在食品工廠的分揀包裝車間里,，對一種新口味餅干的分揀工作正在井然有序地進行著,。在流水線上,，散亂放置的餅干不斷被傳送帶傳遞到分揀區(qū)域,，而幾名“三頭六臂”的特殊員工正不斷將一塊塊餅干快速而精準(zhǔn)地抓取起來，再整齊地碼放在旁邊的包裝盒內(nèi),，整套動作迅速而有條不紊,。
這些“三頭六臂”的員工并不是人類，而是一臺臺新型的并聯(lián)機器人,，在視覺系統(tǒng)的引導(dǎo)下,，每臺這樣的機器人在一秒鐘內(nèi)就能準(zhǔn)確無誤地完成多次動作，其效率和工作連續(xù)性遠遠超過熟練的人類工人,。今天,，這種先進而便捷的智能化設(shè)備正在不斷走進食品、藥品以及電子制造等各大行業(yè),，成為顯著提升效能的生產(chǎn)利器,。
更為可喜的是，在并聯(lián)機器人這 個充滿潛力的新興領(lǐng)域,，也已經(jīng)有“中國力量”的身影開始了自信的角逐,，中國工業(yè)機器人領(lǐng)軍企業(yè)沈陽新松機器人自動化股份有限公司就是這樣一個典型的例子。 為了打造出真正代表中國本土實力,、符合全球標(biāo)準(zhǔn)的并聯(lián)機器人產(chǎn)品,，新松機器人與全球能效管理專家——施耐德電氣進行了強強聯(lián)合，率先走出了一條創(chuàng)新研發(fā)與 合作共贏之路,。
并聯(lián)機器人的中國化挑戰(zhàn)
由于此前一度存在著生產(chǎn)授權(quán)方面的限制,，并聯(lián)機器人步入產(chǎn)業(yè)化階段的時間并不長。但前兩年一經(jīng)解禁,，這種新興的智能化設(shè)備便立刻成為了全球眾多主流工業(yè)機器人廠商關(guān)注的焦點領(lǐng)域,。
新松并聯(lián)機器人項目負責(zé)人邱繼紅博士介紹說：“我們注意到并聯(lián)機器人近年來發(fā)展非常快,，是有現(xiàn)實的推動因素的,。一方面，制造業(yè)的人工成本在不斷 地抬高;另一方面,，技術(shù)的發(fā)展使工業(yè)機器人在效率,、精度等方面的優(yōu)勢越來越明顯，這使市場對并聯(lián)機器人的需求將不斷增長,。中國的企業(yè)必須有能力拿出產(chǎn)品去 競爭這塊市場,。”
正是這樣的趨勢,，促使新松決定在并聯(lián)機器人領(lǐng)域提前布局,，并在2012年就開始進行產(chǎn)品研發(fā)。當(dāng)然,，這種中流擊水,、立足長遠的策略,，也就必然意味著在技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品規(guī)劃等方面的一系列挑戰(zhàn)。
首先,，新松研發(fā)的并聯(lián)機器人,，需要在各項性能上達到國際水準(zhǔn)，為未來的市場競爭贏得過硬的技術(shù)籌碼,。并聯(lián)機器人這類設(shè)備主要用于精密緊湊的應(yīng)用 場合,，競爭點集中在速度、重復(fù)定位精度和動態(tài)性能等方面,，在成本上也要有較好的控制,。這就意味著作為并聯(lián)機器人核心的運動控制解決方案應(yīng)該具有卓越水準(zhǔn)， 在性能和總體擁有成本上達到最優(yōu)化,。
其次,，新松作為機器人領(lǐng)域首屈一指的中國企業(yè)，強勁的自主創(chuàng)新研發(fā)能力一直是這家企業(yè)最主要的核心競爭力之一,。所以,，其采用的軟硬件技術(shù)平臺也 必須具有優(yōu)秀的開放性和擴展性，便于新松發(fā)揮自身技術(shù)特長,，針對各種垂直行業(yè)需求做出深度的定制和開發(fā),，實現(xiàn)其在市場上的差異化優(yōu)勢。
最后,，新松還要面對另外一個不小的挑戰(zhàn)：多元化的行業(yè)需求環(huán)境,。邱繼紅博士談到：“并聯(lián)機器人本身的硬件結(jié)構(gòu)和控制性能只算是產(chǎn)品研發(fā)的一部 分，機器人要投入實際使用,，就必須適應(yīng)多樣化的行業(yè)需求,。面對不同的具體工藝，機器人要采用不同的抓取方式,、應(yīng)用程序、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等,，這也是我們必須要掌握 的一個重要技術(shù),。”
在這些挑戰(zhàn)面前,，新松也在不斷尋找合作伙伴,，希望在自身技術(shù)體系基礎(chǔ)上，為自身提供更全面的積累和支持,。經(jīng)過多個方面的綜合考量,，施耐德電氣憑借其基于PacDrive高端運動控制平臺的工業(yè)機器人解決方案，最終成為了新松機器人在并聯(lián)機器人項目上的深度合作伙伴,。
統(tǒng)一解決方案打造卓越平臺
正如卓越的食材能夠讓優(yōu)秀的廚師發(fā)揮出最大的潛能和廚藝,，最終做出一桌好菜一樣,，施耐德電氣在這一項目中為新松公司提供的正是其基于PacDrive3高端運動控制平臺的工業(yè)機器人方案。PacDrive3這套“解決方案食材”所具備的優(yōu)異性能,、開放性和可定制化的特點,，讓新松機器人這位“工業(yè)界大廚”的優(yōu)勢研發(fā)力量如虎添翼，將其在機器人專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)潛能發(fā)揮得淋漓盡致,。
首先,，在構(gòu)成方面，這套基于PacDrive3高 端運動控制平臺的機器人解決方案涵蓋了機器人本體,、運動控制系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的整體解決方案,。在核心的運動控制性能上，以LMC運動控制器,、Lexium驅(qū) 動器和高動態(tài)性,、高精度伺服電機擔(dān)綱的運動控制系統(tǒng)首先為新松并聯(lián)機器人的速度、精度等性能提供了堅實的保障,，使首當(dāng)其沖的性能挑戰(zhàn)迎刃而解,。
這一良好的基礎(chǔ)，使得新松得以利用施耐德電氣解決方案的開放性和可擴展性,，放手發(fā)揮出其卓越的開發(fā)能力,。針對不同的用戶需求和應(yīng)用工程環(huán)境，新 松可以充分利用解決方案軟件中的設(shè)備模塊,、運動模型功能塊和機械臂數(shù)學(xué)模型,，并結(jié)合自身經(jīng)驗豐富的編程和設(shè)計能力，為垂直行業(yè)用戶進行深度定制,。
這樣一來,，新松的并聯(lián)機器人就具備了非常靈活的可定制性。邱繼紅博士談到：“新松并聯(lián)機器人會結(jié)合用戶的要求進行靈活配置,，比如運動軌跡,、工作 空間區(qū)域和負載能力等，他們的功能和工作方式也是非常靈活的,?！痹谶@方面，施耐德電氣的解決方案也能夠站在行業(yè)整體解決方案的層面,，提供較為豐富的應(yīng)用功 能,，比如在包裝等行業(yè)常用的快速分揀、物料整理,、傳送帶跟蹤等功能,，都節(jié)省了大量的基礎(chǔ)開發(fā)時間。
至此，在并聯(lián)機器人軟硬件平臺方面,，新松已經(jīng)建立了非常完備的基礎(chǔ),。面對不同檔次的需求，還能對解決方案中的不同組件進行調(diào)整和搭配,。而如何面對實際行業(yè)帶來的多樣化挑戰(zhàn),，才是新松和施耐德電氣共同解決的下一個課題。
鉆研行業(yè),，解讀多樣化需求
要想逐一滿足千變?nèi)f化的用戶及其工藝要求,，并不是一件容易事，它需要設(shè)備制造商深入體會用戶行業(yè)的經(jīng)驗,，真正“讀懂”多種多樣的工藝流程和特點,。伴隨著合作的不斷深入，施耐德電氣和新松的合作也早已不局限于解決方案本身,，而開始體現(xiàn)在對具體行業(yè)細節(jié)的解讀上,。
比如，在并聯(lián)機器人應(yīng)用較為集中的食品,、飲料,、藥品等行業(yè)，新松對行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗的需求非常迫切,。而多年在這些領(lǐng)域經(jīng)營OEM業(yè)務(wù)的施耐德電氣,，則對這些行業(yè)生產(chǎn)流程各個環(huán)節(jié)的設(shè)備都比較了解，這非常有利于幫助新松將機器人更好地集成到整個生產(chǎn)線中,。
在這方面,，施耐德電氣工業(yè)事業(yè)部機器人業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理吳玉華深有感觸，他談到：“看并聯(lián)機器人應(yīng)用的效果好壞,，有時候不是單純看機器人本身的產(chǎn)能,，而要考慮它能不能順暢地集成在整個系統(tǒng)里，能否與相鄰的設(shè)備有一個很好的銜接和配合,?！?/p>
例如，并聯(lián)機器人往往處在一次包裝設(shè)備的后端,，那么在集成時就要考慮一些具體因素,，比如：機器人的視覺系統(tǒng)能夠?qū)Ξa(chǎn)品識別到什么程度?是否需要在機器人工作前，預(yù)先對產(chǎn)品的擺放進行整理?前面的設(shè)備一旦發(fā)生故障,，機器人如何識別判斷?采取什么樣的程序來應(yīng)對?
再比如，處理固體,、液體等不同形式的產(chǎn)品,，并聯(lián)機器人適用的抓取方式和移動軌跡也不同，視覺系統(tǒng)也要做相應(yīng)的調(diào)整。吳玉華舉例說：“如果選用了 不適當(dāng)?shù)淖ト》绞?，比如用吸盤去抓取軟包裝的產(chǎn)品,，那往往產(chǎn)品移動到一半就會被甩出去，根本達不到要求,。所以在具體應(yīng)用中,，這些因素都要經(jīng)過具體的設(shè)計和 配置?！?/p>
不可忽略的是,，食品領(lǐng)域一些細分行業(yè)對工藝的潔凈和安全還有著特殊要求。針對這種特殊情況,，施耐德電氣還可以協(xié)助新松提供符合食品等級要求的機 械部件,，比如獨特的非碳纖維材質(zhì)和免潤滑軸承等，幫助新松并聯(lián)機器人達到符合國際標(biāo)準(zhǔn)的安全合規(guī)性,。對于越來越注重食品藥品安全的國內(nèi)市場來說,，這無疑又 增加了新松產(chǎn)品的適應(yīng)能力。
統(tǒng)籌考慮這些因素,，對新松并聯(lián)機器人的集成和應(yīng)用很有必要,。所以在這方面積累的一些經(jīng)驗和知識，施耐德電氣都會與新松進行分享,，給他們提供切實 的建議,。邱繼紅博士談到：“我們還在不斷發(fā)掘并聯(lián)機器人的新市場，甚至將擴展到農(nóng)業(yè)等一些全新的領(lǐng)域中去,。新松將把深刻鉆研行業(yè)特點的路一直走下去,。”
“中國智造”前景可期
近年來,，新松在數(shù)字化高端裝備制造的布局上一直意在深遠,。不難看出，并聯(lián)機器人作為一款方興未艾的智能化設(shè)備,，在新松的規(guī)劃中絕不僅僅是一款普 通的機械產(chǎn)品,，更是其未來“智慧工廠”圖景中的一塊重要拼板。從單個智能設(shè)備的有機組合,，發(fā)展到體系化的工廠級全自動化解決方案,，將是新松踐行“中國智 造”的一條清晰路徑。
對此,，邱繼紅博士談到：“當(dāng)前大家關(guān)注的‘?dāng)?shù)字化智能車間’,，強調(diào)的不再是單機的自動化，而是一個全方位的,、成體系的架構(gòu),。今后制造業(yè)中信息化的建設(shè)將越來越重要，如何把企業(yè)的物流、產(chǎn)品流和信息流銜接起來,，真正打破‘信息孤島’,，這將是企業(yè)的重點課題?！?/p>
值得一提的是,，施耐德電氣與新松這對合作伙伴，在戰(zhàn)略上恰恰有著共通之處,。將PacDrive3平臺包含在內(nèi)的施耐德電氣 MachineStruxure解決方案平臺,，同樣越來越強調(diào)智能設(shè)備協(xié)同互聯(lián)的重要趨勢，并在其解決方案架構(gòu)內(nèi)全盤打通了對工業(yè)以太網(wǎng)的良好支持,。這一 思維,，和新松描繪的產(chǎn)業(yè)前景可謂不謀而合。
對這兩家視野開闊的企業(yè)而言,，合作與對話的路途還遠未結(jié)束,。