天天看點

深銳|“廣字号”工業機器人崛起

制造業立市

2022年,廣州市政府工作報告首次提出“堅持産業第一、制造業立市”。機器人作為先進制造業的關鍵支撐裝置,其研發及産業化應用是衡量一個國家科技創新、高端制造發展水準的重要标志。不久前,國家15個機器人産業主管部門、監管部門及應用部門正式印發《“十四五”機器人産業發展規劃》,提出到2025年,大陸成為全球機器人技術創新策源地、高端制造集聚地和內建應用新高地。

近日,記者走訪多家廣州機器人企業調查了解到,國産機器人的研發水準已取得明顯進步,但目前企業對于職業技術人才、高端研發人才的需求依然迫切。專家稱,機器人作為科學技術的呈現“載體”,機器人産業的發展需要持續研發和支援。

廣州數控:

多年布局打下堅實研發基礎

在黃埔區廣州數控裝置有限公司(下稱“廣州數控”)的廠房内,勞工們正在加工工業機器人的零部件,當所有零部件完成組裝後,一台嶄新的工業機器人便呈現在記者面前。

在工業機器人領域,素有“北新松,南廣數”的說法,“廣州數控”在機器人領域的“江湖地位”可見一斑。“與進口四大家族相對的國産‘四小家’,廣州數控也是其中之一。”廣州數控機器人事業部總經理宋健介紹,廣州數控在國産工業機器人領域始終是處于“第一梯隊”之中。

“在2006年~2007年,我們公司内部就率先立項了機器人開發。”宋健說,由于廣州數控一直以來的研究領域主要是數控系統,與運動控制學相關,加之公司在1998年研究成功了伺服驅動,到2002年研究完成了伺服電機等,為研究工業機器人打下了非常堅實的基礎。

而在2008年之後,整體人工成本上升,環保要求提高,人們對于機器人行業的預期也越來越高。到了2010年,資本開始青睐機器人這個新興行業,也進一步加快了工業機器人的發展。

宋健表示:“做了多年之後,在機器人整體的可靠性、功能、性能上面國産還是有明顯進步的。”

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廣州數控廠房

亮點:RB500機器人打破國外壟斷

廣州數控RB系列工業機器人是廣州數控自主研發的六關節工業機器人,融合了國家863科技計劃項目的重要成果,技術不斷改進提升,現已形成了多個規格型号的産品。

RB系列工業機器人能夠實作精準高效地搬運及裝卸,其每個關節的運動均由一台伺服電機和一台高剛度、低側隙精密減速機共同實作,每個伺服電機均帶有失電制動器,同時配以先進的電器控制櫃和示教盒,使其運動速度更快、精度更高、安全性更優越且功能更強大。

其中,廣州數控RB500機器人打破了重載工業機器人長期被國外壟斷的局面,性能優越,技術自主性高,适用于大型工件搬運、點焊、攪拌摩擦焊等。RB500重載機器人負載為500公斤,根據客戶的要求不同,一台或幾百台均可單獨或協作使用。

此外,廣州數控RH06A2焊接中空機器人,同樣全部零部件為廣州數控自主研發,适用于汽車及零部件、摩配、電動車、家電、五金等焊接領域。

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由廣州數控自主研發的RB500工業機器人

研發投入占營收15%

可實作部件九成國産化

“除了減速器有一部分是外購的,其他部件都是我們自己生産的。”宋健告訴記者,曾經媒體上提到的“個别機器人廠家可以實作九成的國産化”,廣州數控就是這些“個别廠家”的代表。

他坦言,無論從精度、全面性還是銷量上與國外的機器人進行對比,國産的機器人仍有一定差距。“人家做了幾十年的産品,我們想用短短的幾年、十幾年趕超還是難度很大,特别是像機器人這樣技術綜合難度很高的産品。但這也反映了我們要做的工作還有很多。”

近年來,國内機器人行業蓬勃發展,一方面是由于價格具有一定優勢,另一方面則是國外的機器人進口産品也在不斷降價,“一旦國外的機器人有了一定的替代性之後,許多國内廠商還是會選擇價格較為實惠的國内機器人。” 宋健介紹,在21世紀初時買一台進口的工業機器人要接近二十萬元,現在已經降到了十來萬元,降幅還是非常明顯的。

而在投入方面,他表示,機器人企業無論從研發人員的投入、持續性,還是加工裝置、測試裝置、研發隊伍,整體投入都是比較大的。“這也是為什麼很多企業進入的時候很容易,但是到後面就有很多企業退出,因為持續研發投入非常大。”他舉例,去年廣州數控的營收大概在20多億元,而企業投入到研發的費用就占到營收的15%左右,大概有3億元。

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廣州數控配套培養相應的操作人員、技術勞工。

人才培養需建立統一教育訓練标準

在廣州數控的大門口,挂着一塊“廣州市廣數職業教育訓練學院”的牌匾,對于機器人人才的培養,仍是企業亟須解決的問題之一。宋健介紹,該學院除了提供産品之外,也會配套培養相應的操作人員、技術勞工。他表示,就目前的技術而言,真正能夠做到“無人工廠”“黑燈工廠”的企業還非常有限,對資金要求也很高,是以培養技術操作人才仍非常重要。

宋健表示,在機器人職業人才培養方面,目前還沒有形成統一的、很有效的标準。對于人才培養要實打實地去做硬體裝置投入,教育訓練周期也長一些。“對于機器人這種實操性的技能培養,成本很高,因為有耗材。但是要讓員工真的學好東西,就要多給他機會動手。”

宋健表示,大企業往往有比較完善的教育訓練組織。“這就需要像我們這些企業跟職業院校或者是中小企業做好聯合培養工作。” 是以他建議,在職業人才培養方面應建立統一的教育訓練标準。

瑞松科技:

數千焊接點 機器人焊裝産線60秒内完成

事實上,得益于科技創新的發展,傳統工業留給我們的很多刻闆印象已經不再,勞動力從事高強度、密集型工作的生産場景正在逐漸消失,許多傳統制造業已經實作了自動化、智能化的轉型更新。

目前,汽車和3C電子制造是使用工業機器人最多的兩大領域。廣州瑞松智能科技股份有限公司(以下簡稱“瑞松科技”)總裁助理、市場營銷中心總監張東升向記者舉例,如制造一台乘用車,将沖壓件焊成一台完整的白車身,需要完成數千個焊接點,機器人柔性智能化焊裝産線能夠在不到60秒的時間内就能完成整個一台白車身的焊接工作。

他進一步解釋:這樣的工作效率是整條智能産線同步、協同工作進行,所有機器人同時在工作,共同完成焊接一台車的“重任”。

“除了汽車制造領域,工程機械、3C電子、航空航天、軌道交通、海洋工程、船舶等都會用到工業機器人焊接。”他介紹,像在廣州塔、虎門大橋、白雲機場、大亞灣核電站、港珠澳大橋等重大工程的建設中,瑞松科技所提供的智能焊接裝置和智能制造産線都有參與完成。

瑞松科技在2020年2月正式登陸科創闆上市。張東升表示,上市對企業自身來說影響是比較大的,企業的資金來源更多元了,不僅能在同業競争中更具優勢還能吸引更多高端人才聚集,極大地提升了企業技術研發實力。

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瑞松科技研發的電梯門闆自動化生産線

亮點:

54秒裝一車四門兩蓋

8車型共線生産

由廣州瑞松科技向長安馬自達汽車有限公司南京工廠提供的國内首條柔性智能車門裝調線,實作8車型随機混合共線生産,整線達到54秒完成一車四門兩蓋智能裝配。普通人在極端負重的情況下難以高速行進,而機器人在技術助力下卻可以實作。

瑞松科技把自主研發的超高速傳送技術運用到車身門蓋裝調線中,采用往複式循環輸送裝置,通過開發的車身中部托舉及兩側門檻托舉兩種形式,輔助運動控制單元協同多伺服驅動,使得裝調線達到高速精準輸送,創造4秒内完成18個白車身車體工程間輸送紀錄,整線達到54秒完成一車四門兩蓋智能裝配。

此外,該裝調線使用超過230套柔性NC定位系統,無縫對接每種車型的車身底盤和門蓋的定位及抓取,實作全自動任意切換,滿足了8車型随機混合共線生産,實作在最小空間下的最大生産效率。

8個車型柔性混線生産是該裝調線一大挑戰,門蓋區域的批量式生産需要和裝配線的混線生産進行一對一的準确比對,項目中通過每個庫位的近百個邏輯程式,配合車種識别及MES系統的車種資訊傳遞,智能自動配對後将每個車門運送至裝配線,真正實作智能系統。

在無人化的智能制造中,機器視覺是確定生産品質達到标準的最大武器。據了解,該裝調線共包含4套視覺系統,3D雷射視覺精度高達0.1毫米。視覺引導技術通過測量圖像準确比對計算,将偏內插補點發送給機器人控制器,自動矯正、補償機器人動作軌迹,引導機器人到達準确的實際工作位置,進而實作對車身、車門、車門鉸鍊安裝孔的準确抓取、精确定位,進而實作對車身門框的精準測量及裝配。

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由廣州瑞松科技研發設計的國内首條柔性智能車門裝調線

高品質人才應更多關注工業領域

如今,大陸經濟已由高速增長階段轉向高品質發展階段。在過去的發展中,許多的人才向商業經濟聚集,工業領域人才則相對缺乏。張東升向記者表示,“就機器人及智能制造系統解決方案商而言,目前普遍存在着對上下遊議價能力弱、毛利水準低的問題,是以在技術研發的投入,和對核心技術人才的引進等方面受到一定程度的制約。”

工業無疑是一個國家實體經濟的核心,更是國家實力的最重要展現。振興工業,需要人才的助力和智慧。張東升說:“機器人及智能制造系統解決方案商有着資金密集型、技術密集型和人才密集型的産業發展特點。我們不僅要不斷地培養創新型技術研發人才,還要針對工業機器人應用端進行技術應用人才的培育和輸出,是以這個行業的技術型人才缺口非常大。”

他表示,整車廠智能工廠的柔性制造系統,考驗的是對産線和供應鍊的反應速度。在此過程中,不僅需要前期熟悉造車工藝的研發設計人員,需要懂得協同制造裝置及産線場景的應用型人才,還需要後期會操控機器人的技術人才等,所有的創新發展都離不開人才的積累。

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由瑞松科技提供服務的(汽車)底闆總成自動化生産線

尋找企業的最優技術戰略決策

對于選擇自主研發還是技術引進,張東升說:“我認為企業在兩者之間需要找到一個平衡點,最根本的是尋找企業的最優技術戰略決策。”

他表示,在工業機器人及智能制造領域,通過技術引進實作技術進步,除了可以在成本上有一定的節約,還能在短時間内縮短與國際上的技術差距,實作快速提升企業自身技術水準。但技術引進不能僅局限于引進,還要消化、吸收,并快速轉化為自主核心技術和産品。隻有真正實作自主研發、自主替代才能形成在技術競争中的絕對優勢,才有機會實作技術趕超。“這兩種技術進步方式是互補的。”張東升說。

文/廣州日報·新花城記者: 張丹

圖/廣州日報·新花城記者:駱昌威、楊耀烨、張丹

廣州日報·新花城編輯:葉碧君

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