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(fēng)生水起。成立18年的山東水泊焊割設(shè)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“紅海” 跨入“藍海”
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“下海”創(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(shè)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(shè)備入選國家火炬計劃項目，榮獲省級科學(xué)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(yù)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(shè)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(yīng)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(shè)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(shè)計出一條17臺專用機器人的生產(chǎn)線。
“就單臺設(shè)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。”水泊焊割電器總工申偉介紹，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(yīng)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(shè)備，根據(jù)客戶生產(chǎn)的產(chǎn)品,來定做適合他們的專用設(shè)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(yīng)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(shè)機”，把標準機器人加工改造成能適應(yīng)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)。“國家鼓勵專精特新，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(yīng)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(xué)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。“當時,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(xué)習(xí)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。“在提升產(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。”
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。“盡管在專用車生產(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。”劉帥說，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(dǎo)航機器人路徑規(guī)則自主導(dǎo)航實現(xiàn)定位精度2厘米以內(nèi)；15噸AGV導(dǎo)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(xué)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(shè)計技術(shù)基礎(chǔ)，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(xùn)學(xué)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。“去年,我們與中國礦業(yè)大學(xué)、西安科技大學(xué)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(shè)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。”山東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(dān)國家及省市級研究課題18項，建設(shè)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(shè)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(yīng)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(yīng)用技術(shù)研究院兩大支撐平臺及政策、人才、金融、公共服務(wù)、應(yīng)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(wù)，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。《“十四五”機器人產(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(yīng)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(dǎo)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(yīng)用、工業(yè)機器人、特種機器人、服務(wù)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。”梁山縣產(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(shè)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(dǎo)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(yīng)用提供五星級服務(wù)，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
