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南京眼工业40时代中国工业机器人如何破局《新闻》

发布时间:2020-08-12 17:57:15 阅读: 来源:柱塞阀厂家

5g时代即将来临,实时安全高容量的数据传输将为工业4.0的实现插上翅膀。

“5月21日,工信部副部长陈肇雄在政策例行吹风会上表示,目前5g技术和产品日趋成熟,系统、芯片、终端等产业链主要环节已基本达到商用水平,具备了商用部署的条件。”在5g领域,中国走在了世界前列,赢取了先机。

工业4.0的重要组成部分是智能制造,而智能制造的发展基础与支撑能力离不开“工业机器人”行业的发展,在中国经济转向高质量发展的今天,“机器换人”已成必然趋势。

“2018年,我国工业机器人产量达14.8万台,同比增长4.6%;其中12月份产量达1.2万台。”“到2020年工业机器人销量达到15万台,保有量达到80万台。”《机器人产业发展规划(2016-2020年)》要求,“我国工业机器人密度要在2020年达到150台/万人以上。”

然而忧患同样存在。

根据国际机器人联合会(ifr)的数据,2018年中国机器人虽仍处于爆发阶段,但在连续三年占比上升后,国产机器人占比却突然有所下降,而外资机器人占比却大幅上升。“去年,国产工业机器人销量为3.78万台,在中国工业机器人销售市场的占有率为26.8%,同比下降5.9个百分点。占比73.2%的外资机器人在华销售10.32万台,同比增长71.9%。”

外资机器人品牌对国产机器人的市场造成了不小的挤压。有评论指出:“一些用户用设计精度较低的国产产品同设计精度较高的外资品牌产品做对比,就简单地认为国产工业机器人无法满足精度要求高的场合;有的企业并没有真正使用过国产机器人, 便认为其不能满足需求,对国产机器人的信任度、认可度较低。”

尽管目前国产机器人拥有部分政策优势,但如何在市场这把双刃剑之下赢得科技自立时代的胜利?

36氪江苏为此采访了国家数控重大专项“千人计划”专家、瀚华智造创始人李振瀚教授,邀请他从“学者”与“创业者”的两方面角度讲述中国工业机器人的破局之法。

“实现柔性化、自动化与智能化,打造迈向工业4.0的基础”

“在八年前,我以千人计划学者的身份来到中国武汉,因为中国是世界生产基地,那时我的目标是开发制造业的国产智能化软件,这与我的目标相契合。”李振瀚教授说道,“2017年,我在苏州创办瀚华智造以cam为核心研发工业机器人系统软件,因为苏州处于长三角核心地带,有中国最主要的智能制造基地,也有比较完备的智能制造产业链,包括设备商、自动化供应商、视觉力控以及单一元器件供应商。”

李振瀚教授认为,“中国的工业4.0还在萌芽阶段,虽然它概念很丰富,不过在实地落地方面整体还是落后于发达国家。目前一般产业还在致力于解决工业2.0与3.0的问题,在这些问题解决之后,4.0才能落地生根。换而言之,在制造领域,工业4.0包括大数据的应用等,必须结合3.0的生产自动化、柔性化才能实现。”

在制造企业由工业2.0和3.0向4.0跨越的过程中,我国的工业机器人处于高速增长阶段,然而却面临着两大应用瓶颈,一是如使用人工示教方式控制机器人运作则存在操作周期长、出错率高、人才匮乏等问题;二是如使用市面一般离线编程软件则机器人精度较低、灵活性差,难以支持拥有复杂轨迹的工业生产线。

针对这些问题,李振瀚教授带领团队研发出「hipermos」工业机器人全链闭环智能系统,增加世界领先性的“反馈-优化”机制,构造工业机器人的首个“大脑中枢神经系统”,实现更深层次的“柔性化”“自动化”与“智能化”。

柔性化:

李振瀚教授解释,“「柔性化」的一般定义是一条生产线具备生产多种产品或使用多种工艺的能力。工业4.0的一个趋势就是生产线客制化、多样化、敏捷化,特别是根据客户的要求来定制生产,这些都需要基于柔性化的能力来实现。我们的解决方案能将目前生产线更换不同产品或不同工艺的时间由数周缩短到一天甚至几小时,并使工业机器人自动适应加工对象的变化以保证产品质量的统一性。”

“在工业4.0时代的企业想要保有竞争优势,就得利用高柔性生产线来缩短生产时间。假设一年需要利用同种生产线生产十种不同品种或不同工艺的产品,就会节省10周的时间,增加了1/5-1/4的生产时间和生产力。”李振瀚教授说道,“举个手机行业的例子,智能手机更新换代频率迅速,对于工厂和手机厂商而言,使生产线更加柔性化都会很有意义。站在世界工厂的角度,手机代工厂能更快地使用同一条生产线生产iphone手机与华为手机。站在科技自立的角度,缩短更换工艺的时间成本也会使得中国的品牌更具科技竞争力。”

hipermos系统下的工业机器人方管拉丝现场

自动化:

“需要纠正一下的是,工业机器人不是取代工人,而是去做人类不愿意去做的那些最高危、环境最恶劣的工作。它的发展,会增加与相关新型工程师岗位的人才需求。”谈及“工业机器人”与“工人”的关系时,李振瀚教授说道。

「hipermos」系统解决方案能让工业机器人更彻底地脱离“人工”,利用系统实现工业机器人的复杂轨迹控制与自动调节,实现更深层次的“自动化”,这都依赖于它的“大脑”机制。据瀚华智造市场负责人杨帆介绍,“在目前的工业机器人市场上,专注于做机器人的眼睛(视觉)、力控(触觉)、小脑(机器人控制器)等各领域的企业都比较多,但做「大脑」的比较少。”此外,「hipermos」还能提供先进、简洁、高度集成的标定----补偿功能,以自动化方案解决机器人运动偏移问题。

激光切割汽车钣金件(仿真)

智能化:

36氪江苏了解到,「hipermos」系统最大的亮点是具备全局性“反馈机制”,这一点极具独创性。如同人的大脑中枢神经系统只有具备反馈功能,才能有自我调节与避险能力,行动才有连续性与智能性。「hipermos」为工业机器人赋予的“反馈机制”,使工业机器人真正具有“人”的智能。

据悉,瀚华智造已与一家世界领先的玻璃制造企业达成合作意向,「hipermos」所独具的“反馈机制”能对玻璃检测过程中所出现的数千种数据情况,作出完全自动化与智能化的反馈调节处理,让工业机器人能针对数千种复杂的检测情况独立完成不同的处理轨迹,精度大大提升。“反馈机制”可以通过数据传输和自动化处理,为精密型企业节省大量的时间成本与人力成本,也进一步完成了产品的智能化高精度处理。

hipermos软件工作示例

“知识产权意识的普及,是软件业面临的普遍困境”

谈及创业过程中所遇到的最困难之处,以及作为一名“创业者”与身为“学者”最大的区别时,李振瀚教授给了36氪江苏同一个答案:“国内的知识产权意识普遍较为薄弱,我在与客户和投资人介绍我们的产品时,通常都需要解释一下软件所具有的知识产权概念,才能开始介绍产品。很多人都无法理解工业机器人系统的价值,大家普遍对于看得见的硬件设施更感兴趣。我认为,这也是国内软件行业会普遍遇到的困境。”的确,国内的知识产权保护起步较晚也发展稳步,但在知识产权法律逐步完善的今天,普通大众甚至创投者对知识产权的概念依旧模糊,或许这是我们今后需要重视与普及的方向。

据36氪江苏了解,瀚华智造团队自于西门子ugs、中航工业、华中科技大学、上海交通大学、西北工业大学等,包含多位数控、物理、数学领域的博士专家,创办两年间已拥有国家专利近二十项。「hipermos」机器人系统已为库卡、ur、图灵、遨博、天机等机器人配套,并应用于中国航天、丰川电子等国内优秀制造企业,正在研发的「hipermos」精度提升系统将为工业机器人提供更广阔的应用空间。未来,瀚华智造将打造基于特征自适应加工、基于大数据制程优化、全工作站管理的围绕机器人的车间级管理系统与机器人plm。

“未来已来,工业4.0实现进行时”

在「hipermos」系统的支持下,工业机器人在切割、抛光、修边、焊接、涂胶、3d扫描、三维检测、运动补偿等方面都能做到更加彻底的“自动化”,无需人工参与指令,能够助力工业4.0的生产服务化进程。据悉,以「hipermos」系统为代表的的国产工业机器人系统,所面向的机器人工艺控制市场空间将达数百亿元。

未来已来,德国工业4.0概念中所描绘的黑客帝国场景正在中国写下构筑的第一笔。

目前,打造「hipermos」系统的瀚华智造正在寻求进一步融资,以用于人才引进、系统研发、市场销售以及精度提升系统硬件的周转资金。

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