《電子技術(shù)應(yīng)用》
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國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人大顯身手

2022-01-14
來源:人民網(wǎng)

嘉騰機(jī)器人近日推出國內(nèi)首臺差速20噸AGV驅(qū)動單元,該驅(qū)動單元采用差速重載動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化設(shè)備。在這個領(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,,也是個苦差事。車間里,,弧光閃爍,、焊花飛舞的畫面很美,可對焊工來說,,在煙塵,、弧光和轟鳴聲中切割下料、組對焊接,,還要保證不出差錯,,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,?!氨热珉娏π袠I(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,,同時工件品種多樣,、參數(shù)多變,難度很大,?!背啥伎ㄖZ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??ㄖZ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,??ㄖZ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時代,,生產(chǎn)要自動化,物流也要自動化,。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)則時如何精準(zhǔn)抓?。?/p>

對于在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)商尤其青睞其自動化整體解決方案,。

“汽車車間對物流自動化和柔性生產(chǎn)提出了很高要求,,嘉騰AGV系統(tǒng)不但能夠?qū)崿F(xiàn)零部件的自動化配送,,還能組成自動化柔性裝配裝置,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個行業(yè)大類、143個行業(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/萬人,是全球平均水平的近2倍,?!?/p>

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“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)對外依賴局面的宏大圖景,也是無數(shù)幼苗成長為大樹的勵志故事,。

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)時費(fèi)力。他和合伙人認(rèn)為這里面商機(jī)無限:哪個工廠不需要搬運(yùn)呢,?而且移動機(jī)器人技術(shù)門檻高,,還可以迭代升級,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)時標(biāo)準(zhǔn)來看也算不上合格:說是機(jī)器人,,可只有兩個按鈕控制方向,走起路來搖搖晃晃,,根本談不上智能化,、自動化,客戶來參觀時還鬧過“罷工”的尷尬場面,。

即便產(chǎn)品拿不出手,,即便錢賠個精光還貸款舉債,即便家人不解,,都沒擋住他們在這個領(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),,年銷售移動機(jī)器人數(shù)千臺,。

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,?!翱刂破骶拖袢说拇竽X,做什么事要有什么樣的知識儲備,,控制器就是機(jī)器人儲存‘知識’的地方,,是決定機(jī)器人性能的關(guān)鍵部件?!编囀篮=o記者打了個比方,。

控制器難在哪里,?機(jī)器人和人類的“腦回路”迥異,機(jī)器人每一個動作需要人一點(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要反復(fù)確認(rèn)一樣,可以在很大程度上避免干擾信號影響控制器穩(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)光更在險峰

看到成績的同時,,對不足也要有清醒認(rèn)識?!芭c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,?!蓖跣l(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化方案,,錯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)的自動搬運(yùn),、智能移動與存儲等真空(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)首臺差速20噸AGV驅(qū)動單元,,其驅(qū)動電機(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,,這對于在重負(fù)載AGV領(lǐng)域相對落后的國產(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?!皣H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,。




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