
2014年11月5日,第三屆中國(guó)機(jī)器人高峰論壇在上海的卓美亞喜馬拉雅酒店舉行,參加高峰論壇的嘉賓可謂精英匯聚,群賢并舉,本次會(huì)議的主題非常求真務(wù)實(shí),旨在討論機(jī)器人在應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,如今是電商物流的大時(shí)代,當(dāng)今的工業(yè)機(jī)器人最廣泛被應(yīng)用在碼垛搬運(yùn)上,來(lái)節(jié)省傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)管理和物流的時(shí)間和管理環(huán)節(jié)。而這一點(diǎn),上海沃迪自動(dòng)化股份有限公司的童上高先生就為在場(chǎng)的嘉賓做了精彩的演講。
提到碼垛機(jī)器人,很多人說(shuō)碼垛機(jī)器人只是一個(gè)機(jī)器人搬運(yùn)工,有人甚至說(shuō)碼垛機(jī)器人就是機(jī)器人中的平民,因?yàn)樗墓ぷ鲌?chǎng)所都是在一些包裝車(chē)間里面,有粉塵、噪音等,環(huán)境惡劣。所以在媒體上,碼垛機(jī)器人見(jiàn)的不是很多,但偏偏這樣一個(gè)平民的碼垛機(jī)器人市場(chǎng),無(wú)論是國(guó)外還是我們國(guó)內(nèi)的機(jī)器人廠家,都紛紛投入到碼垛機(jī)器人市場(chǎng)里面來(lái)。為什么這么一個(gè)市場(chǎng)讓這么多廠家樂(lè)此不疲,前仆后繼?今天的演講,跟大家分享一下沃迪公司八年來(lái)在碼垛機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用方面的一些體會(huì)。
國(guó)內(nèi)的大多企業(yè)里的碼垛作業(yè)都面臨一些問(wèn)題,第一勞動(dòng)強(qiáng)度高,國(guó)內(nèi)上規(guī)模的飼料工廠有2000多家,一條50公斤的包裝包裝線,一小時(shí)600包,用1-2人,基本上6秒鐘一個(gè)動(dòng)作循環(huán),這個(gè)勞動(dòng)強(qiáng)度是非常高的。第二勞動(dòng)環(huán)境差,包裝車(chē)間里粉塵彌漫,包裝物很重,并且有一些物料對(duì)身體有害。還有氣溫,南方的工廠一到夏天40度,搬運(yùn)工人赤膊上陣;反而北方的那些工廠一到冬天零下20度、30度,工人穿著厚棉衣干活,工作環(huán)境非常惡劣。第三,搬運(yùn)工的老齡化以及勞動(dòng)成本的增加,搬運(yùn)工以前都是年輕力壯的,但現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)工廠里面的搬運(yùn)工都是上了年紀(jì)的,像90后、80后非常少了。勞動(dòng)觀念也在改變,很多年輕人根本不在乎工資,工資再高,也不愿意干,覺(jué)得這是一個(gè)不體面的工作。勞動(dòng)成本的增加,從機(jī)器人的市場(chǎng)需求來(lái)講,包裝碼垛是需求量比較大的市場(chǎng)。
我們國(guó)內(nèi)包裝碼垛作業(yè)有幾個(gè)層次,當(dāng)然最多的還是人工搬運(yùn);在上世紀(jì)九十年代國(guó)內(nèi)一些企業(yè)開(kāi)始使用高、低位機(jī)械式碼垛機(jī);從21世紀(jì)開(kāi)始,出現(xiàn)了機(jī)器人碼垛,凸顯出許多優(yōu)點(diǎn),機(jī)器人占地面積小、節(jié)能、應(yīng)用非常靈活等。目前從我們國(guó)內(nèi)包裝碼垛機(jī)器人應(yīng)用趨勢(shì)來(lái)看有以下幾個(gè)特點(diǎn):第一個(gè)特點(diǎn)是,從壟斷行業(yè)向非壟斷行業(yè)擴(kuò)散;機(jī)器人碼垛最早是在哪里呢?如果大家去過(guò)煙廠的話,就會(huì)發(fā)現(xiàn),基本上每個(gè)煙廠都有碼垛機(jī)器人?,F(xiàn)在從我們碼垛機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng)來(lái)講,已經(jīng)從以前的煙草、石化、啤酒向飼料、家電、飲料食品、建材等等行業(yè)擴(kuò)散。第二特點(diǎn)是,用戶(hù)從以前的大型企業(yè)向中小型企業(yè)擴(kuò)散;我們浙江嘉興的、以及江蘇的一些小型的飼料廠、小型的面粉廠,各類(lèi)中小型的民營(yíng)企業(yè)都開(kāi)始使用碼垛機(jī)器人。第三特點(diǎn)是,從沿海發(fā)達(dá)地區(qū)向內(nèi)陸地區(qū)擴(kuò)散;以前我們一定要找GDP大城市,但現(xiàn)在出現(xiàn)了一個(gè)新的趨勢(shì),像新疆也是一個(gè)很好的市場(chǎng),包括寧夏、青海,現(xiàn)在碼垛機(jī)器人的市場(chǎng)已經(jīng)向全國(guó)范圍覆蓋了。
下面我跟大家介紹一下我們沃迪公司,沃迪公司成立于1999年,于今年7月份在新三板上市。沃迪公司的機(jī)器人,市場(chǎng)定位非常明確,我們專(zhuān)注于在自動(dòng)化包裝、搬運(yùn)和物流輸送這個(gè)智能化、系統(tǒng)化集成領(lǐng)域,專(zhuān)業(yè)做碼垛裝箱、包裝搬運(yùn)機(jī)器人以及系統(tǒng)集成。沃迪公司始終堅(jiān)持市場(chǎng)需求導(dǎo)向,注重科技創(chuàng)新,并建立了自己的技術(shù)研究院;同時(shí)聯(lián)合一些國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)的機(jī)器人研究機(jī)構(gòu),像上海的交通大學(xué),上海大學(xué)等一些院校,通過(guò)產(chǎn)、學(xué)、研合作模式為企業(yè)培養(yǎng)更多的優(yōu)秀技術(shù)人才。從產(chǎn)業(yè)化規(guī)模來(lái)講,上海沃迪碼垛機(jī)器人,是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最多的機(jī)器人主機(jī)廠商和碼垛系統(tǒng)集成商。我們的碼垛機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于飲料、飼料、冶金、家電、建材、化工等諸多行業(yè)。沃迪機(jī)器人經(jīng)歷了八個(gè)年頭,全國(guó)已有600多家客戶(hù),覆蓋全國(guó)三十多個(gè)省份,客戶(hù)群包括著名的國(guó)企、非常優(yōu)秀的民營(yíng)企業(yè)、目前在中國(guó)投資的許多外資企業(yè),比如正大集團(tuán)、紅牛等也都成功應(yīng)用沃迪多套機(jī)器人。現(xiàn)在整個(gè)沃迪機(jī)器人的客戶(hù)群體非常廣泛,涉及的行業(yè)和區(qū)域也是非常廣。
我們沃迪機(jī)器人主要的產(chǎn)品,一個(gè)是TPR系列機(jī)器人的主機(jī),我們有三個(gè)型號(hào),從承載能力來(lái)講,從120公斤到300公斤,這是一個(gè)四軸的搬運(yùn)碼垛機(jī)器人。從產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)來(lái)看,可以滿(mǎn)足市場(chǎng)上90%以上的碼垛技術(shù)要求。另外一個(gè)輕載的系列,就是高速拾撿機(jī)器人,專(zhuān)門(mén)用來(lái)裝盒、裝箱的作業(yè)。沃迪除了主機(jī)之外,它其實(shí)給客戶(hù)提供的是解決方案,提供的產(chǎn)品是一個(gè)系統(tǒng)集成。我們碼垛機(jī)器人還有另外兩個(gè)典型應(yīng)用,一個(gè)是裝箱,比如說(shuō)食用油、礦泉水裝箱。另一個(gè),就是機(jī)器人拆垛系統(tǒng),像化工原料,上料的時(shí)候都是用人工抬上去的,采用機(jī)器人也可以把這些箱子,包括空瓶空罐,達(dá)到一個(gè)上料的作用。這一塊,今后是個(gè)趨勢(shì),也是一個(gè)非常大的市場(chǎng)。
在系統(tǒng)集成里面,一個(gè)很關(guān)鍵的技術(shù)要點(diǎn),抓手設(shè)計(jì)?,F(xiàn)在沃迪已經(jīng)形成了各種系列,比如一些包裝袋的應(yīng)用,它是手指式的,對(duì)于包裝箱來(lái)說(shuō),有夾板式或者是吸盤(pán)式的,根據(jù)物料的形態(tài)來(lái)設(shè)計(jì)的。為了便于客戶(hù)的使用,特別是在應(yīng)用這個(gè)層面,形成了模塊化、系列化,可以為客戶(hù)不同產(chǎn)品生產(chǎn)線應(yīng)用,迅速進(jìn)行轉(zhuǎn)換,讓客戶(hù)減少調(diào)試的時(shí)間。
接下來(lái),一起分享一下,我們沃迪機(jī)器人對(duì)包裝碼垛行業(yè)應(yīng)用趨勢(shì)的理解。一個(gè)好的碼垛機(jī)器人,干活要干得又快又好又穩(wěn)。原來(lái)一個(gè)包裝線用一臺(tái)機(jī)器人處理,客戶(hù)提出新要求,能不能兩條包裝線用一個(gè)機(jī)器人來(lái)處理,這就對(duì)機(jī)器人的速度提出了更高的要求。我們沃迪主要是從兩方面來(lái)研究,首先從機(jī)器人本體設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃,研究如何讓搬運(yùn)速度更快,第二個(gè)從外圍負(fù)載、移動(dòng)距離來(lái)考慮,能不能實(shí)現(xiàn)抓手輕量化設(shè)計(jì),包括結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化,材料的使用,能不能用碳纖維代替以前的金屬材料?,F(xiàn)在看到的是我們工廠測(cè)試的視頻,現(xiàn)在我們?cè)陲暳闲袠I(yè),一條線50公斤的包裝可以達(dá)到1200包/時(shí)的速度,兩條線,可以達(dá)到1100包/時(shí)的速度,這個(gè)速度可以替代兩條包裝線的4-5個(gè)人工。
現(xiàn)在市場(chǎng)需求還出現(xiàn)了一個(gè)特點(diǎn),客戶(hù)包裝的產(chǎn)品是多品種少批量,出現(xiàn)不同的定制化的產(chǎn)品,為了能夠達(dá)到碼垛要求,我們加入了視覺(jué)的識(shí)別系統(tǒng),比如說(shuō)通過(guò)前面混流進(jìn)來(lái)的產(chǎn)品,自動(dòng)告訴機(jī)器人,這是哪一類(lèi)產(chǎn)品,分別分類(lèi)碼到不同的地方去。然后機(jī)器人接收到指令后自動(dòng)分類(lèi)碼垛。今后這類(lèi)應(yīng)用會(huì)越來(lái)越多,同時(shí)引伸出來(lái)對(duì)抓手的要求越來(lái)越高,這個(gè)抓手既能抓箱子,又能抓袋子。
這是我們?cè)诿娣坌袠I(yè)一機(jī)四工位的應(yīng)用,一臺(tái)機(jī)器人同時(shí)處理四個(gè)品種?,F(xiàn)在客戶(hù)對(duì)于機(jī)器人功能多樣化的需求越來(lái)越高,以前很單一的動(dòng)作,抓手一抓一放就行了,但是現(xiàn)在機(jī)器人不僅要抓產(chǎn)品,還希望它去抓隔板、抓托盤(pán),對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)集成的要求也越來(lái)越高。還有,我們發(fā)現(xiàn)很大的潛在市場(chǎng)就是在移動(dòng)搬運(yùn)領(lǐng)域,像我們很多的工廠直接上卡車(chē),不進(jìn)行堆垛,目前都是靠人工的,包括一些碼頭卸下來(lái)以后,也是靠人工堆到卡車(chē)上面去的?,F(xiàn)在沃迪也在研發(fā)產(chǎn)品,能夠用一臺(tái)或多臺(tái)的機(jī)器人,根據(jù)不同的卡車(chē)容量自動(dòng)設(shè)計(jì)堆垛的形式,這是一個(gè)大的市場(chǎng),對(duì)于技術(shù)能力要求也更多。
我們碼垛機(jī)器人,應(yīng)用環(huán)境是越來(lái)越復(fù)雜了,高溫、低溫、腐蝕、粉塵,包括有毒的環(huán)境。這是我們?cè)诖u頭行業(yè)的應(yīng)用,其實(shí)中國(guó)有很多的建材廠,四川、河北,包括山東,這個(gè)磚頭以前都是用人工來(lái)堆垛的,這個(gè)磚頭行業(yè)應(yīng)用是一個(gè)典型的機(jī)器人下鄉(xiāng)的應(yīng)用,碼垛機(jī)器人可以針對(duì)不同的磚的形態(tài),比如像粉煤灰磚,這對(duì)于技術(shù)能力要求更高。
還有啤酒行業(yè)的應(yīng)用,啤酒行業(yè)速度非???,啤酒行業(yè)以前是一小時(shí)24000瓶,現(xiàn)在是48000瓶,啤酒行業(yè)碼垛機(jī)器人成為一個(gè)必然的趨勢(shì)。
這是我們沃迪公司在某功能飲料行業(yè)的應(yīng)用,在這個(gè)工廠,為什么要引入這個(gè)機(jī)器人?其實(shí)它有一個(gè)苦衷,上午的時(shí)候,人精力很旺盛,但一到下午,體力出現(xiàn)匱乏的時(shí)候,可能箱子就會(huì)堆得不規(guī)整,可能會(huì)把罐子碰到變形了。但機(jī)器人干活就不存在這樣的問(wèn)題。
這是我們?cè)诩Z油行業(yè)的應(yīng)用,沃迪在中糧的一些應(yīng)用,首先是用機(jī)器人完成裝箱的動(dòng)作,一次碼四箱,裝箱裝好以后,在一樓有另外一個(gè)碼垛機(jī)器人完成箱子的堆垛動(dòng)作。這是在面粉行業(yè)的應(yīng)用,該套沃迪機(jī)器人碼垛系統(tǒng)是一臺(tái)TPR-200機(jī)器人服務(wù)2條打包生產(chǎn)線,機(jī)器人一次抓取1袋,每層5袋,每垛12層,機(jī)器人碼垛能力高達(dá)1000袋/小時(shí),為企業(yè)節(jié)省了4個(gè)工人用于搬運(yùn)碼垛,有效的提升了工作效率和企業(yè)形象,降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
這是家電行業(yè),家電行業(yè)是一個(gè)勞動(dòng)力密集型的,該生產(chǎn)線是多型號(hào)混產(chǎn),我們通過(guò)掃碼儀識(shí)別條碼對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行區(qū)分,對(duì)不屬于機(jī)器人碼垛的少量型號(hào)產(chǎn)品在進(jìn)入抓取位前進(jìn)行剔除,進(jìn)入抓取位的產(chǎn)品進(jìn)行分類(lèi)堆碼;托盤(pán)從托盤(pán)倉(cāng)分流到2個(gè)碼垛位,滿(mǎn)垛后輸送到叉車(chē)叉取位都是自動(dòng)完成;洗衣機(jī)的重量平均75KG左右,節(jié)拍10秒/臺(tái),我們采用的是夾板式抓手,全套系統(tǒng)到目前已運(yùn)行差不多1年時(shí)間,運(yùn)行狀況良好。
還有一個(gè)冶金行業(yè)的,該項(xiàng)目最大的特點(diǎn)是針對(duì)鋅錠的外形,選擇了海綿真空吸盤(pán),每次根據(jù)垛型選擇抓取數(shù)量,提高碼垛效率。同時(shí)針對(duì)這種比較惡劣的工況環(huán)境,我們選擇給機(jī)器人增加了一個(gè)防護(hù)服,保護(hù)機(jī)器人關(guān)鍵部位,延長(zhǎng)使用壽命;
其實(shí)飼料是中國(guó)典型的案例,飼料行業(yè)利潤(rùn)低,越是利潤(rùn)低的企業(yè),對(duì)成本的要求越高,所以上機(jī)器人的欲望越強(qiáng)。
還有一些化工行業(yè),該項(xiàng)目最大的特別是實(shí)現(xiàn)了一機(jī)碼垛三線(三個(gè)品種),左邊的來(lái)料碼放左邊,右邊的來(lái)料碼放右邊,中間的來(lái)料碼放后面,碼放位置可以根據(jù)用戶(hù)使用情況隨意切換。
總結(jié)一下,只要有包裝,就會(huì)有碼垛機(jī)器人需求,但國(guó)產(chǎn)碼垛機(jī)器人能走多遠(yuǎn)?現(xiàn)在中國(guó)的機(jī)器人市場(chǎng)是全球增長(zhǎng)最快的市場(chǎng),國(guó)產(chǎn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)面臨著巨大的發(fā)展機(jī)遇。如果你能把成本控制到極致,如果你能把碼垛機(jī)器人的性能發(fā)揮到極致,如果你能把服務(wù)做到極致,那么我相信我們國(guó)內(nèi)的企業(yè),包括我們沃迪機(jī)器人一定能越走越遠(yuǎn)。