成立氫能事業(yè)部,5年內(nèi)已實(shí)現(xiàn)從廠房規(guī)劃到電堆成品下線的整線自動(dòng)化方案,錯(cuò)位競爭給公司帶來極為可觀的利潤增長。
前不久,工信部等15個(gè)部門印發(fā)《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,提出到2025年,一批機(jī)器人核心技術(shù)和高端產(chǎn)品取得突破,整機(jī)綜合指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平,關(guān)鍵零部件性能和可靠性達(dá)到國際同類產(chǎn)品水平。具體到工業(yè)機(jī)器人,重點(diǎn)任務(wù)包括研制高精度、高可靠性的焊接機(jī)器人,面向半導(dǎo)體行業(yè)的自動(dòng)搬運(yùn)、智能移動(dòng)與存儲(chǔ)等真空(潔凈)機(jī)器人、面向3C、汽車零部件等領(lǐng)域的大負(fù)載、輕型、柔性、雙臂、移動(dòng)等協(xié)作機(jī)器人等。
這幾天,嘉騰方面?zhèn)鱽砗孟ⅲ和瞥鰢鴥?nèi)首臺(tái)差速20噸AGV驅(qū)動(dòng)單元,其驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速器實(shí)現(xiàn)自主研發(fā),性能達(dá)到國際先進(jìn)水平,這對(duì)于在重負(fù)載AGV領(lǐng)域相對(duì)落后的國產(chǎn)品牌來說無疑是一針強(qiáng)心劑。
嘉騰還定下了“實(shí)現(xiàn)在火星上搬運(yùn)與救援”的愿景。在陳洪波看來,人工智能、5G、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用對(duì)機(jī)器人廠商來說既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇,無限風(fēng)光在險(xiǎn)峰,未來要加強(qiáng)核心技術(shù)攻關(guān),推進(jìn)機(jī)器人與新技術(shù)融合應(yīng)用,讓機(jī)器人發(fā)揮更大潛力。
鄧世海也有同感。四川省成都市成華區(qū)龍?zhí)豆I(yè)園內(nèi),卡諾普智能工廠建設(shè)如火如荼。該工廠占地面積近4萬平方米,按照自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化框架進(jìn)行頂層規(guī)劃和設(shè)計(jì),通過打造智能制造系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“機(jī)器人造機(jī)器人”,以保證機(jī)器人質(zhì)量性能穩(wěn)定,提升綜合競爭力。“國際品牌的優(yōu)勢不是一兩年形成的,超越也不可能是短期就能實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)‘十四五’機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)不可能一蹴而就,需要社會(huì)各界共同努力。”鄧世海認(rèn)為,要加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同,夯實(shí)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),優(yōu)化產(chǎn)業(yè)生態(tài),深化國際交流合作,加快培育優(yōu)勢特色產(chǎn)業(yè)集群,讓國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)更上層樓。