科幻電影中勾畫(huà)的未來(lái)工廠里,清一色的機(jī)器人生產(chǎn)流水線,效率可達(dá)人工的數(shù)倍。
對(duì)工業(yè)機(jī)器人的描述,從某種程度上反映了人們對(duì)未來(lái)世界的一種暢想,如今,這種暢想越來(lái)越接近現(xiàn)實(shí)。
受疫情影響,自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)日趨受到重視,今年國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人需求持續(xù)提升。加之我國(guó)正處于制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)程中,“機(jī)器替人”能有效適應(yīng)勞動(dòng)力短缺、勞動(dòng)力價(jià)格上漲等問(wèn)題,市場(chǎng)具有持續(xù)增長(zhǎng)的內(nèi)生動(dòng)力。
在這條高速增長(zhǎng)的賽道里,來(lái)自北京的珞石機(jī)器人擁有獨(dú)特地位,近期霞光社獨(dú)家對(duì)話珞石機(jī)器人創(chuàng)始人庹華,聽(tīng)聽(tīng)他口中的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。
珞石機(jī)器人是國(guó)家高新技術(shù)企業(yè),專注工業(yè)機(jī)器人、柔性協(xié)作機(jī)器人以及智能裝備技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā), 旗下?lián)碛腥嵝詤f(xié)作機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人和多種行業(yè)解決方案。
“剛?cè)岵?jì)”機(jī)械臂
去年9月,珞石新一代柔性協(xié)作機(jī)器人xMate亮相中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)。
該產(chǎn)品采用了一體化設(shè)計(jì),在不改變本體外形的前提下,將控制器、安全控制器、IO模塊都集成到本體中,一面世就獲得了業(yè)內(nèi)大量關(guān)注。同時(shí)xMate搭載了全新的xCore控制器,具有高性能的力控技術(shù),保證了其完美的力控特性與柔順特性,使之更精準(zhǔn)更安全。
最早提出智能柔性協(xié)作機(jī)器人概念的是歐洲SME計(jì)劃,該計(jì)劃描繪過(guò)人機(jī)共存的場(chǎng)景,更像人手臂的機(jī)器人能夠在更復(fù)雜環(huán)境完成更多的工作,但這個(gè)項(xiàng)目商業(yè)化過(guò)程并不順利。
國(guó)內(nèi)柔性機(jī)器人發(fā)展早期,缺乏專業(yè)技術(shù) ,研發(fā)人員也較為緊俏,基本靠“一步步摸著石頭過(guò)河”開(kāi)啟了對(duì)這一領(lǐng)域探索。
珞石機(jī)器人成立之初也遇到了人才困境,公司一邊從國(guó)內(nèi)國(guó)外四處招人,一邊著力培養(yǎng)自己的核心人才,逐步渡過(guò)了艱難求索的時(shí)期。
珞石機(jī)器人成立至今5年,幾乎每一年都會(huì)獲得一輪融資。有了人才和資金儲(chǔ)備,珞石機(jī)器人開(kāi)啟“小步快跑”模式,成功打造Titanite高性能控制系統(tǒng),并先后推出多款機(jī)器人產(chǎn)品,業(yè)務(wù)遍及中國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、俄羅斯等國(guó)家。
在談及最新的柔性機(jī)器人研發(fā)必要性時(shí),庹華舉了個(gè)例子:大家在印象里的那種機(jī)械臂,雖然可以完成一些規(guī)模化的、機(jī)械化的動(dòng)作,但是整體非常僵硬。
而人的手臂在做動(dòng)作時(shí)可以控制非常細(xì)微的力度和角度,好比我教一個(gè)小朋友寫毛筆字,重點(diǎn)不是他寫出什么內(nèi)容,而是如何運(yùn)筆,如何控制手腕,如何根據(jù)紙張的不同調(diào)整力度角度。
現(xiàn)在工廠里工業(yè)機(jī)器人的滲透率幾乎不到1%,正是因?yàn)樗鼈儫o(wú)法很好地完成細(xì)的工作,比如有一臺(tái)手機(jī)需要安裝屏幕,決不能硬邦邦的懟進(jìn)去,得靠觸覺(jué)反饋慢慢的放進(jìn)去,這就需要一款可自我感知的柔性機(jī)器人來(lái)操作。
對(duì)于柔性機(jī)器人,行業(yè)仍處在探索階段,但由于制造業(yè)整體向高精尖的方向發(fā)展,機(jī)械臂“剛?cè)岵?jì)”的趨勢(shì)已不可逆轉(zhuǎn)。
“磨刀不誤砍柴工”
除了應(yīng)用在高端制造業(yè),機(jī)械臂還可以為普通人解決難題。
就以大家最常見(jiàn)的“磨剪子”為例,一把半成型的剪刀需要經(jīng)歷水磨、拋光、開(kāi)刃、去毛刺等核心工藝過(guò)程,而在以往這些都需要有經(jīng)驗(yàn)老師傅手工完成。
如今,珞石機(jī)器人已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出刀具開(kāi)刃工作站、自動(dòng)化水磨工作站兩款產(chǎn)品,并且在張小泉、十八子、美瓏美利等龍頭刀具企業(yè)實(shí)現(xiàn)落地。
其中,刀具開(kāi)刃工作站主要利用機(jī)器人搭配恒力控(力控)軟件工藝包,配合 AutoGen 智能視覺(jué)規(guī)劃系統(tǒng),完成刀具開(kāi)刃全流程工序;水磨工作站主要是利用機(jī)器人配合多臺(tái)水磨機(jī)完成自動(dòng)化上下料和打磨過(guò)程。
讓機(jī)器人“磨剪刀”有兩大好處,一是提升綜合生產(chǎn)效率,從珞石的實(shí)踐數(shù)據(jù)來(lái)看,刀具開(kāi)刃工作站可以直接替代人工,且工作不受時(shí)間限制,生產(chǎn)效率提升50%以上。
水磨工作站可以達(dá)到10秒內(nèi)完成設(shè)備自動(dòng)取放料,設(shè)備稼動(dòng)率(是指一臺(tái)機(jī)器設(shè)備實(shí)際的生產(chǎn)數(shù)量與可能的生產(chǎn)數(shù)量的比值)可達(dá)95%。
二是大幅提高一致性和良品率,使用機(jī)器人進(jìn)行刀剪打磨,可以保證每一件產(chǎn)品都保持相同的打磨路徑及力度,確保開(kāi)刃后刃口成形一致性。而人工操作則會(huì)因技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、精力等原因產(chǎn)生品質(zhì)波動(dòng)進(jìn)而影響良品率。
為了達(dá)到這樣的使用效果,庹華和他的團(tuán)隊(duì)攻克了多個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。
首先,磨刀的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)主要集中在那些老師傅的腦海里,珞石機(jī)器人派了很多程序員先去學(xué)磨刀,學(xué)會(huì)了之后再把這些技術(shù)編寫進(jìn)程序,這中間難免存在信息傳輸?shù)钠睿詸C(jī)器人經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的試錯(cuò)和學(xué)習(xí)。
庹華說(shuō),最開(kāi)始機(jī)器人學(xué)會(huì)磨一把新刀需要3-5天時(shí)間,即便現(xiàn)在也要花2天左右,我們一共磨了幾百萬(wàn)把刀,花了大量時(shí)間和成本教會(huì)機(jī)器人。
其次,每把剪刀規(guī)格都不一樣,所以需要針對(duì)不同品牌、不同型號(hào)的產(chǎn)品做深度適配。所以珞石機(jī)器人的產(chǎn)品上增加了視覺(jué)攝像頭和力學(xué)傳感器,讓機(jī)器人可以看到每把刀的區(qū)別同時(shí)控制好打磨的角度力度。
最后,為了機(jī)器可以更加快速學(xué)習(xí),庹華還帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)做了大量數(shù)據(jù)采集、梳理、分析工作,把每把剪刀的參數(shù)匯總進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù),將磨刀工藝以數(shù)據(jù)的形式存儲(chǔ)下來(lái),為以后產(chǎn)品的迭代提供支撐。
庹華認(rèn)為,雖然前期他和團(tuán)隊(duì)花了大量精力,但是俗話說(shuō)“磨刀不誤砍柴工”,這樣的努力非常有價(jià)值,整個(gè)數(shù)據(jù)模型訓(xùn)練好之后一切就變得非常順利。
作為合作伙伴,中華老字號(hào)張小泉方面對(duì)珞石機(jī)器人非常認(rèn)可,雙方第一次見(jiàn)面時(shí)庹華和團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人介紹完他們的解決方案后,張小泉方面負(fù)責(zé)人表示十分滿意,現(xiàn)場(chǎng)就簽訂了合作協(xié)議。
因?yàn)榻衲暌咔榈挠绊懀圃鞓I(yè)從業(yè)者對(duì)自動(dòng)化替代人力的認(rèn)知發(fā)生了根本改變,以前采購(gòu)設(shè)備的時(shí)候企業(yè)主要考慮直接成本,即買機(jī)器人的價(jià)格。
而今年很多企業(yè)開(kāi)始考慮管理成本,招工需要考慮人員素質(zhì)、人數(shù)等很多因素,還要培訓(xùn)管理,萬(wàn)一員工跳槽又要重新招聘,成本也不低。
購(gòu)買一套機(jī)械化解決方案的確需要一定成本,但是它可以24小時(shí)工作,再加上目前國(guó)內(nèi)技術(shù)越來(lái)越成熟,部署自動(dòng)化的成本也趨于降低。
“以前很多工廠用不起用不懂,現(xiàn)在是他們都主動(dòng)來(lái)咨詢自動(dòng)化部署,我覺(jué)得明年市場(chǎng)會(huì)更樂(lè)觀。”庹華最后總結(jié)說(shuō)。
責(zé)任編輯:xj
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