機器人智能制造展示中心為焊接機器人調(diào)整參數(shù)
水泊焊割研發(fā)的新一代自卸車智能焊接機器人工作站
專用車、工業(yè)機器人,兩個頗有違和感的行業(yè),如今在濟寧梁山做得風生水起。成立18年的山東水泊焊割設備制造有限公司(以下簡稱水泊焊割),不僅異軍突起,而且成為行業(yè)翹楚,其專用車欄板智能焊接生產(chǎn)線在國內(nèi)市場占有率連續(xù)三年第一。除了水泊焊割,珞石(山東)智能科技有限公司、山東天河科技股份有限公司也是專精特新“小巨人”企業(yè)。濟寧的機器人產(chǎn)業(yè)起步不算早,但在傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級過程中表現(xiàn)頗為亮眼,去年在工業(yè)新產(chǎn)品類別中,濟寧市工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)增加值增長177%。
起步“紅?！?跨入“藍?！?/strong>
起步不算早,不代表沒有后發(fā)優(yōu)勢。水泊焊割就是這樣的例子。
水泊焊割董事長劉憲福原為一名教師，在體制內(nèi)工作多年后,于1996年“下?！眲?chuàng)業(yè)。2004年,劉憲福帶隊研制專焊汽車大梁用的門式縱梁焊接機,取得成功；2005年,數(shù)控切割機在他手下誕生、罐體封頭旋邊機開發(fā)成功；2008年，水泊焊割率先立項機器人開發(fā),將自動化、智能化焊接設備作為主要發(fā)展方向，開發(fā)出異形罐體環(huán)縫自動焊接機器人，采用先進的電腦控制技術(shù)、PLC可編程控制技術(shù)、微電子及變頻技術(shù),實現(xiàn)環(huán)縫焊接一次成型。目前，該設備入選國家火炬計劃項目，榮獲省級科學技術(shù)獎,在國內(nèi)專用車領(lǐng)域市場占有率達到95％以上。
2008年之后,整體人工成本上升,環(huán)保要求提高,人們對于機器人行業(yè)的預期也越來越高。2010年,資本開始青睞機器人這個新興行業(yè),也進一步加快了工業(yè)機器人的發(fā)展。通過數(shù)年持續(xù)研發(fā)和技術(shù)積累,水泊焊割共開發(fā)出異形罐體環(huán)縫自動焊接機、波紋板激光自動跟蹤自動焊等28個系列96種智能焊割設備,以及龍門式焊接機器人、懸壁式焊接機器人、智能焊接機器人等產(chǎn)品,成為專用車產(chǎn)業(yè)升級的“加推器”。
按需來定 終為客戶用
工業(yè)領(lǐng)域的各類機器人，通過系統(tǒng)集成，形成商業(yè)化、大規(guī)模應用,技術(shù)壁壘高、議價能力強,市場優(yōu)勢遠遠大于機器人本體。這是智能制造的直觀體現(xiàn)。事實上，得益于科技創(chuàng)新的發(fā)展,傳統(tǒng)工業(yè)留給我們的刻板印象已經(jīng)不再,勞動力從事高強度、密集型工作的生產(chǎn)場景正在逐步消退,許多傳統(tǒng)制造業(yè)實現(xiàn)自動化、智能化的轉(zhuǎn)型升級。
2018年，山東鑫能能源設備制造有限公司向水泊焊割認購一條鋁合金廂式車智能化生產(chǎn)線，對方要求生產(chǎn)效率高、產(chǎn)量大、工作人員少。跟企業(yè)溝通交流后，研發(fā)人員破解工藝流程，設計出一條17臺專用機器人的生產(chǎn)線。
“就單臺設備來說，技術(shù)含量不是很高，但把多個專用機器人的工藝整合成一條生產(chǎn)線,生產(chǎn)效率就提升上來了?！彼春父铍娖骺偣ど陚ソ榻B，這條智能化生產(chǎn)線上線前，100多名員工每天僅能下線兩輛廂式車。如今,30余名員工與17臺水泊焊割智能焊接機器人協(xié)同合作，每天可以下線8輛廂式車。
“企業(yè)要生存下去,肯定得適應市場變化。因此,我們逐漸形成一個傳統(tǒng)，也可以說是一個強項,那就是根據(jù)客戶實際需求來調(diào)整焊接設備，根據(jù)客戶生產(chǎn)的產(chǎn)品,來定做適合他們的專用設備。”水泊焊割總經(jīng)理劉帥介紹，機器人產(chǎn)業(yè)鏈分為上游、中游和下游。其中上游生產(chǎn)核心零部件，中游是機器人本體生產(chǎn)商，下游是系統(tǒng)集成商,針對特定機器人為終端客戶提供應用解決方案。因為機器人裸機是不能完成任何工作的，需要通過系統(tǒng)集成之后,才能為終端客戶所用。機器人也得“因崗設機”，把標準機器人加工改造成能適應特定崗位的機器人。工業(yè)機器人系統(tǒng)集成是機器人商業(yè)化、大規(guī)模普及的關(guān)鍵。
靠著技術(shù)創(chuàng)新，水泊焊割潛心研發(fā)工業(yè)機器人系統(tǒng)集成解決方案，為終端客戶輸送了專用車欄板智能制造生產(chǎn)線、車轎自動生產(chǎn)線、攪拌罐自動生產(chǎn)線等多條專用車生產(chǎn)線。其中專用車欄板智能焊接生產(chǎn)線在國內(nèi)市場占有率連續(xù)三年第一。
如果不創(chuàng)新 就會被淘汰
2021年,水泊焊割被工信部確定為國家級專精特新“小巨人”企業(yè)?！皣夜膭顚＞匦?，鼓勵中小企業(yè)在細分市場做強、做大，這一點我認為是非常正確的。”在劉帥看來,術(shù)業(yè)專攻是專精特新“小巨人”企業(yè)很重要的特性。
采訪中，劉帥多次強調(diào)創(chuàng)新的重要性。他一直堅信，在提升專用車產(chǎn)業(yè)智能化水平進程中，要大膽嘗試一些新技術(shù)的應用。
時間回到2016年，劉帥從父親劉憲福手中接過企業(yè)，機械工程專業(yè)出身的他在國外留學時積累了豐富的知識儲備，但也看到國內(nèi)專用車領(lǐng)域智能制造的痛點?！爱敃r,國內(nèi)常見的焊接機器人都是以點觸傳感技術(shù)為主，例如一個構(gòu)件有8條焊縫,機器人需要通過點觸來確定焊縫位置，每條焊縫大約需要15秒，遠不能提升生產(chǎn)效率。”如何讓機器人像人一樣具有精確的感知能力，就成為他和公司研發(fā)人員的努力方向。
抱著不創(chuàng)新就會被淘汰的緊迫感，劉帥引進加拿大賽融激光技術(shù)，將點觸傳感技術(shù)升級為視覺傳感技術(shù)。2020年，又成功研發(fā)出3D空間立體識別傳感焊接機器人。他透露，新一代智能焊接機器人采用當代較先進的運動控制技術(shù)、點云深度學習算法、圖形軌跡采集系統(tǒng)、工業(yè)計算機控制等技術(shù)，配備圖形軌跡運動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)焊縫的自動跟蹤和全方位焊接?！霸谔嵘a(chǎn)品質(zhì)量的同時,能代替勞動強度過高的焊接工位和搬運工位，可提升25%的生產(chǎn)效率，節(jié)約三分之二的人工成本?！?/p>
技術(shù)創(chuàng)新方面，除了3D空間立體識別傳感焊接機器人，物流運輸領(lǐng)域的市場突破也讓劉帥倍感驕傲?！氨M管在專用車生產(chǎn)階段實現(xiàn)了智能化與全自動化，但要把幾十乃至上千公斤重的部件搬至生產(chǎn)車間仍是不小的工程?！眲浾f，在專用車部件物流運輸環(huán)節(jié)，水泊焊割研發(fā)了載重量5噸—20噸的AGV，動力結(jié)構(gòu)、核心算法、調(diào)度系統(tǒng)等核心技術(shù)實現(xiàn)自主研發(fā)。
山東華力機電有限公司是2019年山東瞪羚企業(yè)，企業(yè)對創(chuàng)新也感同身受。其旗下的山東西曼克技術(shù)有限公司總經(jīng)理郭東進表示，公司注重“軟硬兼施”，在控制系統(tǒng)軟件方面也實現(xiàn)突破。四向穿梭車控制系統(tǒng)軟件，激光導航機器人路徑規(guī)則自主導航實現(xiàn)定位精度2厘米以內(nèi)；15噸AGV導航定位,重載全向關(guān)鍵技術(shù)軟件開發(fā)、物流競價系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)均已上線。從2021年的軟件開發(fā)工作上看,占了整體創(chuàng)新項目的70%以上。
借智建平臺 培產(chǎn)業(yè)沃土
在機器人產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的背后，他們不是一個人在戰(zhàn)斗。
梁山當?shù)馗咝ＹY源匱乏，工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展邁向“高、精、尖”,缺乏人才支撐。缺人才不等于沒人才，外聯(lián)借智成為其突破口。今年3月初，水泊焊割與華中科技大學合作成立“智能焊接技術(shù)與裝備聯(lián)合實驗室”，以專用車核心焊接工藝智能裝備為突破口，發(fā)掘“AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”新勢能，依托水泊焊割優(yōu)異的機器人集成以及產(chǎn)線設計技術(shù)基礎，在梁山建立全國首個專用車領(lǐng)域“人工智能+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”研發(fā)基地，帶動地方專用車“數(shù)+智”產(chǎn)業(yè)化升級、智能制造與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和人才培養(yǎng)。不僅如此，去年山東水泊焊割職業(yè)技能技術(shù)培訓學校掛牌，搭建起新的校企合作平臺。
不只是水泊焊割，山東天河科技股份有限公司也格外重視外聯(lián)借智?！叭ツ?我們與中國礦業(yè)大學、西安科技大學合作研發(fā)ZYWL-4000Y防沖鉆孔機器人，能夠?qū)崿F(xiàn)沖擊危險區(qū)鉆孔設備操作無人化和沖擊危險程度實時評估，有效解決了人機分離和提高鉆機效率等問題?！鄙綎|天河科技股份有限公司董事長田勝利表示，目前公司在國內(nèi)整機占有率雖然不高，但在細分領(lǐng)域鉆錨技術(shù)上占據(jù)國內(nèi)90％以上的市場。
劉帥表示，公司注重研發(fā)能力的提升，每年約投入2000萬元研發(fā)資金。截至目前,公司承擔國家及省市級研究課題18項，建設有山東省企業(yè)技術(shù)中心、山東省專用車裝備工程技術(shù)研究中心，山東省工業(yè)設計中心,山東省自動化焊割實驗室。今后將繼續(xù)深耕機器人應用,以品牌優(yōu)勢助推市場擴張，加快專用車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,朝數(shù)字化、智能化生產(chǎn)方向邁進。
濟寧市也在不斷健全產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系，在鄒城機器人產(chǎn)業(yè)園，依托正方智能機器人管理運營平臺，整合國家機器人檢驗檢測中心和山東省智能機器人應用技術(shù)研究院兩大支撐平臺及政策、人才、金融、公共服務、應用推廣等平臺資源,不斷厚植機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展“沃土”。通過這三大平臺,為創(chuàng)新團隊和入園企業(yè)提供精準的公共服務，發(fā)揮園區(qū)的創(chuàng)業(yè)孵化功能，形成“專業(yè)園區(qū)+公共平臺+定向政策”的機器人產(chǎn)業(yè)培育發(fā)展模式。
在全國競爭中找準“濟寧賽道”
機器人產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，正極大地改變著制造業(yè)的生產(chǎn)方式，成為我國經(jīng)濟增長的新動能之一?！丁笆奈濉睓C器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出，到2025年我國將成為全球機器人技術(shù)創(chuàng)新策源地、高端制造集聚地和集成應用新高地。
近年來,濟寧堅定不移推動新舊動能轉(zhuǎn)換，把高端裝備制造產(chǎn)業(yè)尤其是機器人產(chǎn)業(yè)作為引領(lǐng)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的支柱產(chǎn)業(yè)來培植。以提高機器人高端產(chǎn)品供給能力為發(fā)展方向，鼓勵企業(yè)向產(chǎn)業(yè)鏈高端延伸，引導電機、精密傳動、機械加工等部分企業(yè)向機器人關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。目前,全市現(xiàn)有機器人產(chǎn)業(yè)有關(guān)企業(yè)31家，涉及機器人整機、機器人零部件、機器人系統(tǒng)集成等各個環(huán)節(jié)，形成覆蓋一產(chǎn)、二產(chǎn)、三產(chǎn)，涵蓋本體研發(fā)制造、系統(tǒng)集成應用、工業(yè)機器人、特種機器人、服務機器人等多個領(lǐng)域的機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。2021年實現(xiàn)營業(yè)收入19.3億元。
梁山的專用車產(chǎn)業(yè)是大規(guī)模、高聚集度的產(chǎn)業(yè)集群。隨著國家《中國制造2025》戰(zhàn)略的實施，智能化創(chuàng)新成為專用車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)鏈升級的趨勢。“從一般意義上說,工業(yè)機器人在降低成本、提升效率、保證一致性等方面具有突出作用,可助力制造業(yè)在‘量’和‘質(zhì)’上的提升?！绷荷娇h產(chǎn)業(yè)研究院院長劉偉說。
如何在全國競爭中找準“濟寧賽道”?濟寧市工業(yè)和信息化局副局長、市制造強市建設指揮部辦公室副主任李家亮表示,“十四五”期間,濟寧將尋找細分領(lǐng)域，以提高機器人高端產(chǎn)品供給能力為發(fā)展方向，鼓勵本地企業(yè)向產(chǎn)業(yè)鏈高端延伸,引導電機、精密傳動、機械加工等部分企業(yè)向機器人關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,壯大存量；繼續(xù)招引國內(nèi)外知名機器人企業(yè)落地,提升增量,增強產(chǎn)業(yè)競爭合力。同時,在項目落地、園區(qū)配套等方面,全力給予要素支撐，為機器人產(chǎn)業(yè)研發(fā)和應用提供五星級服務，助力機器人產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)快速度、高質(zhì)量發(fā)展。
轉(zhuǎn)自齊魯晚報
