5月18日,中機(jī)中聯(lián)工程有限公司工業(yè)工程負(fù)責(zé)人、高級工程師方羽亮相工業(yè)機(jī)器人主題論壇,并圍繞“機(jī)器人在工程機(jī)械智能工廠中的應(yīng)用”這一主題,展開主題演講。

演講實(shí)錄:
第一部分,工程機(jī)械的工藝。
工程機(jī)械工廠以挖掘機(jī)為例,它自建的產(chǎn)品主要是結(jié)構(gòu)件,挖掘機(jī)就是上下車和動力抖桿,它的工藝主要就是下料、焊接、加工和涂裝,最后還有一個總裝,把它做成一個整機(jī)。傳統(tǒng)的車間就是人很多,行車很多,鋼板很多,不管走到哪一個車間都是這樣的。
現(xiàn)在因?yàn)閲彝苿又悄苤圃?,?shí)際上在這十多年中,整個工程機(jī)械的制造水平已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。我們說的智能工廠,把它解釋為四個臺階,一是精益的工藝,它是工廠的靈魂,二是在精益工藝的基礎(chǔ)上做自動化產(chǎn)線,我們把它比作工廠的肌肉跟骨骼,三是信息化,我們把它比作信息化工廠的神經(jīng)和大腦,四是智能制造,是自動化和信息化的高度融合。
整個智能工廠現(xiàn)在從下料到分揀,到焊接,到加工,到涂裝,到裝配調(diào)試,都是廣泛的采用了機(jī)器人,機(jī)器人的應(yīng)用極大的提高了工程機(jī)械智能工廠的制造水平。
第二部分,機(jī)器人在工程機(jī)械智能工廠的應(yīng)用現(xiàn)狀。
工程機(jī)械的下料基本上形成了無人化下料的格局,鋼板在工廠所有的流轉(zhuǎn)是全自動的,其中機(jī)器人的應(yīng)用重點(diǎn)是在鋼板的分揀環(huán)節(jié)。以前都是人工,現(xiàn)在采用了機(jī)器人,還包括關(guān)節(jié)機(jī)器人和航架機(jī)械手,再加上切割的自動化,上料的自動化,整個形成了無人化的下料車間。下料車間里面除了分揀還有折彎,還有自動導(dǎo)坡口,目前在國內(nèi)也在穩(wěn)步的推進(jìn)。
下面一個環(huán)節(jié)是焊接,焊接機(jī)器人的量是最大的,在工程機(jī)械的行業(yè)應(yīng)用當(dāng)中。焊接完成以后就是精加工,在工程機(jī)械工廠占的比例比較少,加工的工序也不多。因?yàn)楣こ虣C(jī)械的零件比較大比較重,在這個環(huán)節(jié)相對來說機(jī)器人的應(yīng)用少一點(diǎn),有些機(jī)器人的應(yīng)用是去毛刺或者小件的搬運(yùn)。
涂裝大家比較清楚,就是噴涂機(jī)器人的應(yīng)用,這里就不詳細(xì)介紹了,它就可能是噴水性漆或者是噴粉。裝配環(huán)節(jié)的應(yīng)用,比如輪胎自動裝配,螺栓的自動擰緊。物流行業(yè)的應(yīng)用更多,比如移動機(jī)器人,物流環(huán)節(jié)的機(jī)器人比較容易實(shí)現(xiàn),在比較現(xiàn)代的工程機(jī)械制造工廠,物流自動化貫穿整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
品牌的問題,現(xiàn)在在國內(nèi)的工程機(jī)械智能工廠還是以進(jìn)口的品牌為主。國產(chǎn)應(yīng)用方面,在專業(yè)的細(xì)分市場,國產(chǎn)機(jī)器人逐步發(fā)力,比如新松焊接機(jī)器人,埃斯頓折彎機(jī)器人等。
第三部分,工程機(jī)械行業(yè)機(jī)器人應(yīng)用面臨的背景與挑戰(zhàn)。
機(jī)器人在工程機(jī)械要擴(kuò)大應(yīng)用最大的問題就是工程機(jī)械統(tǒng)一歸納起來是一致性的問題,它和汽車、3C、光伏這一類的產(chǎn)品不一樣,它的型號變化很多,批量不大,就決定了它的一致性不像大批量的產(chǎn)品一樣。
制造精度和制造成本,工程機(jī)械的制造有一定的精度要求,但是它的精度達(dá)不到像發(fā)動機(jī)的制造精度,因?yàn)槲覀冞€要兼顧制造成本。它的產(chǎn)品在精度上沒有這么高,機(jī)器人怎么應(yīng)對,這也是一致性的問題。
工程機(jī)械的制造過程是結(jié)構(gòu)件的加工,它的鋼板切割以后會有變形,焊接過程中因?yàn)闊彷斎氲挠绊憰凶冃巍R驗(yàn)檫@么大,這么重,這么厚的工件,它的組隊,精度的控制都會有一定的難度,在制造過程中也會有變形。我們怎么解決它的一致性,機(jī)器人怎么應(yīng)對,如果我們有更好的方法就可以更大量的應(yīng)用在工程機(jī)械行業(yè)里面。
剛才介紹了目前應(yīng)用的情況,實(shí)際上在工程機(jī)械的全制造流程里面還有很多的環(huán)節(jié)破壞的需要機(jī)器人方面的技術(shù)進(jìn)一步提升,能夠更廣泛的應(yīng)用在工程機(jī)械制造領(lǐng)域。比如說下料的自動分揀,比如說激光切割以后縫隙很小的問題,極小件的分揀怎么適應(yīng),因?yàn)楣こ虣C(jī)械零件切割以后是成千上萬種,它的自動分揀配盤,因?yàn)橥垦b線都是多品種混線,怎樣適應(yīng)多品種混線的要求,以及涂裝的打磨,焊縫的打磨,尺寸的檢測,以及自動裝配和自動檢驗(yàn)。我們的客戶在這方面有迫切的需求,特別是行業(yè)龍頭企業(yè),還有些細(xì)分市場的冠軍企業(yè),這方面有非常迫切的需求。
比如說裝配的工作,如果說采用一個普通位置的控制,因?yàn)楣こ虣C(jī)械零件制造過程中有變形,如果按位置控制,可能裝配的時候發(fā)生碰撞,導(dǎo)致機(jī)器人的應(yīng)用失敗。如果有了力控技術(shù),它可以路徑自適應(yīng),工件姿態(tài)自動調(diào)整,機(jī)器人就可以完成自動化的裝配。
涂裝方法,前面幾個零件是這個形狀,后面幾個零件是那樣一種形狀,要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動噴涂,怎么準(zhǔn)確的識別零件的形狀,自動調(diào)整噴涂姿態(tài),在時間效率上,油漆成本的控制上達(dá)到最佳的平衡,這個也是對機(jī)器人提出的一個要求。機(jī)器人在工程機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用還有很多值得我們共同去探討,共同去提升的環(huán)節(jié)。總結(jié)下來,我認(rèn)為機(jī)器人在工程機(jī)械的應(yīng)用對機(jī)器人提出了更高的要求,比如在汽車、3C、光伏方面的要求更高,它要求機(jī)器人更智能,更智能就是有利于視覺技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展,以及算法的提升。
工程機(jī)械制造的特點(diǎn)是零件的精度不高,一致性差,工件重量大,但因?yàn)樗巧a(chǎn)制造,所以工廠對機(jī)器人的速度、穩(wěn)定性、智能性的要求非常高。從硬件的角度而言,進(jìn)口和國產(chǎn)機(jī)器人的差距不大。在核心算法上的差距導(dǎo)致國產(chǎn)機(jī)器人存在一些不足,目前工程機(jī)械行業(yè)是普遍采用進(jìn)口的機(jī)器人。
第四部分,機(jī)器人在智能工廠的價值體現(xiàn)。
工程機(jī)械的制造水平,從最原始的手段走到今天,機(jī)器人起了非常重大的作用。三一的挖掘機(jī)工廠采用了300多臺機(jī)器人,從2010年建廠以后用到現(xiàn)在,有的工廠用上了機(jī)器人以后,用著用著機(jī)器人就沒有了,又變成人去操作了。管理與各方面細(xì)節(jié)的提升產(chǎn)生的影響力也是非常大的,比如說臨港工廠并不是有錢買了兩百臺機(jī)器人,而是它已經(jīng)用到了現(xiàn)在,這是一個典型的機(jī)器人價值體現(xiàn)。
我們做智能制造評燈塔工廠,最終還是為了提升企業(yè)的競爭力。中機(jī)中聯(lián)在工程機(jī)械與其他制造領(lǐng)域,在智能制造方面深耕,也承接了國內(nèi)很多行業(yè)智能工廠規(guī)劃設(shè)計的工作,我們致力于為制造業(yè)提供行業(yè)引領(lǐng)的智能制造解決方案,把先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到企業(yè)里面。