2013年05月20日 星期一
记者 孙维锋/文 勾犇/漫画 来源:东莞时间网-东莞日报
在东莞市科技馆,有一个酷似人的模样,能玩魔方和陀螺,还会煎鸡蛋的机器人,观赏性极高,孩子们特别喜欢看。还有一种机器人,它们相貌并不如前者好看,也缺少观众的喝彩,但是它们却能在生产线上产生巨大的能量,这就是工业机器人。
东莞华中科技大学制造工程研究院(以下简称“工研院”)的展厅里,不同类型和规格的工业机器人摆放在那里,尽管每天到这里学习和取经的人络绎不绝,但是不在生产线上的它们还是显得有些寂寞,这高度精密的研究室与窗外的嘈杂空间判若两个世界。
就在不久前,近年来国内工业机器人技术最高规格的对接和交流会在松山湖举行,吸引了来自全国各地的50多家相关企业参加,云集了863计划机器人技术主题专家组组长赵杰等业内顶尖的院士、教授和产业精英,所有人都在关注着东莞,因为这里有着对工业机器人的“渴求“,也蕴藏着科技研发创造的潜力。
与历史上轰轰烈烈的工业革命相比,东莞制造业自动化和智能化的革命正从工研院的研究室里悄悄发端,专家说国内工业机器人发展迎来了最好的时机,在这股不可阻挡的潮流中,东莞的工业机器人研发也从2010年的一个想法一步步向现实中走来。
1.探路——引进研发团队
2010年5月,广东省运动控制与先进装备制造国际团队(以下简称“运动控制国际团队”)落户东莞,是东莞华中科技大学制造工程研究院引进的第一个国际创新团队,工业机器人是其主要研发方向之一,该团队针对东莞及珠三角的产业转型需求开展工业机器人应用技术研究。
运动控制国际团队带头人、香港科技大学自动化技术中心教授李泽湘已经从事工业机器人研究超过30个年头,这几天李泽湘正准备飞往美国,像这样飞来飞去的旅程对他来说是再平常不过了,保持与国际工业机器人研发的紧密关系和互动,学习国际先进经验,致力于国内机器人研发是他几十年如一日在做的事情。
香港科技大学石金博博士跟随李泽湘做研究已有近10年,如今石金博已经从李泽湘的学生成为该团队的重要成员。石金博,是工业机器人研发领域并不多见的女性,言谈举止都透露着一个钻研学术的人应有的严谨和低调。石金博介绍,早在2009年,她就跟随李泽湘前往日本、美国和欧洲对世界工业机器人发展进行了详细调研,开始筹划在国内进行工业机器人的研发。彼时,国内只有少数几家公司看到了国内工业机器人发展的潜力,工业机器人还不像现在这样备受关注和追捧。
近年来,国内劳动力和原材料等成本不断上升,加上产品质量一致性的要求不断提高,使得我国的工业机器人需求已经升至全球市场的第三位。国际机器人联合会预测,2014年后中国将成为工业机器人最大的需求市场。
在大的潮流中,东莞作为制造业基地具有庞大的用户群,对工业机器人的需求也十分迫切。随着运动控制国际团队落户东莞,也奠定了我市工业机器人研发的人才基础。此外,东莞工研院和华南协同创新研究院等我市多个公共创新平台都在高端制造装备、高端电子信息等领域的技术研发及产业化上做出了新的探索,这都使得东莞工业机器人研发从最初的想法向现实中一步步走来。
李泽湘表示,现在松山湖有很多科研团队和平台,可以发挥他们的优势把国内机器人研发产业链上的相关企业吸引过来,在东莞形成集聚效应,在满足自身需要的同时探索工业机器人更先进的技术和应用。
2.转型——从机械到3C
位于松山湖的华贝电子科技有限公司是进行手机主板与整机生产制造的高科技企业。该公司曾向运动控制国际团队表达了用工业机器人进行手机自动化包装的需求,目前为其定制的机器人已经在调试中。
2011年底,对李泽湘的团队来说是一个转变,改变来自接到了美国某知名手机品牌的一个项目。那个时候,团队意识到智能手机、平板电脑以及相关的外围设备将面临井喷式增长,市场需求很大。
也就在那一年,智能手机的爆发,带动了国内一波自动化的风潮。东莞有很多企业都在为某些品牌的智能手机提供配套产品,这些产品对自动化的要求十分高。
石金博回忆,运动控制国际团队成立的时候,他们对于工业机器人研发的定位是焊接技术在工业机械中的应用。因为,当时三一重工和中联重科等重型机械公司发展火爆,市场普遍在追星一般地发展工业焊接机器人。
但是很快,团队发现针对大型机械的工业焊接机器人研发并不适合东莞本地的产业发展需求,即使对于本地需求大的钣金和五金加工厂来说,他们产品变化快、产品利润也比较薄,突然用机器人做焊接的改造成本很高,风险也很大,所以这种发展定位对东莞本地来说并不实用。
而距离华贝电子几十分钟车程的深圳雷柏科技股份有限公司,给了团队很大的启示。其无线鼠标在国内市场的占有率已经连续几年蝉联冠军,定制化的工业机器人已经成为其生产线上的主力,其公司员工也从原来的3000多人减少到现在的1000多人。
团队在探索中发现,电子产品的厂家更多地希望能用工业机器人来完成检测、装配和有要求的上下料,市场需求和东莞本地产业的需求使得团队把研发方向转化到了3C产业,即计算机(Computer)、通信(Communication)和终端消费(Consumer)。
3C产业的自动化需求主要在部件加工,如玻璃面板、PCB等功能性元件的制造;装配和检测;部件贴标、整机贴标等方面。但是,现状是“部件自动加工,人工上下料”,而后两者都是 “小部分自动化,大部分全人工”。
基于此现状,石金博得出一个结论:随着电子产品微型化的发展,客户对产品质量的一致性和标准化的要求越来越高,再加上市场的变幻莫测,这就要求管理者必须对生产线的生产能力有更加精确的把控,生产线的自动化改造,引入工业机器人无疑成为最好的选择。
虽然3C产业对工业机器人的需求大,但也存在一些挑战。石金博在实际调研中发现很多问题,如当前大部分电子产品设计及生产工艺流程不适合自动化,部分改造的性价比不高;产品种类变化快,对系统的智能及可扩展性要求高;大部分客户不具备自主维护能力,后期服务压力及费用高等。所以,对于东莞众多的中小电子产品生产企业,石金博建议,企业管理者在做产品规划时要进行长远的规划,考虑生产自动化的需求。
不只是东莞,整个珠三角3C产业对自动化的需求都很大,高柔性机器人自动化流水线大有作为,石金博希望自己的团队能潜心开发机器人应用技术,服务好东莞及珠三角地区对于自动化改造的需求。
3.创新——研发与产业化并行
李泽湘团队在从事技术研发的同时,还在2011年成立了东莞市李群自动化设备有限公司(以下简称“李群自动化”),运动控制国际团队负责科技研发,而该公司则负责产业化和市场推广。
国家科技部高新技术发展及产业化司副司长杨咸武来莞时表示,国内工业机器人发展要瞄准市场需求,与产业的发展紧密结合起来。华中科技大学副校长、工研院院长邵新宇也呼吁,工业机器人产业在今后的发展中不能盲目,一定要紧密结合市场需求,走细分化的道路。
显然,产业化才能让工业机器人走向市场,更有生命力。李泽湘团队打破了有了可确认的研发成果再寻找第三方进行产业化推广的路径,研发和产业化并行,这也有利于研发和生产符合市场需求的产品。据介绍,李群自动化公司的产品以工业机器人、系统及应用软件模块和机器人辅件为主,产品已成功应用于东莞及深圳、西安等地的电子和食品包装行业。
据了解,该公司专为食品行业(主要是糕点和奶制品)开发的一类应用系统高速并联机器人可以实现多传送带跟踪和食品的动态包装,生产效率达每分钟80-100包,满足制品包装不遗漏、不重复抓取等要求。公司还开发并成功应用了针对手机、平板电脑等消费电子产品后包装的自动化应用系统,将手机、适配器、耳机、说明书和充电器等通过多个DELTA并联机器人以及多个传送带完成各个部件的自动抓放,改变现有电子产品后包装靠人工的状况,效率提高十分明显,可达40-50包/分钟。
业内人士表示,国内的行业分类比其他任何一个国家都要多,是日本和欧美无法比拟的,每个行业的研发成果只有迅速的产业化才能带动行业的发展,工业机器人这样一个对于大多数人来说还比较陌生的产品更需要产业化的市场推广。
4.未来——需更多吃螃蟹的人
就现实来说,东莞工厂目前进入工业机器人实际应用的还比较少。一方面研发平台大力推进技术研发,另一方面大多数企业对工业机器人还处在观望或者陌生的阶段。
2012年8月,员工多达数百万的富士康科技集团宣布未来3年内富士康将把工厂生产线上的机器人数量增加到100万台。
就在这一年,东莞钜升塑胶电子制品有限公司启用了一条3米长的智能化精密模具柔性制造生产线,生产线包括1个机器人、7台数控加工中心、1条轨道,机器人会从容地把一个个待加工的工件搬运、放置到加工中心自动加工,工件加工完毕,再抓起来放好。
如果采用传统生产方式,要让钜升公司的7台数控加工中心24小时运作,至少需要10个工人,而现在只需要1个机器人就行了。
在大朗的茂荣集团,来自日本和德国的数控织机正在飞速运转,一个车间270多台机器只需要30人左右就可以掌控,完全改变了过去那种每台织机都需要一个人的状况。而且,自动化后的生产效率也提高了五六倍。
其负责人介绍,客户对于衣服的质量和花纹的复杂程度等要求越来越高,唯有自动化才能达到其要求,而且具有稳定性,便于管理。虽然一台设备的价钱在四五十万元,但其所带来的经济效益明显高于人工。
工业机器人的需求十分迫切,但是东莞工厂目前进入实际应用的还比较少,一方面研发平台大力推进技术研发,另一方面大多数企业对工业机器人还处在观望或者陌生的阶段。
石金博表示,东莞企业的两极化表现得比较明显,大企业内部一般拥有了自动化改造的能力,而大多数中小企业还难以承担自动化改造的成本和风险,他们大多心存疑虑,因为他们没有看到成功应用的先例。
而对于李泽湘团队来说,很多技术已经掌握,其产品就是因为没有人愿意做第一个吃螃蟹的人站出来应用,缺少一个不断修正和改进的过程,如此便形成了一个恶性循环。
为此,石金博建议,东莞应该建立工业机器人工程推广示范中心,同时加强培训,还应通过各种途径普及工业机器人的应用知识,消除终端客户的疑虑, 当企业老板认识和观念变过来的时候才是工业机器人真正的春天。
“工业机器人的研发和产业化会对相关产业有带动作用,而这些产业也正是东莞的优势产业,所以工业机器人的研发和使用需要各方一起来推动,研发者需要技术创新,企业也要敢于做第一个吃螃蟹的人。”石金博希望有更多吃工业机器人“螃蟹”的企业站出来。
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