《电子技术应用》

工业机器人竞逐4.0时代 技术创新确立竞争力

2015/8/21 7:00:00

  在工业4.0的时代中,机器人成为工业流程中的重要一环,越来越深地影响到未来制造业发展。随着“工业4.0”进程的不断推进,机器人产业正在世界各国蓬勃发展,许多顶级制造企业斥重金参与机器人产业,而ABB集团正是其中的翘楚,享誉全球的第一台电动工业机器人就是 ABB生产制造。对于ABB而言,机器人业务是一项早在40年前就启动、并持续推进、不断发展的重要业务,而当4.0时代到来时,机器人业务成为ABB开拓疆土的利器,使其从容面对行业转型升级。

  逐浪工业4.0

  所谓工业4.0,是指以智能制造为主导的第四次工业革命。如何将劳动力从简单、枯燥、重复的劳动中解放出来,从事更有价值的工作,正是工业4.0时代需要解决的问题。相较于人工劳动力,工业机器人可以完成一些人类不适合或不愿意去完成的工作,例如在具有较高腐蚀性或者甲醛浓度高的工作环境中,用机器人作业显然是更适合的选择。同时,与厌烦生产线上简单重复工作的年轻人相比,机器人既不计较工作内容,也不知疲累,拥有更高的劳动效率。在作业的精度和洁度上,机器人的工作质量也更加稳定,生产损耗也较人力少一些。总之,

  机器人不仅在效率、安全性等方面具有显着优势,而且在以往阻碍企业应用的最大障碍——成本方面,工业机器人也在此消彼长中逐渐获得优势。在这一趋势下,ABB积极打通技术创新链条,以机器人为抓手,竞逐工业4.0时代。

  2014年9月,ABB推出了一款名叫YuMi的机器人,2015年4月,该机器人在德国汉诺威工业博览会上一经展出,便备受瞩目。

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  机器人YUMI

  这款机器人是全球范围内首款真正能够实现人机协作的机器人。YuMi在英文中是“你和我”协同工作的简称,该机器人能够与工人和谐共处,共同完成同一个任务。

  YuMi正是一款能够为企业有效节约成本的新型机器人。“人机协作”属于机器人领域的新概念,也是工业4.0中,机器人变革的一个体现。此前,工业机器人多由工程师为相应的制造业设计重型机器人,这类机器人昂贵且笨拙,许多中小型企业因此而不愿采用这种机器人。

  而协作机器人较为轻便、敏捷,能够直接和人一起并肩工作,并且无需使用安全围栏进行隔离,既安全又智能。ABB介绍,最初开发人机协作机器人就是为了满足电子消费品行业对灵活制造的需求,此类产品未来也将逐渐应用于更多领域。比如这款YuMi,机身轻巧、结构紧凑,更重要的是,它非常智能。在德国汉诺威工业博览会上,德国总理默克尔前来观赏,还特意将手放进YuMi的夹子里,结果YuMi的夹子立刻停止工作,丝毫没有伤害到默克尔,让围观的人们也松了一口气。

  同时,在工业4.0中,ABB展示了一系列基于互联网技术工业所需的新产品和解决方案,旨在推进实现“物、服务与人的互联”。在现代智能机器人、传感器、数据存储和计算能力实现突破的条件下,通过工业互联网将供应链、生产过程和仓储物流智能联接,能够实现智能生产的“四化”:供应和仓储成本较小化、生产过程全自动化、需求响应速度较大化和产品个性化。ABB集团首席执行官史毕福表示,“在‘物、服务与人的互联’这一概念下,通过对ABB技术的整合应用,客户可以将生产效率提升高达30%。”ABB已经能向客户提供全面的机器人自动化解决方案,从汽车工业的白车身焊接系统,到消费品行业的搬运码跺机器人系统,经营领域一直在不断拓展,工业技术也一直在革新。

  ABB机器人被广泛应用于汽车、机械、电子、危险品制造、国防军工、化工、轻工、医疗健康、家庭服务、教育娱乐等领域,ABB机器人不仅帮助客户提高生产效率,降低运营成本高达50%,还将工人从密集和重复的体力劳动中解放出来,大幅提升产品质量。

  2014年9月9日,ABB集团发布2015~2020“新阶段”战略及财务目标,进一步推动机器人、制造成套装备、IT技术、控制技术、信息技术等核心产业的变革。同时,ABB集团积极布局工业4.0,借助新的工业体系生产制造出来的产品冲击世界原有生产体系中的产品,巩固了ABB在机器人业务上的优势地位。

  目前,ABB自动化产品、系统及服务继续成为“新阶段”战略的核心,为客户创造更多价值。业务增长的主要驱动力来自工业生产效率的提高、快速的城镇化进程以及公共交通领域对能源效率的要求。ABB通过贯彻“扩大现有市场覆盖,推动全面业务创新,拓展新的市场领域”的战略举措,继续加强研发投入,以应对工业产业链的变革。

  技术创新确立核心竞争力

  ABB通过机器人占领工业4.0先机,得益于多年来源源不断的技术创新和市场积累。

  作为全球顶级的制造企业,创新是ABB的一种传统,亦是其不可或缺的核心竞争力。早在1974年,ABB就发明了世界上第一台六轴工业机器人,从那时起,ABB就以领先者的姿态,在机器人产业中开疆拓土。

  在机器人的技术研发中,最大的难点在于运动控制系统。运动控制就是对机械运动部件的位置、速度等进行实时的控制管理,使其按照预期的运动轨迹和规定的运动参数进行运动。运动控制是衡量机器人性能指标的重要因素,而ABB的核心技术就在于运动控制。ABB推出的第二代具有True Move和 Quick Move功能的机器人可确保机器人运动精确,动作在任何时候都可达到最高的速度和加速度,把运动控制技术做到了极致。

  ABB机器人的优势还体现在其整体性能上。例如ABB最新一代的六轴机器人,虽然单轴速度并不是全球最快,但六轴联动后的精度却是其他同类别机器人无法比拟的。

  同时,ABB还在不断加大对研发的投入,仅在中国,其研发团队就已超过了2000人。ABB把机器人的研发聚焦到中国市场上,将全球机器人业务总部设立于中国上海,在中国展开机器人研发、生产、销售、工程、系统集成和服务全价值链的开发和应用,上海机器人业务部全球研究中心是ABB公司继瑞典和挪威之后在全球设立的第三个相关业务的研发机构。自2005年成立以来,该中心已经在国内取得了多项创新型研发成果,并与上海交通大学、清华大学、浙江大学等高校进行长期合作,共同推动技术创新,储备了强大的技术力量。


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