珠三角变革:机器人智能工厂到来_8

2019-07-04 15:15

  在南海里水胜利工业园志高空调工厂工作了3年的梁万宝,因为厂里生产线引进机器人,以前要费好些力气才能搬运的空调外机,现在按键盘操作就可以轻松作业。而他的同事陈丽(化名),因为机器人的到来,离岗了。

  生产工艺部科长罗伟峰告诉记者,未来三四年,随着400多台正在定制化生产的机器人上线使用,工厂安装配套车间估计会减少近2000名生产工人。

  志高空调生产线颠覆性的改变源自车程40分钟之外的广州萝岗工业园云埔工业区的一家智能制造企业。这家名为广州数控的企业,历时7年,研发生产出第一批受国内企业规模化使用的工业机器人。这批机器人中的9台,去了志高空调的工厂生产线。

  工业机器人,开始悄然而又快速地走进大小工厂生产线。由中国机器人产业联盟单位提供的数据显示,2010年,中国机器人用量陡然增长171%,此后,中国机器人市场机器人用量以高于全球市场用量增速2倍的数量在增长。而广州数控,也正在以每年翻倍的速度,向志高空调这样的中国制造业企业输送不同类型的工业机器人。

广州数控机器人

  当机器人越来越多地出现在生产、生活的各个领域,中国工业正迎来以数字化智能制造为核心的生产变革。在这场变革之中,广州走在了哪一步?寻找广州经济领头羊第一期走进工业机器人研制企业,从微观样本探寻广州经济新变化。

  生产线变革:智能工厂到来

  这些形态各异的工业机器人实际是生产自动化设备的形象称呼,因为它们的到来,普通工厂生产车间的生产和管理变得更快捷、高效。

  走进位于开发区云埔工业区的广州数控机器人生产车间,与传统工厂机器声轰隆、大面积的厂房带给人的印象不同,工业机器人的研发、生产车间,匿身于外观像写字楼的7、8层高大楼里。在大楼不同楼层的车间里,分布着身段玲珑的不同类型的机器人在进行各种测试。

  中型20#以下的机器人因为轻便可以通过电梯上下运输,因此可以在楼上不同楼层间研制、测试。超过20#的机器人则放在首层进行调试。广州数控办公室主任蒋米仁告诉记者,目前,广州数控自主研发进入批量生产出用于搬运、码垛、焊接、喷涂、打磨、装配、激光切焊、高速并联等领域的工业机器人整机。

  这些形态各异的工业机器人实际上是生产自动化设备的形象称呼,因为它们的到来,普通工厂生产车间的生产和管理变得更快捷、高效。

  现在工厂的工人有一半以上是90后的年轻人,他们基本都不愿意做危险性高、重负劳动比如搬运、空调机外壳喷漆等工作。这些岗位现在已经很难招到工人,既使有人应聘入职,做不了多久就会辞职。

  对志高空调生产工艺部科长罗伟峰来说,机器人的到来,不仅解决了一些高危、重负岗位招工难的难题,更直接降低了生产成本。

志高空调工厂

  罗伟峰给记者算了一笔账:一台机器人能够做的事情,相当于2个工人一天两班倒的工作量。相当于一台机器人抵4个人力工作量。以每个工人年薪4万计算,一个30万的国产机器人成套解决方案能够在2年时间内收回人力成本,剩下的一台机器人平均寿命之内的10年时间就可以节省出100多万。这还不算机器人能够24小时工作等因素。

  在变频机外机组装生产线外四线线长马贺礼看来,使用机器人代替人力,对车间生产效率带来了前所未有的效果。由于机器人作业稳定、可以24小时不间断工作,能够标准化、精确化操作,现在空调机身搬运的损耗率基本为零。在以前,就算是富有经验的工人,每一百人搬运损耗也有三四台。另外,流水线上的人力调配的难度也大大降低。以前一些重活、累活通常要费力气去调整。现在机器人操作简便,女孩子也可以去操作机器人干重活。

  因为机器人带来的便利和效率,志高空调正在定制新一批广州数控机器人。罗伟峰透露,这次公司定制的是400多台用于空调安装、装配环节的机器人。目前,工厂正在按照机器人生产模式改装生产线,三四年时间可以整体投入使用。到时候,工厂要扩产能或在重要生产季节增产,都不再愁劳动力的事情。

  广州数控董事长何敏佳认为,工业机器人的规模化使用,使得即便不是汽车、高端电子等贵族工业生产,普通制造业领域也能够实现提高产品质量、改善劳动环境、提高劳动生产率、减少材料损耗以及降低生产成本的智能化生产。

  未来,以机器人为主力的生产车间将可实现24小时连续工作制,一天24小时干的活顶现在三天(38小时)干的活。将来的车间规模只需建现在的1/3,电力安装功率只需1/3,以技术工人为主的工厂每班也是目前的1/3,可解决城市上下班堵车问题,工厂的深夜正常用电使得电网负荷更均匀。

  由于不同类型的机器人规模、形态不一,在广州数控机器人生产车间,机器人测试、部位组装还需要通过人力来实现。工业机器人应用理想的状态是,一个车间可以没有产业工人,由机器人与机床联机、与上位生产管理系统联系,实现整个车间数字化生产。蒋米仁告诉记者,这是广州数控正在努力的目标,也是中国制造的未来发展方向。

  研发的力量:机器人广州造

  这七年,公司70多号机器人研发团队,能够全力扑在研发上,和公司对研发的重视、投入和激励制度分不开。因为重视研发的氛围,机器人研发团队人员也比较稳定。目前,广州数控研制的工业机器人国产化率可以达到90%。

  相比于机床数控系统开发和生产,广州数控的大头并不在机器人。广州数控GSK是目前国内最大的数控系统企业,其产销量占国产数控市场的50%以上。但在工业机器人领域,和ABB、KUKA、FUNAC等国外机器人生产企业相比,广州数控仍属于新秀。

  这并不妨碍广州数控研制国产机器人的计划。在瞅准劳动力成本上升、工厂自动化程度提高等外部市场环境不断变化下,2006年年底,广州数控开始进入工业机器人研发。蒋米仁介绍说,公司最终进入机器人研发,是基于对中国产业发展的判断:中国正告别人口红利,招工难,新一代产业工人不再愿做高危高强度工种,及工业自身发展规律,工业发展必定向自动化、智能化转型。最关键的是,何总这样在工业领域奋斗了几十年的老企业人,希望像造数控机床一样,造自己的国产机器人。

  如今,每谈到已经研制出具有独立知识产权的工业机器人,何敏佳就笑称之所以能研发出机器人,是因为遇上了华南理工大学的谢存禧老教授。

  但实际上,广州数控自行研发制造的工业机器人经历了长达七年的系统研发。七年期间,广州数控每年都拿出销售收入的8%投入到技术研发中去,耗资2亿多元。

  在整个广州数控机器人开发战略中,研发是一个庞大而精密的系统。从最初科研人员设计出最初原理型样机后,到真正实现科研成果转化为生产力,离不开产品工程化,这个过程需要不断进行调试,成千上万次的试验,投入比前期研发还要多。

  有了创意和设想之后,后期工程化转化研究容易被忽视的却是将技术导入生产的关键环节。广州数控机器人工程师告诉记者,前期原理型研发和后期工程化转化,在资金、人力、时间投入上,分别约占整个研发投入的40%和60%。

  记者了解到,广州数控将机器人研发后期的产品工程化过程还细分成多个环节,工程样机小批量试制验证,然后才进入最终的规模化生产。这中间,要结合技术标准化、工艺流程、生产作业指导、制具检具等进行技术工艺改良,实现从原理设计到批量生产的稳定性,进行批量生产前精细化工艺和测试等非常重要。

  突破核心技术的基础是人才。何敏佳说,机器人项目能够不断出新,并且实现90%的国产化率,离不开长期储备培养的人才队伍支撑。

  从机器人研发项目启动开始,公司每年都投入大量资金用于机器人研发:派技术人员去高校学习、去国外学技术;为了让研发人才专心研发,除了设立项目奖、创新奖等多种激励制度,公司还为一些年轻员工提供借款交买房首付等支持。

  公司机器人研发部门主任陈其忠介绍,这七年,公司70多号机器人研发团队,能够全力扑在研发上,和公司对研发的重视、投入和激励制度分不开。因为重视研发的氛围,机器人研发团队人员也比较稳定。目前,广州数控研制的工业机器人国产化率可以达到90%,包括机器人关键功能部件的控制系统、伺服驱动装置、伺服电机,甚至减速器。

  由于机器综合性能不错,机器售后服务便利,价格还比进口机器人便宜30%。2012年,广州数控批量生产出的200台机器人,很快得到国内制造业企业的关注。2013年机器人产量实现翻番达400台,预计今年产量将达到1000台。

  广州数控机器人销售人员介绍,目前,广州数控生产的机器人产品已陆续销往越南、香港、深圳、广州、上海、江苏、浙江、重庆等地,还与珠三角多个制造业企业如志高空调、美的集团等企业,开始合作推广机器人在生产线上的应用。

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