水泊焊割研發(fā)的新一代自卸車(chē)智能焊接機器人工作站
專(zhuān)用車(chē)、工業(yè)機器人,兩個(gè)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備制造有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)水泊焊割),不僅異軍突起,而且成為行業(yè)翹楚,其專(zhuān)用車(chē)欄板智能焊接生產(chǎn)線(xiàn)在國內市場(chǎng)占有率連續三年第一。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(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)。濟寧的機器人產(chǎn)業(yè)起步不算早,但在傳統制造業(yè)轉型升級過(guò)程中表現頗為亮眼,去年在工業(yè)新產(chǎn)品類(lèi)別中,濟寧市工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)增加值增長(cháng)177%。
起步“紅海” 跨入“藍海”
起步不算早,不代表沒(méi)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(cháng)劉憲福原為一名教師，在體制內工作多年后,于1996年“下海”創(chuàng )業(yè)。2004年,劉憲福帶隊研制專(zhuān)焊汽車(chē)大梁用的門(mén)式縱梁焊接機,取得成功；2005年,數控切割機在他手下誕生、罐體封頭旋邊機開(kāi)發(fā)成功；2008年，水泊焊割率先立項機器人開(kāi)發(fā),將自動(dòng)化、智能化焊接設備作為主要發(fā)展方向，開(kāi)發(fā)出異形罐體環(huán)縫自動(dòng)焊接機器人，采用先進(jìn)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(shí)現環(huán)縫焊接一次成型。目前，該設備入選國家火炬計劃項目，榮獲省級科學(xué)技術(shù)獎,在國內專(zhuān)用車(chē)領(lǐng)域市場(chǎng)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)的預期也越來(lái)越高。2010年,資本開(kāi)始青睞機器人這個(gè)新興行業(yè),也進(jìn)一步加快了工業(yè)機器人的發(fā)展。通過(guò)數年持續研發(fā)和技術(shù)積累,水泊焊割共開(kāi)發(fā)出異形罐體環(huán)縫自動(dòng)焊接機、波紋板激光自動(dòng)跟蹤自動(dòng)焊等28個(gè)系列96種智能焊割設備,以及龍門(mén)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(zhuān)用車(chē)產(chǎn)業(yè)升級的“加推器”。
按需來(lái)定 終為客戶(hù)用
工業(yè)領(lǐng)域的各類(lèi)機器人，通過(guò)系統集成，形成商業(yè)化、大規模應用,技術(shù)壁壘高、議價(jià)能力強,市場(chǎng)優(yōu)勢遠遠大于機器人本體。這是智能制造的直觀(guān)體現。事實(shí)上，得益于科技創(chuàng )新的發(fā)展,傳統工業(yè)留給我們的刻板印象已經(jīng)不再,勞動(dòng)力從事高強度、密集型工作的生產(chǎn)場(chǎng)景正在逐步消退,許多傳統制造業(yè)實(shí)現自動(dòng)化、智能化的轉型升級。
2018年，山東鑫能能源設備制造有限公司向水泊焊割認購一條鋁合金廂式車(chē)智能化生產(chǎn)線(xiàn)，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，設計出一條17臺專(zhuān)用機器人的生產(chǎn)線(xiàn)。
“就單臺設備來(lái)說(shuō)，技術(shù)含量不是很高，但把多個(gè)專(zhuān)用機器人的工藝整合成一條生產(chǎn)線(xiàn),生產(chǎn)效率就提升上來(lái)了。”水泊焊割電器總工申偉介紹，這條智能化生產(chǎn)線(xiàn)上線(xiàn)前，100多名員工每天僅能下線(xiàn)兩輛廂式車(chē)。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(xiàn)8輛廂式車(chē)。
“企業(yè)要生存下去,肯定得適應市場(chǎng)變化。因此,我們逐漸形成一個(gè)傳統，也可以說(shuō)是一個(gè)強項,那就是根據客戶(hù)實(shí)際需求來(lái)調整焊接設備，根據客戶(hù)生產(chǎn)的產(chǎn)品,來(lái)定做適合他們的專(zhuān)用設備。”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，下游是系統集成商,針對特定機器人為終端客戶(hù)提供應用解決方案。因為機器人裸機是不能完成任何工作的，需要通過(guò)系統集成之后,才能為終端客戶(hù)所用。機器人也得“因崗設機”，把標準機器人加工改造成能適應特定崗位的機器人。工業(yè)機器人系統集成是機器人商業(yè)化、大規模普及的關(guān)鍵。
靠著(zhù)技術(shù)創(chuàng )新，水泊焊割潛心研發(fā)工業(yè)機器人系統集成解決方案，為終端客戶(hù)輸送了專(zhuān)用車(chē)欄板智能制造生產(chǎn)線(xiàn)、車(chē)轎自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)、攪拌罐自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)等多條專(zhuān)用車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)。其中專(zhuān)用車(chē)欄板智能焊接生產(chǎn)線(xiàn)在國內市場(chǎng)占有率連續三年第一。
如果不創(chuàng )新 就會(huì )被淘汰
2021年,水泊焊割被工信部確定為國家級專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)。“國家鼓勵專(zhuān)精特新，鼓勵中小企業(yè)在細分市場(chǎng)做強、做大，這一點(diǎn)我認為是非常正確的。”在劉帥看來(lái),術(shù)業(yè)專(zhuān)攻是專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)很重要的特性。
采訪(fǎng)中，劉帥多次強調創(chuàng )新的重要性。他一直堅信，在提升專(zhuān)用車(chē)產(chǎn)業(yè)智能化水平進(jìn)程中，要大膽嘗試一些新技術(shù)的應用。
時(shí)間回到2016年，劉帥從父親劉憲福手中接過(guò)企業(yè)，機械工程專(zhuān)業(yè)出身的他在國外留學(xué)時(shí)積累了豐富的知識儲備，但也看到國內專(zhuān)用車(chē)領(lǐng)域智能制造的痛點(diǎn)。“當時(shí),國內常見(jiàn)的焊接機器人都是以點(diǎn)觸傳感技術(shù)為主，例如一個(gè)構件有8條焊縫,機器人需要通過(guò)點(diǎn)觸來(lái)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(zhù)不創(chuàng )新就會(huì )被淘汰的緊迫感，劉帥引進(jìn)加拿大賽融激光技術(shù)，將點(diǎn)觸傳感技術(shù)升級為視覺(jué)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(jìn)的運動(dòng)控制技術(shù)、點(diǎn)云深度學(xué)習算法、圖形軌跡采集系統、工業(yè)計算機控制等技術(shù)，配備圖形軌跡運動(dòng)控制系統，實(shí)現焊縫的自動(dòng)跟蹤和全方位焊接。“在提升產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí),能代替勞動(dòng)強度過(guò)高的焊接工位和搬運工位，可提升25%的生產(chǎn)效率，節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(chǎng)突破也讓劉帥倍感驕傲。“盡管在專(zhuān)用車(chē)生產(chǎn)階段實(shí)現了智能化與全自動(dòng)化，但要把幾十乃至上千公斤重的部件搬至生產(chǎn)車(chē)間仍是不小的工程。”劉帥說(shuō)，在專(zhuān)用車(chē)部件物流運輸環(huán)節，水泊焊割研發(fā)了載重量5噸—20噸的AGV，動(dòng)力結構、核心算法、調度系統等核心技術(shù)實(shí)現自主研發(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(jìn)表示，公司注重“軟硬兼施”，在控制系統軟件方面也實(shí)現突破。四向穿梭車(chē)控制系統軟件，激光導航機器人路徑規則自主導航實(shí)現定位精度2厘米以?xún)龋?5噸AGV導航定位,重載全向關(guān)鍵技術(shù)軟件開(kāi)發(fā)、物流競價(jià)系統、生產(chǎn)管理系統均已上線(xiàn)。從2021年的軟件開(kāi)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(gè)人在戰斗。
梁山當地高校資源匱乏，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(méi)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(shí)驗室”，以專(zhuān)用車(chē)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(xiàn)設計技術(shù)基礎，在梁山建立全國首個(gè)專(zhuān)用車(chē)領(lǐng)域“人工智能+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”研發(fā)基地，帶動(dòng)地方專(zhuān)用車(chē)“數+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。不僅如此，去年山東水泊焊割職業(yè)技能技術(shù)培訓學(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，能夠實(shí)現沖擊危險區鉆孔設備操作無(wú)人化和沖擊危險程度實(shí)時(shí)評估，有效解決了人機分離和提高鉆機效率等問(wèn)題。”山東天河科技股份有限公司董事長(cháng)田勝利表示，目前公司在國內整機占有率雖然不高，但在細分領(lǐng)域鉆錨技術(shù)上占據國內90％以上的市場(chǎng)。
劉帥表示，公司注重研發(fā)能力的提升，每年約投入2000萬(wàn)元研發(fā)資金。截至目前,公司承擔國家及省市級研究課題18項，建設有山東省企業(yè)技術(shù)中心、山東省專(zhuān)用車(chē)裝備工程技術(shù)研究中心，山東省工業(yè)設計中心,山東省自動(dòng)化焊割實(shí)驗室。今后將繼續深耕機器人應用,以品牌優(yōu)勢助推市場(chǎng)擴張，加快專(zhuān)用車(chē)產(chǎn)業(yè)轉型升級,朝數字化、智能化生產(chǎn)方向邁進(jìn)。
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(yíng)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(guò)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)揮園區的創(chuàng )業(yè)孵化功能，形成“專(zhuān)業(yè)園區+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(zhù)制造業(yè)的生產(chǎn)方式，成為我國經(jīng)濟增長(cháng)的新動(dòng)能之一。《“十四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃》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用新高地。
近年來(lái),濟寧堅定不移推動(dòng)新舊動(dòng)能轉換，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)濟轉型的支柱產(chǎn)業(yè)來(lái)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，引導電機、精密傳動(dòng)、機械加工等部分企業(yè)向機器人關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)轉型。目前,全市現有機器人產(chǎn)業(yè)有關(guān)企業(yè)31家，涉及機器人整機、機器人零部件、機器人系統集成等各個(gè)環(huán)節，形成覆蓋一產(chǎn)、二產(chǎn)、三產(chǎn)，涵蓋本體研發(fā)制造、系統集成應用、工業(yè)機器人、特種機器人、服務(wù)機器人等多個(gè)領(lǐng)域的機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。2021年實(shí)現營(yíng)業(yè)收入19.3億元。
梁山的專(zhuān)用車(chē)產(chǎn)業(yè)是大規模、高聚集度的產(chǎn)業(yè)集群。隨著(zhù)國家《中國制造2025》戰略的實(shí)施，智能化創(chuàng )新成為專(zhuān)用車(chē)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(shuō),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(cháng)劉偉說(shuō)。
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(cháng)、市制造強市建設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,引導電機、精密傳動(dòng)、機械加工等部分企業(yè)向機器人關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)轉型,壯大存量；繼續招引國內外知名機器人企業(yè)落地,提升增量,增強產(chǎn)業(yè)競爭合力。同時(shí),在項目落地、園區配套等方面,全力給予要素支撐，為機器人產(chǎn)業(yè)研發(fā)和應用提供五星級服務(wù)，助力機器人產(chǎn)業(yè)實(shí)現快速度、高質(zhì)量發(fā)展。
轉自齊魯晚報
