機器人的野蠻生長：從機器換人到智慧製造
智能製造已經成為全球製造業新趨勢,而機器人作為實現智能製造的關鍵技術,擁有廣闊的市場前景,深受資本市場的青睞。如今,機器人被廣泛應用於汽車工業、電子製造、金屬加工、化學和塑料以及食品加工等行業,並不斷的向其它領域快速擴展。
從工業機器人產業發展現狀來看,政策和市場雙重驅動,大量資本注入使得整個機器人產業步入了快車道。目前的工業機器人品種已經十分豐富,從坐標式、多關節、並聯機器人到移動機器人等等。工業機器人技術性能和功能也有了很大提升,出現了協作式機器人、雙臂機器人、智能機器人等高端產品。而隨著零部件如減速機、伺服電機和控制系統的逐步國產化,機器人成本將會步降低,中國機器換人市場將加速發展。
機器換人,獲取更高生產效率
中國製造業處於轉型升級的關鍵時期,如何進一步降低成本和提升生產效率是企業發展重點,機器換人改變了生產力但投入產出比也是一個關鍵。外來品牌工業機器人在功能和穩定性佔有優勢,但價格昂貴。本土機器人企業經歷了多年技術攻關,不斷推出小型化、輕量型的高速高精度機器人產品,而且將成本降到最低,這正是中國企業需要的機器人。在今年的上海工博會上,作為國內領先的智能製造綜合服務商廣東拓斯達科技股份有限公司（簡稱拓斯達）展出了輕量化SCARA工業機器人、六軸多關節機器人等多款產品以及智能生產解決方案。
越來越多的企業希望通過機器換人緩解招工難題和提升工廠生產效率。因此,工業機器人產品的設計必須貼近用戶需求,用最低的成本創造最高的效益。為此,拓斯達機器人產品從伺服電機到控制器都實現了國產化,還與華中科技大學共同研發伺服驅動器,很大程度降低了機器人產品的整體成本。
另外,拓斯達還致力於實現一年回本的自動化解決方案,通過智能技術導入帶來人員能力、管理效率、成本控制方面提升,從而幫助企業獲得更多的競爭力。
拓斯達SCARA工業機器人
除了成本以外,機器人的工作效率也是重中之重。拓斯達在直角坐標機器人領域研究多年,積累了紮實的運動控制技術基礎,這些技術很好地轉化到多關節機器人上。工博會上新推出的SCARA工業機器人採用驅動一體化緊湊式設計,可以節省空間,同時具有高速度、低振動的特點,適用於3C電子、食品包裝等領域的快速分揀、噴塗等工作,大大提升生產線工作效率。
在智能製造轉型升級的過程中,特別是中小型企業更傾向於個性化定製的自動化設備,只有合適企業的智能製造方案才能最大的提升效益。為此,拓斯達除了提供機器人產品之外,還能夠為客戶提供整套自動化解決方案,並能夠在原有自動化方案上集成機器人,幫助客戶逐步實現自動化水平提升,滿足更加個性化的需求。
目前,拓斯達工業機器人已廣泛應用在3C電子,塑膠、五金、家電工廠流水線上,為客戶提供完整的自動化解決方案,提升生產效率,幫助企業節省大量的人力。
機器人2.0開啟智慧製造模式
隨著用戶對機器人性能及效率要求越來越高,中國機器人產業聯盟提出了發展機器人2.0的願景,利用物聯網、雲計算、大數據、人工智慧等先進技術提升機器人的整體性能,從而實現生產過程的高度智能化。2.0時代的機器人通過物聯網將生產數據上傳到雲,然後整理分析為管理者提供有力的決策參考。此外,還將通過人工智慧技術讓機器人擁有更多的主自性,例如利用機器學習、自適應演算法等,以應對生產過程中的一些臨時變化。
機器人2.0是突破智能製造發展的關鍵,目前國內一些機器人廠商已經在考慮引入物聯網、雲計算等技術。拓斯達也已率先進入布局,推出了一款基於先進BS架構的工業設備物聯網平台,並命名為T-IEC設備遠程監控系統,該系統可以通過物聯網終端和網關與機器人等自動化設備連接,實時採集設備的運行數據到雲端,在應用層對感知層採集數據進行處理和計算、挖掘,從而實現對機器設備的實時控制、精確管理和科學決策。
T-IEC設備遠程監控系統
T-IEC設備遠程監控系統實現了機器狀態的動態監控,通過對設備的啟動、運行、故障停機以及運行參數進行記錄,併產生報警記錄,為機器人維護保養計劃提供參考。同時系統還可以進行實時定位,時刻了解當前機器的所在位置,這一點對於對移動機器人監控管理是十分必要的。物聯網平台可以分析機器效率,找出生產線設備瓶頸所在,通過預測維護減少停機時間,從而實現真正的智慧製造。
人工智慧,從自動化到機器智能
過去很多人認為,機器人只是在體力勞動上取代人,但隨著人工智慧技術的發展,機器人變得越來越智能,機器人可以通過機器學習擴大知識圖普,利用人工智慧演算法處理一些更複雜事件。原來只有依靠智力才能完成的工作,而在未來人工智慧機器人也將能完成。
在工業4.0時代,小批量定製模式成為一種趨勢,生產環境會變得越來越複雜,同一條生產線可能存在不同規格的產品。因此,對工業機器人要求柔性化,工作前對生產環境進行預判分析,然後有針對性執行匹配的工作指令。例如移動式機器人,在物流運輸過程中要分析下一步去哪裡接收哪種貨物,運輸到哪一個工作站,如果在路上碰到障礙還要懂得及時避讓,防止發生碰撞事故。特別在一些高端製造業,昂貴的產品在運輸過程一旦損壞將會給企業帶來巨大損失,所以智能機器人是未來智慧製造的重要趨勢。
由此可見,智能製造需要更智能的機器人,人工智慧將是未來機器人發展的一個趨勢。現階段,機器人廠商正在通過各種技術提升機器人水平,例如通過機器視覺,感測器等技術來增強工業機器人的能力。在工博會上,拓斯達展出機器人3C電子製造解決方案,採用SCARA工業機器人上下料,六軸工業機器人負責打磨,通過機器視覺定位和驗證產品的質量,從上料到打磨、檢測、下料整個過程實現了全自動化。
機器人3C製造解決方案
企業的整體效益和工廠運營管理有很大的關係,拓斯達打造的MES製造執行系統可以對工廠各個車間進行監控管理,實時追蹤產品的進度,判斷是否超產,分析生產線的良品率。通過MES進行設備綜合效率分析,合理調整運行計劃或停機時機。此外,還可以通過雲端遠程訪問,配套有手機APP,用戶隨時隨地能查看設備狀態。MES系統實現了生產過程實時透明,有效控制產品的質量和保證交貨時間。
小結
在政策、市場和資本推動下,智能製造產業正在加速前進,各種先進的IT技術深度融合發展,工業機器人將從自動化設備向智能化機器人升級。而人工智慧的發展也將給機器人帶來更多的機遇,加入AI演算法的機器人變得越來越聰明,不僅能執行體力型動作,還能勝任智力型工作,例如根據市場需求調整生產計劃,實現主自生產等等。
拓斯達作為國產工業機器人行業的領先者,憑藉著在多年在自動化領域積累的深厚技術和對企業需求的深刻認識,先後推出了從坐標式到SCARA、六軸機器人等低成本高性能的機器人,結合其具有智慧運營能力的MES智能製造執行系統,為行業提供了適合於國內中小企業智能升級的整套自動化解決方案,從根本上解決了成本和效率提升的問題,讓企業獲得更大的效益增長,有效推動"中國製造"向"中國智造"的加速轉變。
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