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佛山“機器腳”邁進日係汽車廠

  • 發佈時間:2014-12-12 05:32:13  來源:南方日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  專題統籌:吳曉芳

  專題采寫:吳曉芳 藍志淩 實習生 曹嘉琪

  日前,佛山本土機器人企業嘉騰56台AGV(Automated Guided Vehicle即自動導引運輸車),進入廣州廣汽本田汽車廠,開始調試及試運作。

  “智慧製造”“機器代人”逐步在佛山掀開新篇章。“機器代人”被企業界認為是不可逆的趨勢。工業革命4.0時代,佛山機器人産業能否搶佔行業標準化?在日前舉辦的順德首屆人才高峰論壇上,相關專家提出,智慧化改造,不是一蹴而成,需要對工廠自身進行專業系統的研究,制訂出可持續發展的投入戰略,需要研究如何實現機器與生産線、機器與人協同形成完整系統。

  而本土民營企業家及行業協會同樣認為,“機器代人”要理性對待,不要“一廂情願”,畢竟從國際製造業抑或國內工廠生産線來看,“機器”只能代替生産線上部分的工序,解放出來的勞動力要注重職能培養,否則從製造領域成長起來的技能人才,不能與機器更好協同,發揮創新價值,工業4.0的夢想或將落空。

  政府牽頭制定行業標準

  在佛山,包括美的、科龍、新寶在內的多家家電企業已經開始使用嘉騰AGV為工廠的物流運輸服務,嘉騰“機器腳”還打入了日係汽車廠。

  “在很長一段時間裏,大家一談起機器人基本上就是説機械手,但從全球來看,被稱為工業機器人四大家族的ABB、庫卡、發那科和安川電機已經佔據了主要的市場份額,對於後來者而言沒有多少發展餘地;相反,對於機器人的“腳”,即地面物流運輸,國外公司並沒有給予太多重視,就如人的手和腳一樣重要,機器人也理應如此,從機械手現在的市場容量來測算,搬運機器人的市場會是相當可觀的。”嘉騰機器人聯合創始人及行銷副總裁陳洪波説。

  對於“工業4.0”,佛山企業家比較清晰的一點是——生産的“一體化”,連接的是生産設備。把不同的設備通過數據交互連接到一起,讓工廠內部,甚至工廠之間都能成為一個整體。

  “這就需要有一把標準化的尺子,讓數據能夠互通。”陳洪波認為,這是中國製造工廠最緊迫需要解決的問題。“我們進入很多工廠去實戰過,生産場景差異性較大,大企業,生産鏈條聯繫會緊密一些,與企業配套方案時,我們也會提出一些改善的措施。”

  德國工業4.0的順利實現,需要開發出一套單一的共同標準,不同公司間的網路連接和整合才會成為可能。德國把標準化排在八項行動中的第一位,同時建議在工業4.0平台下成立一個工作小組,專門處理標準化和參考架構的問題。工業4.0的主要推動者之一——西門子(中國)有限公司高級副總裁兼工業領域自動化集團總經理王海濱提到,早在1982年,西門子在中國“數字工廠”安貝格工廠,在生産線標準化工作做了早期的部署。

  從當初名不見經傳的小工廠發展到為30多家世界500強提供服務的高新企業,由於缺乏話語權,嘉騰在發展過程中也曾遭遇到多種技術壁壘。

  陳洪波認定,機器人産業發展,標準化工作至關重要。希望政府在扶植中小企業方面能有所為,例如帶頭制定AGV的行業標準。“機械手領域,像機械手的行業標準已經被ABB等四大家族制訂了,他們擁有絕對的話語權,但AGV行業還沒有。嘉騰還沒有那麼大的號召力,但如果有政府牽頭制定行業標準,能規範後來的企業,也讓佛山企業更有話語權。”

  嘉騰機器人今年年中完成了一輪戰略融資,南海上市企業廣東東方精工科技股份有限公司擬投4912萬元,認購嘉騰機器人20%股權。嘉騰機器人有望借力東方精工的海外市場渠道。搶佔行業標準化工作若能有所突圍,同樣會有助於企業走出去。

  産業整合降低成本

  如今嘉騰的客戶主要集中在汽車、家電和IT等本身自動化生産程度較高的行業,也開始與傳統的陶瓷、印刷、服裝等行業進行合作。

  “我們希望通過AGV幫助傳統行業進行轉型升級和改造。”陳洪波説,但要推動AGV的廣泛應用,成本是很大的瓶頸。

  陳洪波説,嘉騰的定位是做AGV內部的核心,也就是驅動、控制以及通信部分,配套的感測器以及其他裝置都需要從其他工廠採購,但佛山乃至國內的相應産業鏈配套並不完善。以感測器為例,陳洪波説國內並沒有做的出色的生産工廠,因此一些客戶在採購AGV時會指定國外某品牌的感測器,“一個感測器就有3.6萬元,整套AGV設備成本為此提高一半。”

  高昂的售價使小企業卻步,阻礙了企業的智慧化發展。“希望政府能對産業資源進行整合,有方向性地引導産業整合,降低製造業成本。”陳洪波説成本降低,産品價格便宜,才能使更多小企業使用機器人,從而推動整個工業智慧化的良性迴圈。

  預計今年嘉騰的産值將達到9000萬元,而2013年該企業的營業收入為2758萬元。在今年6月23日,嘉騰與東方精工簽訂制訂協議,東方精工以5000萬投資入股成為嘉騰的第二大股東。

  推行“機器代人” 如何實現人機互動

  ■聚焦

  機器人在佛山的汽車、家電、金屬加工、陶瓷等行業,掀起應用熱潮。佛山制定了百企智慧改造計劃,逐步實現“以機器代替人,以自動化代替流水線”。

  “一定要做好企業自身的研究,我們用機器代人的目的是在哪?將在這方面投入多大的資金,達到什麼樣的效果?基於這樣的目的,什麼是合適的自動化方案,生産線上人的創新力與積極性如何驅動,實現人機互動,使生産設備不斷改善提升。”佛山創新協會秘書長黃志海提出建議。

  “機器代人”需做好基礎研究

  “我們要認識到,凡是重復機械的動作都應該且都可以進行自動化改造。”在廣東美芝製冷設備有限公司,有這麼一句標語。據悉,這家美的集團旗下的廣東美芝製冷設備有限公司空調壓縮機的生産能力已達全球第一,存在旺季、淡季不同的用工需求,對産品精密性要求更高。經過自動化改造,員工減少一半。

  “事實上,‘機器代人’,現在是很熱鬧。由於國內工廠的生産線,特別是中小型的企業,標準化不高,差異性很大,企業要研究自己在哪個環節需要馬上用機器來代人。”佛山市創新協會秘書長黃志海稱,中上等規模的企業,其産品佔比市場份額大,更合適在“機器人代人”上制訂更長遠的戰略計劃;而在焊接、搬運、噴塗等一些機器人應用成熟的領域,企業可以更多了解同行運用的情況,根據自身需求,制訂計劃。

  昭信集團董事長梁鳳儀則認為,工業機器人設備投入較大,小企業難以承受,企業要加深研究,自身條件是否成熟,有規劃、有步驟地進行“機器代人”。

  此前,佛山創新協會會員企業利銘鋁蜂窩複合材料有限公司,成為佛山首家接受德國高級專家組織(簡稱SES)老專家服務的企業。老專家的方案中,使用大量的感測器、控制器、自動化設備,實現自動化提升,另外,其基於原有生産線改造,費用投入不會太高。

  “大量的佛山企業知曉自動化改造在轉型升級中的重要性,但苦於找不到著眼點,沒有清晰路徑,缺少基礎的研究。很多工廠,更需要對生産流程效率的提升優化,比如説,通過引入一些傳感、控制設備進行改造,或者流程自動化軟體的管理改造,同樣可以較好地提升效率。”黃志海認為。

  國家發改委對外經濟研究所國際經濟綜合研究室主任王海峰建議,德國的工業4.0,值得學習借鑒,在國際合作的體系中,德國還是相對開放些,可以多種嘗試合作,比如説,聘請德國退休老專家來做諮詢指導。“我們當然是要先跟跑,請來一些工業流程非常有鑽研、對自動化系統非常在行的專家,建立起企業的團隊去完全對接他,培養技術骨幹,由此來實現升級。”

  智慧製造帶來就業新結構

  “機器代人”一度是推動智慧化工廠的流行説法,但陳洪波認為這一説法並不準確。“機器並不是代替人,機器只是把人從重復的、高強度的工作釋放出來。”陳洪波説,人應該去做更具有技術含量更有創新性的工作,例如對機器人的研發、維護和故障處理等,而非擔心被“機器人”搶走工作。

  比如,汽車行業屬於自動化程度較高的行業。豐田汽車公司在國際市場競爭中成功的秘訣之一就是開創了全新的管理模式--豐田生産方式(TPS-Toyota Production System),即不斷對生産線進行創新改善。這樣一種管理模式在一些國産汽車廠中發揮著作用。北汽福田南海項目,TPS管理模式流傳著這樣一則故事。一個生産線上的小團隊,在生産過程中發現車身上多餘焊接的螺母、螺栓,經過流程跟蹤,明確了可取消的閒置螺母,最終實現降低生産成本,提高生産效率,經過改善,最終單臺取消閒置標準件81個,一年節省螺母約240萬個,節約成本13萬元。這正是人在生産流程中通過主動研究創新創造出來價值。

  根據國際機器人聯合會(International Federation of Robotics)2013年發佈的機器人採用率和失業率數據調查中,在所調查的六個國家中,除了美國是唯一一個機器人採用率和失業率同時上升的國家外,德國和日本在機器人採用率上升的同時,實現了更高的經濟增長,同時製造業就業率也沒有減少。

  “機器人的高速發展與失業率並沒有必然聯繫,但人員在就業方面會有結構性的調整。”固高科技(深圳)有限公司總經理吳宏在廣工大研究院機械裝備自動化論壇上提到,未來人們更應關注于如何在工作中與機器人協同合作。

  “在新工廠裏面會大量地使用機器人,整個産業鏈條都會實現資訊化和自動化。”維尚集團董事、總經理付建平稱,維尚向一些德國企業諮詢時了解到,他們比我們更早考慮到人才素質提升的問題。“到全面自動化時代,人才的結構是完全不同的,高技術人才、自動化生産線的維護、流程改造這部分人佔得比重會非常大,他們現在大部分的企業是2:1,即3個生産工人裏面有2個是做系統維護的。這樣一種人才儲備戰略,對佛山製造企業與本地政府,都是一個好的啟示。就是我們應該馬上認真考慮如何做好人才職能技術培訓這一篇文章。”

  機器與生産線形成完整系統

  即使是中小企業買得起機器人,機器人如何在工廠生産線上發揮作為,也成為關注點。

  中國陶瓷工業協會佛山辦事處主任藍衛兵曾透露,較早前有佛山陶企投資買國外的自動化設備,但是由於不能與整條生産線對接上,只好擱置起來。

  由於機器人在生産線上的應用剛剛起步,如何與機器人供應商合作,如何長遠地確定企業自動化改造的方案,同樣是全新的課題。在應用機器人方面,更多佛山企業選擇緊密地與專業機器人製造商合作。

  從美的空調來看,其在全國的六個生産基地紛紛開展生産自動化經營轉型。生産自動化並不只是單純的用機器人替代人工操作,而是更多的將智慧化技術、資訊化技術和自動化技術整合成一條生産線。

  機器人不是單個的産品,需要和整個生産線配合形成完整的系統。因而,一些佛山企業聯手機器人供應商,專注于自主研究控制軟體及匹配自身生産線的機器裝備,比如維意傢具等一批企業。

  本土機器人企業廣東嘉騰機器人自動化有限公司提議,佛山打造一個供需見面的交流平臺,以提供相應的資訊讓製造業企業了解機器人産業的發展情況,通過其他工廠運用工業機器人的案例,得到啟發。

  “佛山中小企業,需要工業自動化領域的科技服務企業來提供服務。”黃志海提到,中科院瀋陽自動化研究所控股公司——瀋陽新松機器人自動化股份有限公司,在為製造工廠提供自動化提升服務與專用機器人上有豐富的經驗,政府可以選擇一些有實力的企業建立起相應的溝通平臺。

  富士康“百萬機器人計劃”近日出現波折。有媒體報道,根據一份最新的研究報告,機械臂很難做到像人類的五指那樣靈活,目前富士康的機器人生産精度為0.05毫米,而蘋果手機對生産精度的要求是0.02毫米。因而,富士康想要全部以機器人來代表人力實現産品的生産組裝仍是遙不可及。

  昭信集團旗下平洲電子有限公司屬於3C領域。以上資訊對梁鳳儀來説,有所啟發,她認為,“機器代人”不能一廂情願,在精密度極高的3C電子製造領域,有很多環節,還更需要靈活的人手工作,比如説精密電子元器件的檢測環節,目前還是要依靠人工。“我們同樣注重自動化,投入數控裝備,在設備上的改造提升,更基於生産部門的技術、品質、工藝工程師及一線普工共同研究提出來的,人與自動化的設備有磨合,不斷總結經驗,不斷改進提升。我們每年都有提升自動化程度的目標,逐步推進。”

  一台滿載著貨物的無人運輸車在離電梯10米左右的地方停下,車燈閃爍,電梯門開啟;隨後無人運輸車駛進電梯,電梯門緩緩關上,電梯上行。這一過程沒有人工操作,完全依靠無人運輸車及電梯上安裝的AP互發放指令完成,無人運輸車甚至能按照設定程式“告訴”電梯要停靠哪一層,上述無人物流的場景已經在某些工廠內部實現。

  支撐起無人物流系統的“大功臣”就是“機器腳 ”AGV(Automated Guided Vehicle),即“自動導引運輸車”,它裝備了電磁、光學等內部驅動程式,能夠沿規定導引路線行駛,將貨物運輸到工廠的指定地方。

  從首臺嘉騰AGV進入廣豐汽車廠試運作,到獲得廣本汽車廠認可,接下56台的訂單,這中間就經歷了日資企業一年多的考察。慢慢地,嘉騰的口碑也起來, 現在南海本田也擬定計劃引進嘉騰的産品。

  德國提出的工業4.0有兩大主題,一是智慧工廠,二是智慧生産。在此趨勢下,作為智慧化代表的機器人將在工廠裏得到廣泛應用,通過指令代替工人在生産線上進行無休止的重復工作。

  早在兩年前的國家裝備工業兩化深度融合暨智慧製造試點成果展示會上,嘉騰機器人自動化有限公司曾經與利迅達等4家企業聯手打造出“衝壓無人工廠”的模擬場景,嘉騰AGV(Automated Guided Vehicle即“自動導引運輸車”)將物料運送到利迅達機器臂旁,將指令傳送給機器臂,隨後機器臂從物料車上抓取物料進行安裝,那什麼時候會需要人?嘉騰機器人聯合創始人及行銷副總裁陳洪波説,“只有機器出現故障報警時,工人才需要過去處理。”

  日本是老牌機器人製造強國,今年6月底,日本共同社屬下媒體THE DAILY NNA卻關注起成立才十餘年的廣東嘉騰機器人自動化有限公司。報道不僅關注南海上市公司東方精工收購順德嘉騰機器人20%股份的消息,更指出嘉騰歷經一年考察獲得廣汽本田、南海本田的訂單,直搗日本機器人的核心客戶。在此之前,日係汽車廠原來基本只採購日資供應商的産品。

  廣東珠三角,日係汽車廠的聚集地。對於這位鄰居,嘉騰此前也沒有底氣直接敲開大門。在2009年,嘉騰AGV開始在國産神龍汽車廠中應用,而後也進入了標致、雪鐵龍汽車生産線。

  日係車廠,一直使用日資供應商的産品,有些已到了一定使用年限,産品運作出現問題,需要更換配件,或者更新設備。

  “由於異國的原因,日本方面供應商服務較不到位,有時配件也供應不了,要求汽車廠直接更換新裝備,因而影響了生産的正常運作。”陳洪波説,這就是嘉騰抓住的一次機遇。

  廣汽豐田車廠找到嘉騰,嘗試著應用産品的考察。“試用第一台産品之後,就得到認可了。因為我們的産品比日本供應商的更加智慧,他們機器人進入卡位依照二進位去分辨,如果有一個卡位出現異常,機器人還是循序去執行任務,這樣就會出現混亂,而我們的機器人卻能觀察到這樣的異常,並不受影響地準確輸送物料,這得益於這幾年物聯網技術的發展。這也是為何我們能拿下日本汽車廠訂單的重要原因。”陳洪波説。

  “近為鄰居,服務起來就更方便。像這樣的大項目,我們入場走場、收集數據,再根據客戶生産線的要求,開發調度系統及AGV搬運機器人。”陳洪波説,我們打入日本汽車廠的機遇看似偶然,但事實上是嘉騰有較好的積累基礎。十年來,這家企業只專注于做AGV搬運機器人,雖非高精尖技術,要做好也十分不易,嘉騰整合了通訊、調度、控制、網路等各領域的頂尖人才。每年的研發投入比例也十分高,約佔年銷售額10%。

  ■威水史專門做“腳”的機器人工廠

  AGV扮演物料運輸者的角色已經有五十餘年,但在佛山地區的應用鋪開還是近幾年的事情,“APP應用的發展、大數據的運用是推動AGV應用的基礎。”廣東嘉騰機器人自動化有限公司董事長特助陳洪波介紹,2005年時做AGV的企業僅有一家,2010年發展到十幾家,如今全國做AGV的企業已有上百家。

  走進位於北滘的廣東嘉騰工廠,仿佛走進一個遊樂場,幾部約50釐米高的黃色小車一邊“唱著歌”閃著車燈,一邊沿著地上鋪設的“軌道”勻速前進,如果恰有人站在軌道上,感應到的小車會在離人十釐米左右的地方停下,不再前進。

  陳洪波介紹,這些黃色小車是正在測試中的AGV,通過感應地上的磁條前進。由於磁條屬於柔性産品,因此可以根據運輸需要改變磁條方向,AGV運輸路徑也會做出相應變化。配合感測器的使用,設定好程度,AGV就能在無人情況下進行貨物的裝卸和運輸。

  早期AGV自動運作時只能單向行駛,因而適用環境受到局限。為了滿足工業生産的要求,現在的AGV在自動運作時已經能全方位行駛、前進、後退、側向和旋轉。

  由於磁條只能在工廠內部鋪設,為了配合戶外貨物運輸,嘉騰研製了一款名為“大黃峰”的AGV,高約1米,依靠WIFI和慣性導航進行貨物拖載,“即使下著小雨,也能實現工廠與工廠間短距離的運輸。”陳洪波説。

  依靠網際網路技術的發展,AGV正逐步走向智慧化,能通過系統內部的中央調度,在工廠內進行高效的無人運輸。在嘉騰為美的設計的一個物流方案中,工人在使用完物料車的物料後,按下相應按鍵,接到指令的AGV馬上將滿載的物料車運往工人處,並按照按鍵前後順序將空物料車運回。實現自主調試的AGV系統就像高鐵站,系統能自動分配進行最近調度。陳洪波説嘉騰為華為設計的AGV解決方案已經能實現系統的自主調度。

  相比起其他機器人工廠,嘉騰自詡為“生産機器腳”的工廠,“我們只專注于做AGV和物流解決方案。”陳洪波介紹,2001年剛成立的嘉騰是以做電子模具起家,由於生産中的搬運問題開始關注AGV,從2005年起投入AGV的生産和研發。“那時國內還沒什麼企業知道AGV,但到了2008年對AGV的需求有爆發性的增長。”

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