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本文作者: 郭仁賢 | 2019-08-22 21:55 |
8月22日,在 2019世界機(jī)器人大會(huì)上,SMC(中國(guó))有限公司總經(jīng)理馬清海作了題為《SMC氣動(dòng)技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用與創(chuàng)新》的報(bào)告。
隨著工業(yè)互聯(lián)和智能制造的要求,純氣動(dòng)技術(shù)未來適應(yīng)智能制造的面就會(huì)比較窄。而工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的發(fā)展,其要求控制精度更高、更柔性化,氣電的融合將是一個(gè)必然的趨勢(shì)。
然而,正如我們知道的,在機(jī)器人的靈活性方面,現(xiàn)階段機(jī)器人體內(nèi)有很多電線在里面,移動(dòng)的靈活性會(huì)受到影響。無線技術(shù)的導(dǎo)入會(huì)加大機(jī)器人本身的靈活性和可操作性,我們認(rèn)為這方面的市場(chǎng)其未來的發(fā)展空間很大。
作為一個(gè)工業(yè)自動(dòng)化的核心元器件的供應(yīng)商,SMC的智能制造是如何開展的呢?
以下為馬清海的主題演講內(nèi)容,雷鋒網(wǎng)作了不改變?cè)獾木庉嬇c整理。
SMC是第三次參加世界機(jī)器人大會(huì),作為一個(gè)入駐亦莊二十五年的企業(yè),非常有幸參加這樣一個(gè)平臺(tái),助力世界機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,新的階段,SMC又有哪些技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用?
SMC是工業(yè)自動(dòng)化核心元器件的供應(yīng)商,總部是在日本,目前在全球和中國(guó)市場(chǎng)份額大約是在36%左右,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在各種產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化當(dāng)中。
目前,我們的主要應(yīng)用領(lǐng)域是傳統(tǒng)汽車,也是我們的第一大客戶群,然后是家電半導(dǎo)體行業(yè),民生行業(yè)是食品醫(yī)療,然后就是為這些產(chǎn)業(yè)配套的機(jī)床行業(yè)。而在新興產(chǎn)業(yè)當(dāng)中,機(jī)器人是屬于近幾年發(fā)展比較迅速的產(chǎn)業(yè),此外,生物醫(yī)藥、新能源汽車、二次電池、Solar的發(fā)展也很迅速。隨著移動(dòng)終端的發(fā)展,對(duì)液晶技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求也比較快,這是目前我們新興產(chǎn)業(yè)的客戶群。
在對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的支持方面,我們是從幾個(gè)方面做了一些研究和創(chuàng)新:
在產(chǎn)品的創(chuàng)新方面,就是如何把氣動(dòng)技術(shù)不斷傳承下去,而且要讓行業(yè)不斷壯大,應(yīng)用的客戶群和深度不斷拓展。朝著小型化、輕量化、節(jié)能的方向發(fā)展,并適應(yīng)未來的智能化需要;
在服務(wù)體系方面,為了實(shí)現(xiàn)快速的全球互動(dòng)互聯(lián),打造了全球一體化的GIS供給體制,研發(fā)、銷售、供給、服務(wù)一體化,全面支持客戶需求,這是很有必要的;
為了適應(yīng)工業(yè)4.0的發(fā)展以及對(duì)智能制造的要求,主要是為了實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián),IO-Link產(chǎn)品加大了研發(fā)力度,成立了專門的團(tuán)隊(duì)。此外,還從各個(gè)行業(yè)聘請(qǐng)了一些專家,對(duì)應(yīng)IoT執(zhí)行元件當(dāng)中的氣動(dòng)流量、壓力和溫度,就是流體力學(xué)的角度實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)、信號(hào)的反饋和優(yōu)化。
隨著工業(yè)互聯(lián)和智能制造的要求,純氣動(dòng)技術(shù)未來適應(yīng)智能制造的面就會(huì)比較窄,所以應(yīng)該向氣動(dòng)和電氣的融合發(fā)展,開發(fā)高精度的氣電融合產(chǎn)品,幫助工廠實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和未來的工業(yè)互聯(lián)。而隨著工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的發(fā)展,要求控制精度更高、更柔性化,氣電的融合是一個(gè)必然的趨勢(shì)。
大家知道,機(jī)器人要求靈活性要高,現(xiàn)在有很多電線在里面,移動(dòng)的靈活性就會(huì)受到影響,無線技術(shù)的導(dǎo)入會(huì)加大機(jī)器人本身的靈活性和可操作性,我們認(rèn)為這方面的市場(chǎng)其未來的發(fā)展空間很大。
SMC開發(fā)的工廠高壓氣的節(jié)能無線遙控系統(tǒng),主要是從導(dǎo)入SMC機(jī)體控制的壓力開關(guān)、流量開關(guān)、位置傳感器、閥導(dǎo)技術(shù),可以把使用的情況進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集和反饋,通過反饋進(jìn)行優(yōu)化,然后識(shí)別一些損失點(diǎn)。
制造型工廠當(dāng)中的電是大頭,用的少的一年幾百萬的電量,用得多的一年上億的費(fèi)用投入在里面。其中,大約30%的電都是被空壓機(jī)消耗掉了,如何減少對(duì)電的消耗量這是很重要的一個(gè)課題。
關(guān)于節(jié)能,我們認(rèn)為,首先減少工廠的泄漏、開發(fā)低功率、低氣動(dòng)消耗的節(jié)能產(chǎn)品,然后是從氣動(dòng)回路的優(yōu)化有效管理實(shí)現(xiàn)節(jié)能,目標(biāo)就是讓工廠的高壓氣消耗減半、電力消耗減低15%,新的產(chǎn)品開發(fā)出來,比如節(jié)能氣槍節(jié)能15%,電磁閥的功率實(shí)現(xiàn)半減,新型氣缸基本上實(shí)現(xiàn)了40%-60%不等的節(jié)氣量。
除了產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng)新以外,如何支持全球自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?SMC的做法是,在全球建立了一體化的服務(wù)支持網(wǎng)絡(luò),并在全球83個(gè)國(guó)家設(shè)立了營(yíng)業(yè)的服務(wù)網(wǎng)點(diǎn),又在30個(gè)國(guó)家設(shè)有對(duì)應(yīng)當(dāng)?shù)貍€(gè)性化產(chǎn)品需求的制造工廠,最大的是中國(guó)、越南、巴西、印度和新加坡,這些地方都是SMC的主力工廠,其它的還有20多個(gè)國(guó)家主要是面對(duì)當(dāng)?shù)匦枨蟆?/p>
作為一個(gè)以工業(yè)自動(dòng)化的核心元器件為主的供應(yīng)商,SMC的智能制造是如何開展的呢?
一方面是幫助客戶實(shí)現(xiàn)智能化高效生產(chǎn)和景物生產(chǎn),那么自己需要做些嘗試。實(shí)現(xiàn)智能制造的過程當(dāng)中,第一步就是利用IE技術(shù),就是按照精益的思想把生產(chǎn)當(dāng)中的浪費(fèi)去除,就是實(shí)現(xiàn)高品質(zhì);
第二步是補(bǔ)工業(yè)2.0和3.0的課,雖然我們?cè)谥v4.0,但實(shí)際上很多企業(yè)連2.0的普及都沒有做到,最后只有實(shí)現(xiàn)得早的數(shù)字化工廠才能往下走,定制化和人工智能的導(dǎo)入對(duì)我們這種傳統(tǒng)制造型企業(yè)來講應(yīng)該是這樣的路徑。
從2004年開始,當(dāng)我們做全面的智能高效精益生產(chǎn)模式的探討,主要通過IT+IE技術(shù),加上工業(yè)互聯(lián)的技術(shù)導(dǎo)入,推動(dòng)整個(gè)啟動(dòng)產(chǎn)業(yè)整體品質(zhì)的穩(wěn)定,交付的快速和制造成本的不斷下降,讓整個(gè)氣動(dòng)應(yīng)用成本不斷下降,支持工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展。
大家都知道,機(jī)器人是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè),從工信部的苗圩部長(zhǎng)、萬鋼部長(zhǎng)的發(fā)言可以看到:
雖然2018年經(jīng)濟(jì)正在回落,但是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的前景仍然很大,包括產(chǎn)業(yè)機(jī)器人正在慢慢走入生活和特殊領(lǐng)域,中國(guó)在這方面發(fā)展會(huì)比較快。
傳統(tǒng)機(jī)器人主要應(yīng)用于汽車,比如四大家族當(dāng)中的發(fā)那科、安川、庫卡,SMC和這些企業(yè)基本都有合作,而中國(guó)的大眾、吉利、豐田和日產(chǎn)則是SMC的重要合作商。
食品醫(yī)療無論是牛奶、生產(chǎn)、飲料還是藥品生產(chǎn),既有液態(tài)的也有固態(tài)的,這些都存在包裝的問題,包括捆包、碼垛、運(yùn)輸?shù)膯栴},最早我們用的都是人工,隨著人工成本的不斷上升也對(duì)企業(yè)提出了更高的要求,所以現(xiàn)在裝卸機(jī)器人和搬運(yùn)機(jī)器人的應(yīng)用特別的廣。
現(xiàn)在很多工作環(huán)境對(duì)機(jī)器人提出了更高的要求,比如超真空的、潔凈的、防腐的,還有很多藥業(yè)的處理。作為機(jī)器人的一個(gè)手臂,同樣也要適合這種發(fā)展,所以SMC在潔凈產(chǎn)品和真空產(chǎn)品不斷進(jìn)行研發(fā)。
在主題演講結(jié)束后,馬清海接受了雷鋒網(wǎng)的采訪,以下是本次采訪的要點(diǎn)內(nèi)容。
雷鋒網(wǎng):您覺得現(xiàn)階段中國(guó)的制造業(yè)是處于什么水平?
馬清海:我們現(xiàn)在首先做好兩化融合,這個(gè)屬于工業(yè)2.0、3.0的范疇。國(guó)外在講工業(yè)4.0,而中國(guó)現(xiàn)階段則是2.0、3.0、4.0并行的時(shí)代。大概的意思就是,我們要做智能制造的示范,我不能落后,我研究方案也好、示范基地也好,但是這里存在一個(gè)情況,可能相當(dāng)多的企業(yè)要補(bǔ)工業(yè)2.0、3.0的缺口。由于我們的自動(dòng)化程度很低,一些鄉(xiāng)鎮(zhèn),好多還是手工作業(yè)。其實(shí)我們大型的知名企業(yè)里很多是簡(jiǎn)單自動(dòng)化,沒有完全實(shí)現(xiàn)整個(gè)工業(yè)互聯(lián),還有信息化程度很低,很多動(dòng)態(tài)監(jiān)控做不到。
雷鋒網(wǎng):現(xiàn)在很多工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),他們的自動(dòng)化和數(shù)字化情況如何?
馬清海:智能化之前,先要打造數(shù)字化工廠。先實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,你才能講怎么往智能化發(fā)展,所以現(xiàn)在談工業(yè)4.0少了,談智能制造也少了。首要是數(shù)字化工廠的打造,物物相連的實(shí)現(xiàn),其次才是智能化的實(shí)現(xiàn)。
雷鋒網(wǎng):你怎么看待物聯(lián)網(wǎng)早期階段的零部件制造商在設(shè)備方面做的一些工作?
馬清海:因?yàn)楣I(yè)互聯(lián),我們講智能制造、工業(yè)4.0,甚至人工智能這些概念比較多,這些可能是未來工業(yè)發(fā)展的一個(gè)前沿方向。工業(yè)4.0是德國(guó)工業(yè)發(fā)展一個(gè)愿景,而國(guó)內(nèi)早期卻建了一些示范基地。但是現(xiàn)在大家冷靜下來了,并認(rèn)為工業(yè)4.0過程還很漫長(zhǎng)。
關(guān)于我們要怎么做,對(duì)于中國(guó)企業(yè)來講,首先要夯實(shí)工業(yè)2.0、3.0,中國(guó)制造2025綱要里講到的兩化融合,其具體內(nèi)容如下:
工業(yè)化要實(shí)現(xiàn),工業(yè)的主要體現(xiàn)是自動(dòng)化,你要由人、由手工作業(yè)向機(jī)械作業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)化;
機(jī)械化不能實(shí)現(xiàn)其他的信息化。信息化來講就是把IT的技術(shù)引入進(jìn)來,再往前一推就是實(shí)驗(yàn)工廠數(shù)字化,像以前導(dǎo)入一些IT技術(shù)幫助工廠實(shí)現(xiàn)信息化,但是光有這個(gè)不夠,我們現(xiàn)在講IoT、萬物互聯(lián),以后工廠這么多設(shè)備,設(shè)備之間動(dòng)態(tài)的互聯(lián)也要做到,另外設(shè)備要執(zhí)行一些指令,執(zhí)行結(jié)果的自動(dòng)反饋這部分的功能同樣要具備。
此外,未來設(shè)備和人的共融,完全的自動(dòng)化什么黑燈工廠、無燈工廠這只是一個(gè)噱頭,未來我覺得更主要是人機(jī)共贏,該自動(dòng)化的交給設(shè)備做,我們?nèi)艘l(fā)揮我們的智能,如何優(yōu)化去指導(dǎo)這些設(shè)備開展工作。
這個(gè)過程要引入萬物互聯(lián),互聯(lián)的基礎(chǔ)首先是信號(hào)的采集,你沒有信號(hào)的采集功能,更不用談后面的大數(shù)據(jù)分析、優(yōu)化。數(shù)據(jù)采集主要是各類傳感器,因此在這個(gè)方面,壓力傳感器、溫度傳感器、油量傳感器等各種傳感器,只有這些傳感器能安裝到設(shè)備上,你才能對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行控制。而溫度的變化,流量的變化,甚至很多能反應(yīng)設(shè)備工作疲勞和磨損的數(shù)據(jù)被成功收集到,才能在這個(gè)基礎(chǔ)上對(duì)智能系統(tǒng)進(jìn)行控制,所以傳感器是一個(gè)。
有了傳感器,還得有一套軟件系統(tǒng),機(jī)器人的數(shù)據(jù)怎么進(jìn)行分解自動(dòng)優(yōu)化?這種云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的技術(shù)進(jìn)步,原先可能幾天計(jì)算量,幾個(gè)月的計(jì)算量,現(xiàn)在幾分鐘、幾個(gè)小時(shí)都能完成;第二個(gè)是數(shù)據(jù)分析,我們分析的目的是為了優(yōu)化,怎么能把這些優(yōu)化數(shù)據(jù)返回來,指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì),指導(dǎo)我們的產(chǎn)品過程實(shí)現(xiàn)的改進(jìn),及投入我們的產(chǎn)品工業(yè)自動(dòng)化,對(duì)如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能等這些方面進(jìn)行改進(jìn)。未來工業(yè)互聯(lián)的目的是為了采集,運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)采集,數(shù)據(jù)的采集分析、優(yōu)化,指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì),指導(dǎo)產(chǎn)品的制造,讓它實(shí)現(xiàn)綠色、節(jié)能、性能多樣化,在這個(gè)基礎(chǔ)上才能談柔性制造。
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