庫卡機(jī)器人:立足工業(yè) 朝向智能
2011中國國際工業(yè)博覽會(huì)已在上海落下帷幕,在我們感嘆科技日新月異的同時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)此次自動(dòng)化展商都在傳遞著同一個(gè)信息:用機(jī)器人代替勞動(dòng)力是大勢所 趨。中國制造業(yè)處于轉(zhuǎn)型升級這一大環(huán)境下,更是為機(jī)器人的發(fā)展提供了廣闊天地,如何利用這股上升的力量使自己的企業(yè)獲得更好發(fā)展呢?從庫卡機(jī)器人那里,我 們能找到答案。
機(jī)器人大規(guī)模代替人工是趨勢
在機(jī)器人代替勞動(dòng)力的成本計(jì)算上,絕大多數(shù)人認(rèn)為機(jī)器人的成本優(yōu)勢需要在企業(yè)長期的發(fā)展中才能得以突顯,這一認(rèn)知也使得許多企業(yè)在引進(jìn)機(jī)器人設(shè)備時(shí)有所遲疑。然而,庫卡機(jī)器人(上海)有限公司首席運(yùn)營官鄒濤先生卻并不認(rèn)同這一觀點(diǎn),他表示即便是在短期,這種優(yōu)勢仍然存在。
他給我們簡單地算了一筆賬:目前的啤酒生產(chǎn)線灌裝速度非常迅速,一分鐘可以灌裝3萬6千瓶啤酒。假設(shè)一層十箱,按一箱二十公斤計(jì)算,人工一次只能搬運(yùn)一箱。如需達(dá)到生產(chǎn)要求的5秒鐘搬運(yùn)10箱的效率,線上就需要配備10個(gè)工人,三班倒就是30個(gè)工人。估算下來,30個(gè)工人一年的工資加上福利需要將近90萬元人民幣,這相當(dāng)于一臺(tái)設(shè)備的投入金額。且一旦轉(zhuǎn)運(yùn)線跟不上,再快的灌裝速度也沒有用,人力很難與如此之高的效率相匹配。
因此,無論從短期還是中長期應(yīng)用來看,機(jī)器人在技術(shù)、效率等多方面都具備人工不可比擬的優(yōu)勢。鄒濤還表示,在未來三年,機(jī)器人將在食品、醫(yī)藥等工業(yè)領(lǐng)域得到大規(guī)模的應(yīng)用,這是一個(gè)必然趨勢。
技術(shù)是革新的基礎(chǔ)
在德國乃至歐洲的汽車行業(yè),庫卡機(jī)器人的市場占有率始終名列前茅。一直以來,汽車行業(yè)都是庫卡的強(qiáng)項(xiàng),這和該企業(yè)的歷史不無關(guān)系。1956 年,庫卡公司實(shí)現(xiàn)焊接設(shè)備機(jī)械化,向大眾汽車提供了第一條多點(diǎn)自動(dòng)焊接生產(chǎn)線。鑒于汽車工業(yè)對高性能可靠機(jī)器人的需求,庫卡經(jīng)歷17年的不斷探索與革新,于1973年開發(fā)出了第一臺(tái)自己的工業(yè)機(jī)器人。這一背景造就了庫卡在汽車制造行業(yè)的強(qiáng)勢地位。而自進(jìn)入中國市場以來,庫卡機(jī)器人也不斷以其革新的機(jī)器人技術(shù)推動(dòng)著中國汽車制造業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展,已成為該行業(yè)領(lǐng)先的工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商。目前,庫卡全球15%的市場集中在中國市場,其中汽車工業(yè)的比例就占到將近50%。
鄒濤告訴我們,庫卡成功的秘訣之一就是在公司長期致力于全方位簡化機(jī)器人的研發(fā)和制造。比如本次工博會(huì)上庫卡展示了一個(gè)獨(dú)一無二的應(yīng)用功能,就是將數(shù)控的功能運(yùn)用到機(jī)器人里面。
他舉了這樣一個(gè)例子:“機(jī)器人的編程方式是示教,傳統(tǒng)的機(jī)器人沒有辦法實(shí)現(xiàn)數(shù)控的功能,而庫卡研發(fā)的設(shè)備是介于數(shù)控和機(jī)器人的一款全新產(chǎn)品。這一功能應(yīng)用于加工超長的工件。采用數(shù)控雖然會(huì)大幅增加投資成本,但機(jī)器人工作范圍通過增加行走機(jī)構(gòu)很容易擴(kuò)展可以將工作范圍擴(kuò)展至10米甚至更多。而庫卡在這方面的投入可能只相當(dāng)于傳統(tǒng)數(shù)控設(shè)備的三分之一甚至是五分之一?!?/p>
縱觀庫卡機(jī)器人的整個(gè)發(fā)展史可以發(fā)現(xiàn),庫卡有著很多先進(jìn)的理念和核心技術(shù),與此同時(shí),技術(shù)上的穩(wěn)定性也是庫卡一貫追求的首要標(biāo)準(zhǔn)。盡管庫卡的某些機(jī)器人價(jià)格會(huì)略高,但隨著客戶對機(jī)器人產(chǎn)品需求的了解不斷加深,使用經(jīng)驗(yàn)越來越豐富,他們在考慮設(shè)備投入時(shí)價(jià)格不再是考慮的第一因素,而是從整個(gè)運(yùn)行成本、維護(hù)成本和設(shè)備的穩(wěn)定性等方面綜合考慮。
機(jī)器人的發(fā)展需不斷尋求突破
在本次工博會(huì)上庫卡也帶來了其它一些技術(shù)上的全新亮點(diǎn):
首先,庫卡在控制方面做了很多突破。庫卡將以前的一些軟件包集成到一個(gè)操作系統(tǒng),打造了一個(gè)資源共享的平臺(tái)。這種改變的最大優(yōu)勢就是數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)共享,數(shù)據(jù)傳輸處理變得更為便捷。其次,庫卡對機(jī)械結(jié)構(gòu)也做了一定的革新。以前的庫卡機(jī)器人手臂非常粗壯,雖然非常牢固,但手腕活動(dòng)空間相對受到限制。現(xiàn)在的機(jī)器人手臂通過優(yōu)化,較之老款纖細(xì)很多,比較靈巧,活動(dòng)空間也比原來增大,而機(jī)器人自身的重量也減輕了12%。機(jī)器人的運(yùn)行過程實(shí)際是在不斷的加減速,所以它自己本身的制動(dòng)對節(jié)拍影響非常大,重量輕了節(jié)拍就快了,也變得更加節(jié)能。
庫卡的另一個(gè)設(shè)計(jì)理念是盡量使用較少品種的配件,比如馬達(dá)、電源和手臂。馬達(dá)品種越多對配件維護(hù)越不利,庫卡只有在較大負(fù)載范圍內(nèi)的產(chǎn)品上才搭載四種馬達(dá)。電源模塊也一樣,只使用三種,手臂也盡可能使用同一型號,盡可能實(shí)現(xiàn)通用性。
另外,對硬件進(jìn)行簡化。控制柜里的布線更趨簡潔,整個(gè)系統(tǒng)的能耗也比原來降低了30%。此外,庫卡還引進(jìn)了一個(gè)非常先進(jìn)的理念,即在系統(tǒng)里增加了待機(jī)模式。這一模式實(shí)際上是包括庫卡和西門子在內(nèi)的歐洲汽車制造業(yè)聯(lián)盟巧妙的將節(jié)能的理念培植于現(xiàn)場總線技術(shù)之上的一種全新的節(jié)能管理技術(shù)PROFIenergy。簡單點(diǎn)說,如同電腦的休眠模式,機(jī)器人如果在不動(dòng)待機(jī)狀態(tài)下進(jìn)入休眠模式,其能耗只相當(dāng)于正常情況下的10%,這也是庫卡機(jī)器人系統(tǒng)第一次引進(jìn)的新模式。鄒濤透露說,庫卡的這一產(chǎn)品已經(jīng)超過了中國政府在“十二五”規(guī)劃中提出的減排目標(biāo)要求的目標(biāo),做到了節(jié)能百分之25%到30%。
展會(huì)現(xiàn)場,幾臺(tái)形態(tài)各異的庫卡機(jī)器人不知疲倦地忙碌著,吸引了眾多觀眾圍觀、咨詢。
客戶服務(wù)至關(guān)重要
事實(shí)上,庫卡有兩家公司,一家是庫卡機(jī)器人,而另一家是庫卡系統(tǒng)。德國與中國都是這一架構(gòu)體系。
庫卡機(jī)器人(上海)的主要業(yè)務(wù)是銷售、服務(wù)及培訓(xùn)。庫卡機(jī)器人(上海)的一個(gè)非常成功的模式就是攜手業(yè)內(nèi)的系統(tǒng)集成商合作開發(fā)各類應(yīng)用。因?yàn)闄C(jī)器人本身是自動(dòng)化的載體,無論什么樣的產(chǎn)品首先都需要考慮工藝是否能夠滿足。在工藝滿足的情況下接著考慮是采用手工還是自動(dòng)化的方式。作為自動(dòng)化產(chǎn)品的供應(yīng)商,沒有哪家公司完全了解各個(gè)行業(yè)應(yīng)用的工藝細(xì)節(jié)要求。比如說,焊接有焊接的要求,要多大電流電壓才能焊接成功,每個(gè)行業(yè)都有著不同的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。因此,庫卡會(huì)通過顧問形式由相應(yīng)的部門與客戶針對使用、維護(hù)等多方面進(jìn)行咨詢和深入探討,清楚了解客戶需求并做出相關(guān)應(yīng)對,幫助他們達(dá)成能夠?qū)崿F(xiàn)其工藝的自動(dòng)化要求。
另外,庫卡每個(gè)月會(huì)有一次針對客戶的定期培訓(xùn)??蛻羧缬刑厥庑枰瑤炜ㄒ矔?huì)派工程師上門培訓(xùn)。客戶購買庫卡的產(chǎn)品,可以根據(jù)機(jī)器付給庫卡相應(yīng)的費(fèi)用,庫卡每年為客戶定期保養(yǎng)和檢查,發(fā)生故障時(shí)迅速為客戶排除,解決了他們的后顧之憂。
為更快響應(yīng)客戶需求,庫卡在中國市場設(shè)有多個(gè)銷售及服務(wù)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域都配備銷售及售后服務(wù)人員,而他們都是來自于某一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的專業(yè)人士。比如負(fù)責(zé)激光應(yīng)用的銷售人員曾經(jīng)服務(wù)于激光設(shè)備廠家,對這一領(lǐng)域的應(yīng)用非常熟悉,更容易與客戶溝通,幫助他們設(shè)計(jì)針對性方案。
工業(yè)機(jī)器人的明天
當(dāng)被問及如何看待機(jī)器人未來發(fā)展時(shí),鄒濤認(rèn)為,現(xiàn)階段主要集中于工業(yè)應(yīng)用,但未來的技術(shù)發(fā)展趨勢必定將朝著智能化方向發(fā)展。
目前,智能機(jī)器人的發(fā)展還存在一些瓶頸問題。首先就是投入成本太高。一臺(tái)機(jī)器人的成本可能需要幾十甚至上百萬。而另一個(gè)問題則是產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍然需要很長的過程。鄒濤透露,目前庫卡機(jī)器人設(shè)有一個(gè)專門的實(shí)驗(yàn)室用以開發(fā)面向服務(wù)行業(yè)的下一代庫卡智能機(jī)器人。
除了大力開發(fā)智能化機(jī)器人外,庫卡也致力于將其在全球成功的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)帶到中國。鄒濤說,有些行業(yè)庫卡在歐洲已經(jīng)應(yīng)用的非常成熟,但在國內(nèi)尚屬于一塊空白。比如木工、石材等行業(yè),機(jī)器人應(yīng)用于各種切割或者搬運(yùn),這在歐洲的木工家具領(lǐng)域非常普及,但這在國內(nèi)是一個(gè)全新的,極具潛力的市場。與此同時(shí),庫卡也將根據(jù)中國客戶提出的一些特殊需求開發(fā)新的應(yīng)用。例如,中國是最大的煙草生產(chǎn)國,而庫卡整個(gè)集團(tuán)的煙草業(yè)務(wù)就集中在中國。
“庫卡會(huì)根據(jù)不同國家的特點(diǎn)開發(fā)適用于本地化的應(yīng)用。在中國,我們要做事情的還有很多!”鄒濤興奮地說。

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