發布時間：2022-01-14 09:22:28 人民日報海外版
關注中物聯
國產工業機器人大顯身手
在人們印象中，機器人通常具有“人”的特征——有四肢，能行走，還能與人進行某種程度的交流。然而，實際生活中應用更多、真正能提高效率服務于人、解決實際需求的，卻并非“人形機器人”，而是各式各樣的自動化機械，也就是“工業機器人”。
工業機器人的形態千差萬別，與其實際應用場景密切關聯，有的是機械手、機械臂，有的則是一整套自動化設備。在這個領域，中國起步雖晚，卻成績斐然，已形成全產業鏈自主生產能力，一些細分領域比肩國際先進水平。在中國，工業機器人應用情況如何？機器人廠商是如何大踏步追趕的？又將如何更上層樓？本報記者采訪了幾家獲評工信部專精特新“小巨人”的工業機器人企業，一起來看他們的成長故事。
機器換人，賦能千行百業
焊接作為工業“裁縫”，是工業生產中不可或缺的加工手段，也是個苦差事。車間里，弧光閃爍、焊花飛舞的畫面很美，可對焊工來說，在煙塵、弧光和轟鳴聲中切割下料、組對焊接，還要保證不出差錯，這哪是什么愜意的事！
怎樣在這樣的工作環境中保證焊接質量？
焊接機器人為解放焊工提供了一種選擇。“比如電力行業的鐵塔塔腳焊接，是在一張厚板上焊接角鋼和多張筋板，需要保證熔深、焊縫寬度、焊接強度等，同時工件品種多樣、參數多變，難度很大。”成都卡諾普機器人公司副總經理鄧世海說，焊接機器人正是卡諾普的優勢產品。卡諾普提供的專業整體焊接方案便捷易用，其軌跡智能補償算法能夠讓機器人焊接精度和速度比肩國外先進技術，可替代經驗豐富的高水平焊工。卡諾普的3款焊接機器人，具有工作空間大、運行速度快、重復定位精度高等優勢，自2019年問世以來迅速成為國內翹楚。
工業4.0時代，生產要自動化，物流也要自動化。在倉庫管理中，出入庫、補貨、揀選、搬運，這種重復性的純體力勞動更是機器換人的目標，不過實現起來并不容易。如何避障？貨物擺放、堆疊不規則時如何精準抓取？
對于在AGV(無人搬運車)行業深耕十幾年的嘉騰機器人來說，這已不是難事。嘉騰機器人公司副總裁陳洪波介紹，目前其產品涵蓋激光導航、慣性導航、磁導引、自然導航等多種導航方式，無人叉車、移動地盤、牽引機車產品等可為工廠、倉庫、碼頭等提供室內外服務，汽車生產商尤其青睞其自動化整體解決方案。
“汽車車間對物流自動化和柔性生產提出了很高要求，嘉騰AGV系統不但能夠實現零部件的自動化配送，還能組成自動化柔性裝配裝置，在汽車沖壓車間、焊裝車間、總裝分裝線等整個生產過程中得到普遍應用，大幅度提高生產效率。”陳洪波介紹。
據工信部裝備工業一司司長王衛明介紹，目前在中國，工業機器人應用領域已覆蓋汽車、電子、冶金、輕工、石化、醫藥等52個行業大類、143個行業中類，“中國已連續8年成為全球最大的工業機器人消費國，2020年制造業機器人密度達到246臺/萬人，是全球平均水平的近2倍。”
技術沉淀，幼苗長成大樹
在工業機器人領域，中國是最大消費國，也是最大生產國。兩個“最大”背后，是中國工業機器人產業奮力追趕、逐步扭轉對外依賴局面的宏大圖景，也是無數幼苗成長為大樹的勵志故事。
2005年，靠做合成石材料生意賺了幾千萬元的陳洪波和合伙人做了一個決定：成立嘉騰，進軍AGV研發。陳洪波嘗過搬運的苦，也常聽客戶抱怨搬運材料費時費力。他和合伙人認為這里面商機無限：哪個工廠不需要搬運呢？而且移動機器人技術門檻高，還可以迭代升級，市場空間很大，更有前途。
不過，前進道路并不順利。剛開始做出來的產品，以當時標準來看也算不上合格：說是機器人，可只有兩個按鈕控制方向，走起路來搖搖晃晃，根本談不上智能化、自動化，客戶來參觀時還鬧過“罷工”的尷尬場面。
即便產品拿不出手，即便錢賠個精光還貸款舉債，即便家人不解，都沒擋住他們在這個領域干下去的決心。“賺錢了要做，賠錢了也要堅持，掌握核心技術，尤其需要耐心，需要工匠精神。”再次創業雖難，陳洪波卻始終懷有信心。
在位于廣東省佛山市嘉騰總部的展示大廳陳列著“原始”機器人，陳洪波很樂意向參觀者介紹它的故事。經過17年的技術沉淀，嘉騰機器人已經推出了6代AGV，服務超60家世界500強企業，年銷售移動機器人數千臺。
把核心技術緊緊攥在手里，同樣是卡諾普立足市場的不二法門。不過，卡諾普最初瞄上的不是整機，而是核心零部件控制器——這是一款“卡脖子”產品。“控制器就像人的大腦，做什么事要有什么樣的知識儲備，控制器就是機器人儲存‘知識’的地方，是決定機器人性能的關鍵部件。”鄧世海給記者打了個比方。
控制器難在哪里？機器人和人類的“腦回路”迥異，機器人每一個動作需要人一點點“敲”出來。碰到程序設定之外的情況，機器人就無能為力了，因此，在設計過程中要盡可能考慮到使用場景中的種種問題。拿焊接來說，機器人焊接時不僅需要穩準快、避免造成廢料，還要在強電流環境中有足夠的抗干擾能力，否則很容易受到誤導并引發故障。
卡諾普想了很多辦法，其中之一是增加反饋確認程序，把接收的異常信號原路打回，看是否能收到同樣的指令——就像人聽到難以置信的消息時要反復確認一樣，可以在很大程度上避免干擾信號影響控制器穩定。
自2012年成立至2019年的7年中，卡諾普就圍著核心零部件做文章，直到其控制器在國產工業機器人市場打下半壁江山，才強勢進軍機器人整機。據鄧世海介紹，卡諾普所有的控制器、驅控一體技術和機器人本體結構均為自主研發設計。他認為，經過多年努力，國產機器人廠商關鍵技術和部件加快突破、創新成果不斷涌現，整機性能大幅提升、功能愈加豐富，已具備從上游核心零部件到中游本體制造再到下游系統集成的全產業鏈自主生產能力。
錨定未來，風光更在險峰
看到成績的同時，對不足也要有清醒認識。“與世界先進水平相比，中國機器人產業還存在一定差距，關鍵零部件穩定性、可靠性等還不能滿足高性能整機的需求。”王衛明說。
佛山隆深機器人公司董事長趙偉峰告訴記者，耐用性是衡量工業機器人制造水平的重要指標，在這方面，國產品牌還需再努把勁。他表示，身處全球最大工業機器人市場，國內廠商的優勢是更了解并迅速響應客戶需求，“要用好長板，彌補短板，避免賠本賺吆喝從而陷入無休止的成本較量，聚焦技術和服務水平的競爭才是王道。”
趙偉峰認為，必須另辟新的賽道。機器人本體之外，隆深于2017年布局成立氫能事業部，5年內已實現從廠房規劃到電堆成品下線的整線自動化方案，錯位競爭給公司帶來極為可觀的利潤增長。
前不久，工信部等15個部門印發《“十四五”機器人產業發展規劃》，提出到2025年，一批機器人核心技術和高端產品取得突破，整機綜合指標達到國際先進水平，關鍵零部件性能和可靠性達到國際同類產品水平。具體到工業機器人，重點任務包括研制高精度、高可靠性的焊接機器人，面向半導體行業的自動搬運、智能移動與存儲等真空(潔凈)機器人、面向3C、汽車零部件等領域的大負載、輕型、柔性、雙臂、移動等協作機器人等。
這幾天，嘉騰方面傳來好消息：推出國內首臺差速20噸AGV驅動單元，其驅動電機和減速器實現自主研發，性能達到國際先進水平，這對于在重負載AGV領域相對落后的國產品牌來說無疑是一針強心劑。
嘉騰還定下了“實現在火星上搬運與救援”的愿景。在陳洪波看來，人工智能、5G、大數據、云計算等新技術的大規模應用對機器人廠商來說既是挑戰也是機遇，無限風光在險峰，未來要加強核心技術攻關，推進機器人與新技術融合應用，讓機器人發揮更大潛力。
鄧世海也有同感。四川省成都市成華區龍潭工業園內，卡諾普智能工廠建設如火如荼。該工廠占地面積近4萬平方米，按照自動化、智能化、數字化框架進行頂層規劃和設計，通過打造智能制造系統實現“機器人造機器人”，以保證機器人質量性能穩定，提升綜合競爭力。“國際品牌的優勢不是一兩年形成的，超越也不可能是短期就能實現的。實現‘十四五’機器人產業發展目標不可能一蹴而就，需要社會各界共同努力。”鄧世海認為，要加強產業協同，夯實產業基礎，優化產業生態，深化國際交流合作，加快培育優勢特色產業集群，讓國內機器人產業更上層樓。
相關閱讀
每日 推薦