國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人大顯身手
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?！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(shí)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(shì)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(shì)，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?！标惡椴ń榻B。
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?！?/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(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?cè)谶@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?！痹俅蝿?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?！翱刂破骶拖袢说拇竽X，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?！编囀篮＝o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(shì)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)?！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。”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(shì)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(shì)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?！编囀篮ＵJ(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(shì)特色產(chǎn)業(yè)集群，讓國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)更上層樓。