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瑞鹏机器人:机械手+移动搬运机器人(AGV)打造无人化工厂

来源: 时间:2014-10-09 13:55:45 次数:

一个个堆满物料的仓库里,堆落机上下移动,将物料搬至到移动机器人上,移动机器人沿着各自轨道,分运到生产线,不同的机械手或上下料装配,或进行分装……
这是瑞鹏机器人自动化公司总经理孔和文对于工业化生产的设想,“机械手搭配移动机器人,将真正实现‘无人工厂’。”把劳动力从重复劳动中解脱出来在很多人看来,机器人就是电影《变形金刚》里的一个个会飞会跑的机器人,这种机器人不但色泽多样颇具现代时尚感,而且具有高超的攻击能力,会变幻出各种现代形态的工具,进而迷惑敌人。然而,现实工业生产中的机器人当然并非如此。据孔和文介绍,制造领域的工业机器人分为五大类:点焊机器人、切割机器人、喷涂机器人、装配机器人、移动机器人。“移动机器人以AGV运输搬运类机器人为代表。”孔和文称,瑞鹏公司仅用了一年时间,就已完成了背负式、牵引式、潜伏式、滚筒式、服务类五大系列十余个品种的研发和生产,各机构部件已实现模块化生产,成为业内发展速度最快的高成长性企业。记者在富港电子、喜临门家具等公司一线制造现场看到,由瑞鹏公司研制的牵引型AGV和背负型AGV,在一系列数据指令和轨道的指引下,牵引或背负着一大堆物料前进、转弯进而达到目的地。孔和文指出,机器人的应用不但可以提高生产效率和产品质量,而且能降低企业成本,“在规模化生产中一台AGV机器人可以替代2到4名产业工人。它可以把工人从各种恶劣、危险的环境中解救出来,把更多劳动力从重复劳动中解脱出来,从事更有创造力的工作。”据了解,在无人工厂中工业机器人是核心装备,汽车制造、机械制造、电子器件、集成电路、塑料加工等较大规模生产企业都涉及工业机器人的应用。在工业发达国家,工业机器人经历近半个世纪的迅速发展,其技术日趋成熟,已在诸多工业领域得到广泛的应用。 
深圳先进技术研究院集成所研究员吴新宇称,如今在汽车及飞机制造等领域无人工厂已相当普及。这些生产线几乎都是机器人在操作,人在旁边起辅助作用,比如在一些塑料配件生产的工厂,都可以实现无人生产。东北大学人工智能与机器人研究所所长赵殊颖指出,工业机器人作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段,已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。尤其是在一些特殊作业的环境下,工业机器人更是替代人力的不二首先。据联合国欧洲经济委员会和国际机器人联合会的统计,从20世纪下半叶开始,世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头,世界工业机器人市场前景很好:1960年—2006年底,全球已累计安装工业机器人175万余台;2005年以来,全球每年新安装工业机器人达10万套以上;2008年以后,全球工业机器人的装机量已超过百万台,约为103.57万台且这一数据还在增长。 占领移动机器人高地.实际上,作为先进制造业中不可替代的重要装备,工业机器人已经成为衡量一个国家及地区制造水平和科技水平的重要标志。我国工业机器人市场起步相对较晚,在装机数量和机器人密度方面与成熟市场还有较大差距。中国目前的制造业机器人密度远低于发达国家,甚至不足世界平均水平的1/2,并且工业机器人使用仍较多集中于汽车行业。
在我国人口出生率出现拐点及人力资源成本高涨的当下,机器人产业成为热门行业,吸引了很多资金和人才进入。据悉,很多自动化公司转行到机器人领域后往往将自己定位为“做自动化集成方案”供应商。“我们应在真正掌握核心技术的同时,做化的精益产品和差异化的市场开发。”孔和文表示,我国机器人企业往往大都跟着瑞士ABB、德国库卡等世界机器人巨头企业亦步亦趋,而缺乏在每个领域做精做细。以国内最多厂商的机械手为例,大多以组装贴牌为主,伺服电机、控制系统和算法原创还是太少,这就导致成本太高,普及困难。“机器人企业只要专精某一技术真正做到底层开发,才能真正降低成本,促进机器人‘拐点’的快速到来。” 
据悉,瑞鹏AGV技术及项目的方案研制,不但在国内同行处于先进水平,而且价格比发达国家企业研制的自动化机器人要便宜得多,维护成本也极低。据了解,在发达国家,因为重体力、重复枯燥的劳动活较少人愿意干,因此AGV得到广泛运用,甚至已趋于饱和。而国内AG 仍以引进技术为主,成本太高导致应用受限,局限在汽车厂、卷烟厂等少数行业。
2013年初,富士康在多地暂停招工,而暂停招工的背后无疑与其2011年提出的百万台机器人战略有关。事实上,富士康的机器人计划只是国内加工型企业向自动化时代转型的一个缩影,机器人队伍正日渐取代传统劳动力,尤其在装配、点胶、搬运、焊接等工业领域已掀起了一股机器人使用热潮,华为、中兴、比亚迪等企业都在大量使用工业机器人。有学者认为,工业机器人的应用正从汽车工业向一般工业延伸,机器人在金属加工、食品饮料、塑料橡胶、信息家电、医药以及风能、太阳能、交通运输、建筑材料、物流甚至废品处理等行业都大有作为。
据孔和文介绍,瑞鹏公司研制的AGV技术由动力系统、走行系统、操作面板、地标传感器、安全感应系统组成。在计算机监控下,AGV按路径规划和作业要求,行走并停靠到指定地点,完成一系列作业功能。活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置,不受场地、道路和空间的限制。目前,AGV通常采用的导航方式是磁条导引。记者观察到,将磁条按规划好的路径贴在地面上,AGV通过驱动单元上的磁循迹传感器感应磁条磁场信号实现导引,AGV沿着磁条运行。可在轨道上摆设RFID站点高频卡,每一张RFID站点高频卡上写有软件功能指令,AGV上的RFID感应模块读取到站点RFID高频卡时,AGV控制系统处理信息,执行相关指令,完成AGV的配送功能。
并不遥远的未来工厂流水线工人时代已渐行渐近,机器人有望迎来黄金发展时代。据我国机器人产业联盟数据显示,2013年我国共销售工业机器人近3.7万台,约占全球销量的1/5,总销量位居全球。而国际机器人联合会数据显示,我国有望在2016年成为全球大的机器人市场,保有量将超过13万台;未来6年我国工业机器人数量将增4倍。
机器人有望成为“第三次工业革命”的一个切入点和重要增长点,并将影响全球制造业格局。中国制造业的升级转型,减少企业员工的不合理流动,缓解用工荒难题,自动化是切实可行的解决方案。数据表示,目前世界机器人密度(每万名生产工人占有的机器人数量)的均值为51,我国仅为15,日本和韩国分别是我国的20倍和19倍,巨大的差距意味着无限发展潜力和增长空间。 作为制造业重镇,东莞的转型升级更有赖于机械自动化的发展及普及。孔和文称,机器人市场的成熟还有待时日,珠三角的企业尤其是东莞很多企业都已经感受到人工成本高企,但由于机器人的应用成本较高,国内原创性底层开发少,因此阻碍了国内机器人的发展。“我们希望东莞的机器人扶持政策应更多偏向于对本土原创自主研发机器人的扶持,而非对于应用工厂的扶持。这是本末倒置的扶持政策。”孔和文表示,莞产自主机器人是机器人政策的根,当这类本土机器人企业将研发优势转化为成本优势时,自然就会对导入企业形成市场竞争力。企业导入机器人的根本还是为企业提供提升效率优化劳力的效益,价格补贴只是锦上添花,不能拔苗助长。
据悉,目前瑞鹏公司已掌握了AGV的单向双向行驶、多岔路选择、多站点识别、重载荷运行、远程无线中央调度、远程无线工位呼叫、自动进出电梯跨层运输、无轨导航等各项专利技术,此外正与中科院自动化研究所及云计算中心、广东工业大学、东莞理工学院等院校和科研所合作开设了瑞鹏机器人工程中心,将瑞鹏AGV产品做到模块化平台化,并最终实现开放化。 
值得关注的是,机器人不但应用于工业,还将如人类般会思考、会谈话。不久前,日本早稻田大学研究员推出一种新型仿人型家务机器人,具有仿人脸的外观。在工作时,它将一名男子抱下床,与他聊天并为他准备早餐。由于拥有和成年女性大小相当的灵巧双臂和双手,这种机器人能够用夹子将面包从面包机中取出而丝毫不弄碎它。有科学家认为,机器人将像“电脑”一样改变人类的生活
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