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传统制造企业如何变形为机器人制造商

行业聚焦点中国仪表网2015年02月08日 13:01人气:5368

  【中国仪表网 行业聚焦点】2013年12月20日,顺德大良凤翔工业园,嘉腾车间,陈洪波站在一辆AGV(搬运机器人)上挥舞着高尔夫球杆,午后温煦的阳光斜射在他英伦风格的粗呢外套上。他身后另一辆AGV牵引着一辆装满物料的货车来到正在作业的工人身旁,放下货车后AGV自行跑到旁边一位工人的身后拖起一辆空车跑回仓储间。

  
  这是陈洪波最喜欢的场景,AGV解放重体力劳动者。“我们以前是一家普通的模具厂,主要生产手机配件。一次我们到客户的车间参观,发现车间里有员工专门从事搬运工作,很是辛苦,于是想做机器人来代替。”
  
  随着我国人口红利消失,劳动力成本上升以及产业结构升级需要,工业自动化将成为发展趋势。“机器人市场拥有巨大的潜力。”陈洪波说。
  
  顺应这股潮流,广东顺德地区多家传统制造企业纷纷转型进军机器人制造领域。嘉腾、利迅达、鼎峰等机器人企业,在被誉为“中国机器人第一展”的2013中国国际机器人展览会上,甚至组建成“顺德军团”。
  
  技术创新
  
  作为先行者,嘉腾的发展并不是一帆风顺。“2005年我们生产的第一台搬运机器人没人要,大家说你们做这些没用的东西干嘛。但我们觉得方向是对的,缺的只是时机。”
  
  于是陈洪波咬牙坚持,几年间投入了近千万研制经费,直到2008年,经济危机使很多企业走上了生产自动化之路,机器人的作用得以显现,很多企业基于人工成本不断增长的现实考虑开始关注并引进机器人。比如全球最大的代工厂富士康科技集团以前每逢招工旺季,各厂区排长龙应聘,如今这种盛况不再,富士康不得不大规模启用工业机器人。
  
  “我们用了2年时间,自己研发设计发动机和主控板、驱动板,而这些是机器人最核心的部分”。嘉腾的生产成本也因此降了下来,陈洪波说与日本生产的功能相同的机器人相比,他们的售价是十多万,日本则是三十多万元。此后,嘉腾创新的脚步一发不可收,“我们对磁导引的基本原理做了深入的剖析,开发出具有自主知识产权的磁导引AGV。”此举为国内在磁导引AGV稳定运行方面做出了表率。几年间,嘉腾凭借激光导航、磁导航等先进技术,推出了一系列便捷、高效、智能的搬运机器人,负重从500公斤到5吨不等,价格在7万到100多万元之间。
  
  陈洪波在车间二楼的会议室里为到访者演示他们生产的机器人,“我们的产品里,有个世界之最,那就是我们自己开发的全球最薄AGV,厚度只有425px,可以在狭窄空间作业。还有我们自主研发的AGV点料系统,将物流和AGV完美地结合在一起,方便AGV软件升级。”而这是目前国内最先进的系统。
  
  “我们是国内第一家将RFID(物联网射频识别技术)应用于AGV的企业,同时也是亚洲第一家成功利用RFID控制AGV的停靠、加减速和转弯及身份识别的物联网企业。”嘉腾最新研发的产品“大黄鸭”就将RFID与惯性导航技术相结合。在现场看到,一只“大黄鸭”牵引着一辆货车来到电梯前,电梯门自动打开,“大黄鸭”开进电梯然后告诉电梯到几楼,电梯停后“大黄鸭”走出电梯把货车拉到目的地,全程无人参与。
  
  惯性导航以前只应用于军事和航空,这种无轨导航技术国内堪称首创。“大黄鸭会爬坡,还可以在室外下雨天作业,有了它工厂不同车间之间就可以畅通无阻了。”
  
  凭借这些科技创新,嘉腾当仁不让地成为国内新兴科技的代表,并成为BVL德国物流联盟成员。“国内在机器人制造领域,沈阳新松排第一,我们排第二。可以说,我们现在是机器人里的‘大黄蜂’,将来我们要成为机器人的领袖‘擎天柱’。我们的国外标杆企业是日本的爱知”,殊不知爱知的机器人已经到了以假乱真的地步,嘉腾的雄心可见一斑。
  
  市场临界点
  
  美的集团是嘉腾的主要客户之一。2007年美的试引进几台机器人后,尝到了机器人的甜头,随后大量在工序中引入机器人。如今,几百台机器人在美的车间里各司其职,忙着切割、焊接、涂装或者搬运等工作,个个都以一当十。
  
  继美的之后,广东、江苏、上海、北京等地的IT和汽车企业也纷纷引进嘉腾的机器人,华为、伟创资通、联想、神龙汽车、华硕、广达电脑、广汽菲亚特、东风汽车和江铃汽车等企业均在使用嘉腾生产的机器人,连机器人大户富士康也不例外,“富士康掌门郭台铭2011年宣布,未来三年内将在生产线上累计部署100万台机器人,来取代简单重复的人力劳动。我们的搬运机器人是他们的首选。我们为客户提供从产品到物料的自动上下线、中途转运的整体解决方案,为客户节省了大量的人力成本。”
  
  据测算,一台搬运机器人售价最低为七八万元,但一次可以做3个运输工的工作量,按两班倒计算,就相当于六个劳动力,半年就可以收回成本。而那些售价上百万的机器人,少则半年多则一年半就可以回本,“对企业来讲很划算,所以越来越多的企业注意到我们,从开始试着买几台,到后来两三百台地买,他们已经发现了机器人在节省人力方面的作用。”
  
  在客户眼里,嘉腾是个不折不扣的“智能裁缝”,因为他们根据客户的需求为每个客户量身定制机器人,比如比亚迪,“我们除了给比亚迪提供传统的搬运机器人,我们还研发出针对汽车工业的机器人—负重5吨的舵机双举升机器人。这种机器人可以升降,方便汽车装发动机和后桥。”这项发明在国内处于领先地位。
  
  据统计,我国工业机器人行业近两年的发展速度显著快于下游汽车行业增速,原因主要有两个:一是下游汽车行业新投资的生产线均会配置工业机器人系统;二是汽车行业部分老旧生产线的置换和自动化升级改造带来的对机器人的需求。这也是近年来嘉腾的客户里汽车企业越来越多的原因,同时也是嘉腾发展迅速的主因。
  
  陈洪波认为,从国内机器人的应用来看,汽车、电子工业仍是主要的应用领域,随着技术的进步,机器人在军事、精细外科等领域的应用将逐步展开,其中搬运、装配等机器人将呈现大幅增长之势,“我们未来的日子想不红火都不行。”陈洪波笑得很灿烂。
  
  无人工厂
  
  身为中国最早进行机器人认知技术与探索的高新技术企业,如今,嘉腾成长迅速,现拥有21项专利及软件著作权。几年间公司规模扩大了10倍,生产量也从最初的年产几百台跃增到上千台,去年更是突破了3000台,从而成为华南地区最大的AGV生产厂家,2013年的销售额过亿。
  
  现在,嘉腾的目标是缔造无人工厂,对此陈洪波的理解是:“在发达国家中,工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来发展方向,国外汽车、电子电器、工程机械等行业已经在大量使用。我们希望将来可以把其他公司生产的机械手臂装在我们的机器人身上,让它们协同合作。”
  
  实际上,无人工厂在广东锻压机床厂里已实现:嘉腾AGV送来原件,鼎峰的机械手抓起原件,放到广东锻压机床厂的伺服液压冲床上进行拉伸、冲孔和切边,之后利迅达的机械臂打磨原件,最后AGV将成品送到仓库。整个过程,只要保持电力输送即可,原本需要10个人完成的工作,现在只需两个人在一头一尾监控即可。
  
  这条智能机械生产线集多种优点于一身,一台AGV约等于2.5个劳动力,机械手适合较危险的工作,新型冲床则能把制造精度提高到正负0.01mm之内。陈洪波说无人工厂最大的挑战来自于客户没有准备好,他说宁波某企业曾组装过这样的一条生产线,成本高达1000万元,最终无法进入实用阶段。他认为价格是吓退生产企业使用智能机械化生产线的主因,其次是客户的观念,“很多企业在经营理念、生产模式上难以接受这种方式,以至于这种很适合在企业使用的生产线难以被广泛使用。”
  
  虽然困难重重,但对机器人产业的未来,陈洪波信心十足,“2012年末,我国制造业有4262万职工,假设我国制造业工业机器人密度与全球55的平均水平相当,则需要机器人23.4万台,目前我国有10.2万机器人,将新增机器人13.2万台。假设未来机器人的均价为25万元,那么我国机器人市场的规模接近330亿元,按照系统规模是本体3倍测算,我国的工业机器人市场规模将达到990亿元。”。
  
  而据最新的《2013-2017年中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》显示,预计到2015年,中国机器人市场需求量将达3.5万台,成为规模最大的机器人市场。而2020年更会达到年新增6.3万台的水平,这意味着中国的机器人产业已处在爆发式增长的初期,不久的将来中国将成为全球最大的机器人消费国。
  
  工业机器人的发展
  
  1959年美国制造出世界第一台工业机器人,八年后日本开始研发机器人,经过50多年的发展美国和日本已成为世界机器人强国。
  
  我国1972年开始研制工业机器人,经过30多年的发展,大致经历了3个阶段:70年代的萌芽期,80年代的开发期和90年代的实用化期。时至今日,我国已形成了一批机器人产业化基地。
  
  但与国际同行相比,我国近几年运行中的工业机器人数量仅为日本的1/10、德国的1/4。但我国机器人市场增速远远快于同期世界平均水平,据IFR(国际机器人联合会)最新统计,过去5年间我国机器人年均销量增长率为25%,而同期世界机器人市场仅为9%。IFR还预测,我国机器人的需求有望在2014年爆发。
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