演講人：上海ABB工程有限公司資深行業(yè)經(jīng)理 王耀棟

 

　　演講主題：金屬加工工藝與機(jī)器人自動(dòng)化
 

 

　　王耀棟從這張圖片開始了他的分享，這是大家都非常熟悉的秦始皇陵兵馬俑一號(hào)車，上海世博會(huì)博物館將它作為鎮(zhèn)店之寶。這輛車的制造用到了焊接、子母扣連接等多種技術(shù)，從工藝的角度來講，它的車蓋代表了當(dāng)時(shí)也是目前為止是最高的工藝水準(zhǔn)。這輛一號(hào)車的傘蓋面積是1.1平方米，厚度在一毫米到四毫米之間。如果以現(xiàn)有鑄造工藝去復(fù)制這輛車，將整體制造成型是非常難的。

 

　　為什么要從這個(gè)開始講？在王耀棟看來，工藝是金屬加工的合成，所有的機(jī)器人和企業(yè)都只是一個(gè)工具，想要將自動(dòng)化這件事做好，更好地服務(wù)客戶，還是得從工藝的角度出發(fā)。工程師在做自動(dòng)化時(shí)，不要求一定要成為特定領(lǐng)域的專家，但工程師必須要對(duì)工藝有了解，不能急功近利，得發(fā)揮出工匠精神。

 

　　王耀棟認(rèn)為，單從金屬加工這一個(gè)領(lǐng)域來看，市場(chǎng)才剛剛起步。從數(shù)據(jù)上來看，目前整個(gè)世界的鑄件的總噸數(shù)一年是1.1億噸左右，其中中國占比45%，約五千萬噸這樣產(chǎn)量。中國的鑄件企業(yè)大概是26000家左右，全世界共有45000家左右，我們鑄件超過60%。在2015年，鑄件增長首次出現(xiàn)負(fù)增長的情況，而過去幾年增長也比較緩慢，每年差不多3.51%的增長。
 

 

　　在中國大環(huán)境下，鑄件產(chǎn)能83%都是黑色金屬，只有17%的鑄件是有色金屬。在有色金屬領(lǐng)域，機(jī)器人的使用率是非常高的，約達(dá)95%，而十年前幾乎都是人工壓鑄，這是自動(dòng)化人對(duì)行業(yè)所做的貢獻(xiàn)，但這也僅是那17%其中的壓鑄，除此還有重力澆鑄和砂鑄并沒有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。王耀棟認(rèn)為在鑄造方面，金屬加工尤其是黑色金屬這方面的市場(chǎng)潛力還是非常大的。

 

　　國內(nèi)自動(dòng)化行業(yè)分布來看，汽車行業(yè)占比36%，農(nóng)業(yè)和器械占比20%，礦山機(jī)械和引擎器械占比9%，其他行業(yè)占比都較小。為什么還有那么多行業(yè)沒有用到機(jī)器人？很大的原因就是國內(nèi)零件具有小批量、多品種的特點(diǎn)，這是一個(gè)天然比較難以克服的痛點(diǎn)和難點(diǎn)。在自動(dòng)化的過程當(dāng)中，王耀棟認(rèn)為，其實(shí)我們應(yīng)該更多地關(guān)注一些小成品，也許在自動(dòng)化噸位沒有那么集中和數(shù)量較小，但在小批量多品種里面反倒有更多可能性。在工藝上有哪些點(diǎn)可以去實(shí)施，我們后面再做討論。
 

 

　　這是一張典型的鑄鐵件的工藝生產(chǎn)圖，可以看到從造型、澆注、落砂清理、切除澆冒系統(tǒng)到后面的噴漆，在整個(gè)過程當(dāng)中，現(xiàn)在可以非常好地實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動(dòng)化的只有一個(gè)澆鑄、噴漆、機(jī)加工這幾個(gè)點(diǎn)。要實(shí)現(xiàn)其他程序的自動(dòng)化，我們還需要去攻克很多難點(diǎn)。

 

　　和大家分享一個(gè)比較新穎打磨的案例，現(xiàn)在市場(chǎng)上做打磨的非常多。目前在黑色金屬，預(yù)估全國就兩三百臺(tái)機(jī)器人，做法也有很多。當(dāng)然如果對(duì)于小批量、多品種，可能不用做得那么復(fù)雜，但大型復(fù)雜的零件對(duì)工藝要求是很高的，又該如何更好地用自動(dòng)化的理念去做呢？

 

　　王耀棟提出這樣一種思路：“比如說我們有一個(gè)大型的管件，在七百左右，管長2.6米到3米，我們用物理定位的方式先把整個(gè)卡車開到我們檢測(cè)的地方去，實(shí)現(xiàn)打磨和檢測(cè)雙工位合一。定位完之后，再做一個(gè)三維仿形、三維掃描，產(chǎn)品掃描出來后的和三維的理論模型做一個(gè)對(duì)比。對(duì)比完之后，通過的ABB stuido會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)軟件，來做檢測(cè)和打磨這兩道工序。”但是這套造價(jià)是不菲的，因?yàn)檫@是技術(shù)堆疊出來的，但即使技術(shù)堆疊，是否可以達(dá)到這樣的效果也還是一個(gè)疑問，客戶也不一定能接受這樣的造價(jià)。但在這過程當(dāng)中可以了解客戶實(shí)際工藝狀況，后續(xù)再做一個(gè)綜合的調(diào)整。
 

 

　　除了打磨的案例，王耀棟還跟在場(chǎng)的觀眾分享了ABB在機(jī)床上下料這塊的新一代一站式解決方案。采取的方式是將所有的前端移到后端，建立機(jī)器人的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫，將CAD庫移到ABB的程序庫，做到可追溯，這類似于新工廠的概念。同時(shí)ABB做出來的系統(tǒng)能為后續(xù)的二次開發(fā)提供一定的靈活性，可以增配更多的組建，若客戶產(chǎn)生新的需求，可直接添加做調(diào)整。

 

　　另外，王耀棟還結(jié)合了一些具體案例，用視頻加解說的方式，向在場(chǎng)觀眾分享了ABB在演小批量、多品種領(lǐng)域以及小型產(chǎn)品線上的加工經(jīng)驗(yàn)。他認(rèn)為，在機(jī)床機(jī)加工這塊，除了用視覺去做的大型的產(chǎn)品，一些小型的產(chǎn)品也需要智能化、高效化、小型化地發(fā)展，這需要大家去拓展，但前提是要對(duì)客戶和工藝生產(chǎn)線有足夠的了解。

 

　　但說到工藝，想要實(shí)現(xiàn)機(jī)器如人般自由靈活，目前來看還是非常困難的。其實(shí)人工打磨非常簡單，任何一個(gè)打磨廠員工培訓(xùn)不會(huì)超過半天，一次打磨不成功后可再次反復(fù)打磨，靈活度非常高，機(jī)器要實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能還真的很難。如此才需要各位從工藝、技術(shù)不同的角度去做進(jìn)一步的突破，以此推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。
 

 

　　演講的最后，王耀棟向大家推薦了ABB的單臂協(xié)作機(jī)器人（910INV），在9月份會(huì)開始售賣。新一代機(jī)器人搭配了7.0的系統(tǒng)，它的參與柜現(xiàn)在都是圓的，與以往的方方正正的外觀相比，它的內(nèi)部做了很大的改進(jìn)，速度更快，整個(gè)外觀設(shè)計(jì)也更加簡潔與輕巧。