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《工业机器人国产“大脑”诞生记》

  • 来源专题：数控机床——前沿技术
  • 编译者： 杨芳
  • 发布时间：2015-08-05

  • 工业机器人国产“大脑”诞生记 

    工业机器人在内的自动化装备最核心的部分，相当于人的“大脑”。但很难想象的是，作为一个制造业大国，我国于本世纪之前，在该领域几乎没有自主知识产权的“大脑”。由3位香港科技大学机器人、微电子和数控领域的专家于1999年创立的固高科技，成功自主研发出多种运动控制器产品与系统，将运动控制核心技术引入中国的企业，十多年间一改高端自动化装备由外国厂商霸占的局面，使国产装备在市场上能与后者分庭抗礼。  　　大到数百米长的钢铁生产线，小到对纳米级芯片的焊线与贴片，新潮如“无人工厂”忙碌不停的机械手和3D自动毛衫针织平台——种种工业自动化装备的精准作业，都仰仗一个名为“运动控制”的小盒子来“指挥”完成。     　　这个形似微缩版家用电脑主机、带有很多插槽的运动控制器，是包括工业机器人在内的自动化装备最核心的部分，相当于人的“大脑”。但很难想象的是，...

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相关报告

  • 《埃夫特：国产工业机器人引领行业潮流》
    • 来源专题：数控机床——前沿技术
    • 编译者：杨芳
    • 发布时间：2018-06-21
    • 十年前，在有着“机器人黄埔军校”之称的哈尔滨工业大学里，奇瑞汽车旗下一支名为“埃夫特”的智能机器人团队正如火如荼忙碌着。依托哈工大在机器人研发领域的技术积累，埃夫特团队与哈工大形成在机器人制造领域开展全面的产学研合作。   　　2008年，经过反复试验，埃夫特团队研发的第一台制造机器人样机正式诞生；当年9月20日，埃夫特自主研发的国内首台重载165公斤机器人也宣告试制成功。彼时，初出茅庐的埃夫特团队如孩子蹒跚学步般在机器人制造业领域里努力摸索着。   　　过去，奇瑞汽车生产线上的机器人全部依赖进口。“进口机器人精贵着呢，不光维修费用高昂，还耽误时间……”奇瑞汽车生产车间的工人说道。而在2009年，埃夫特机器人的试制成功改变了这一现状。在反复调试后，奇瑞的生产车间正式迎来了埃夫特团队的第一台机器人。   　　如今，走进奇瑞汽车公司的生产车间，装配线上已不见工人们忙碌的身影，取而代之的是工业机器人们在卖力地工作着。埃夫特工作人员介绍，目前奇瑞汽车生产线90%以上的工业机器人都由埃夫特制造，一举打破了国外机器人在中国汽车制造领域长达30年的垄断。   　　眼下，埃夫特已从奇瑞旗下一家全资子公司转型为混合所有制公司，不断在机器人领域“大展身手”。2010年，公司QH-165工业点焊机器人荣获2009年度全国机械工业职工技术创新成果二等奖；2012年，公司获得了中国国际工业博览会银奖；2013年，公司设立了蔡鹤皋院士工作站、省级企业技术中心、工程技术研究中心等多个研发平台，进一步夯实了研发基础，成为中国机器人产业联盟副理事长单位并牵头成立了安徽省机器人产业创新战略联盟；2014年-2015年是公司市场迅速扩展的两年，公司连续两年获得了最畅销国内机器人品牌奖，在各大展会上崭露头角……   　　不仅如此，为进一步提升公司核心竞争力，埃夫特在2015年和2016年分别收购了两家意大利公司：？专注喷涂机器人领域人的CMA喷涂机器人公司，和聚焦金属高端加工领域的EVOLUT打磨机器人公司，不仅填补了埃夫特的技术空白，使公司产品迅速抢占卫浴、家具、钢铁等行业市场。   　　据工信部数据统计，2015年中国工业机器人销量约6.85万台，2016年增加至7.2426万台，2017年已破10万台，工业机器人使用也同期占比全球的35%……中国已成为全球最大的工业机器人市场。早在2013年10月，国家发改委、财政部就正式批复安徽省战略性新兴产业区域集聚发展试点实施方案，支持在安徽打造机器人。作为安徽的本土企业，埃夫特赶上了好时候，在通过“自主创新”和“国际并购”双轮驱动后，埃夫特已成长为当前国内国产工业机器人产销规模最大的企业。   　　作为今年世界制造业大会的受邀企业，埃夫特团队满怀期待。？“此次很荣幸可以参会，我们主要展出主要是两台机器人：20kg机器人和7kg机器人各一台、完成纪念章激光签名的一个工作站，还展出一台3kg毛笔字机器人”。说到公司未来的规划，负责此次参会事宜的陈青告诉记者，“根据公司的发展规划，未来我们会专注于智能化产品及相关零部件的开发，在其他领域有合适的机会也会考虑，对智能化装备领域未来的发展我觉得是可以期待的，未来智能化装备定将解放人类生产力。”
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  • 《构建工业机器人“生态圈”》
    • 来源专题：数控机床——前沿技术
    • 编译者：杨芳
    • 发布时间：2016-04-25
    • 虽然我们埃夫特如今在国内走得靠前了些，但我清醒地看到，与国际四大家族相比仍然有一定差距。这个差距就在那里，不能无视它的存在，而是要直面并想办法化解。 　　9年前，我们仅是奇瑞汽车设备部下面不到10人的装备制造科，漫长的9年在机器人产业发展历程中犹如白驹过隙，不能否定的是，如今中国机器人产业已经有了长足发展，我无法忘记的是，9年前我作为奇瑞汽车设备部部长经常因机器人故障突然罢工而“吃瓜捞”，当时国内企业应用的机器人几乎全部依赖进口，技术受制于人导致生产线为应付机器人罢工而疲于奔命。这也倒逼着我们萌生了研发自己的机器人的想法。 　　相对于四大家族，如今中国机器人整机厂家也诞生了圈里所谓的“四小家族”的几个企业，而作为其中之一，埃夫特起家于应用端的奇瑞汽车企业，一直以来，通过企业改制、产学研用等模式自主培育技术、并购合资引入海外技术等战略手段，如今更是对自身有清醒认识，要想成为国际一流的机器人整机企业，必须先打通机器人上中下游产业链，围绕埃夫特建一个体系和生态圈，实现“厂厂有机器人，家家有机器人”的“中国机器人梦”。 　　买买买的初衷 　　从零起家的我们，如今拥有了多个技术研究院、年产数千台的生产线、下游客户遍及海内外各个领域，外人看来似乎一切都风光无限好，但我的神经从未放松过，起初我们仅为了“争口气”而走上机器人本体研发生产这条路，如今我们同样没有忘记这个初衷。因为要在机器人行业有所成就，必须打通产业价值链。而产业价值链由关键零部件、本体、集成应用和终端用户组成。 　　关键零部件的成本占整个机器人生命周期成本的一半左右，而中国在关键零部件技术上是缺失的窘境，刚成立几年十几年的国内企业要追赶国外有上百年技术积淀的企业，也并非一蹴而就。 　　我们选择两条路并行的方式，一种是自主培育，另一种则是资本运作。 　　自主培育方面，早期借助与外资品牌合作以及与高校深入合作方式，购买知识产权，扎实转化机器人技术。站在产业发展高度，始终不断引进海内外机器人专业领军人才，技术驱动公司发展。目前我们的企业员工450余人，而其中研发和技术人员就150余人，外籍人员100余人。我们每年研发投入均超过二千万元，先后组建了蔡鹤皋院士工作站、省工程技术研究中心、省级企业技术中心，与哈尔滨工业大学、安徽工程大学合作，分别组建独立法人的哈特、安普机器人产业技术研究院。近两年，企业申请专利80余项，获得国家科技进步奖二等奖，承担工信部国家科技重大专项2项、科技部“863”计划项目4项，参与制定机器人行业国家标准3项。公司目前还是中国机器人产业创新联盟和产业联盟发起人和副主席单位。 　　另一条路是通过收购、资本合作或者战略结盟育成一批核心零部件，提升国产机器人整体性能并有效降低使用成本。 　　海外收购我们近来也颇有斩获。继2014年11月收购意大利CMA公司后，今年3月8日，我们正式收购意大利EVOLUT公司，并且拟成立欧洲智能喷涂与智能工业应用研发中心。两次收购都是以技术为导向，这背后有清晰的战略支撑。总体而言，在发展快速尤其是呈现跨界融合的机器人产业，国产机器人必须通过跨越式发展满足中国产业升级背后强大的机器人需求。这让埃夫特覆盖了喷涂和高端金属加工等应用领域。 　　我们的考量是，EVOLUT的技术特色主要是在通用工业领域的高柔性的机器人智能应用，特别在金属加工领域积累了大量的工艺经验和解决方案，技术基础非常符合工业4.0的发展方面。 　　因此EVOLUT未来的技术发展方向主要是两个方面：一是基于工业4.0思想往面向特定行业，整合机器人智能作业技术，加强IOT的智能传感和数据采集技术，为客户提供智慧车间成套解决方案。第二个方面，主要是基于已有的若干行业大量机器人应用工艺经验，按特定的规则进行代码化形成工艺专家系统，为埃夫特即将启动的下一代智能作业机器人平台的开发提供原始的工艺数据积累。 　　鉴于ABB机器人很多功能都是由EVOLUT最早提出，并由EVO-LUT进行测试和完善的。EVOLUT也可对埃夫特机器人功能和研发方向进行指导，以EVOLUT现有的技术能力，在中国如果进行有效业务拓展。 　　生态圈逻辑 　　除了海外并购，我们还注重国内上游零部件、中游本体和集成、下游终端客户等体系的生态圈搭建，我们的目标是成长为智能制造整体解决方案提供商。曾经的终端用户美的集团近日被埃夫特引入成为第三大股东，也是处于此种考量。 　　我们看到，过去公司更多应用在汽车行业或者自动化水平很高、工艺相对成熟稳定的行业，而现在，随着人力成本提升、人口结构变化、制造业升级等诸多因素，机器人快速向通用工业领域渗透。 　　据相关机构预测，我国白色家电制造行业对于机器人和自动化装备的需求量在3万~5万台，主要作业工位为搬运、取件、装箱、码垛、焊接等。机器人及成套系统市场规模在500到800亿元。格力电器近日宣布准备投入50亿元用于格力工厂机器人应用和自动化改造，并在适当时机进入机器人行业。 　　千亿级家电企业美的集团入股可以给我们提供广阔的应用市场，并为我们积累工业制造的信息化数据，为将来埃夫特成长为智能制造整体解决方案创造条件。 　　早在2013年注资8000万元成立的芜湖滨江智能装备产业发展有限公司，承担着产业谋划、投融资平台等多重功能，为我们的机器人“生态圈”提供资本支撑。几年来，在安徽芜湖聚集了，和埃夫特一样在工业机器人领域创新的，还有固高科技、翡叶动力、清能德创等一批整机和关键零部件企业。这有赖于国家和地方政府对产业集聚扶持政策。 　　一个企业的发展战略与其诞生基因密切相关，我们能够更加开放地采取各种方式来构建机器人生态圈，也是由我们的诞生基因早就注定的。 　　回顾埃夫特的快速成长轨迹，离不开期间的制度创新和通过母体市场不断应用试错。 　　通过混合所有制，让核心骨干入股分享公司发展成果承担经营风险，充分调动核心员工积极性，在快速变革的行业发展中，埃夫特人始终保持对市场高度敏锐，抓住机遇发展壮大。 　　埃夫特是目前规模化生产的国产机器人中唯一一家通过在母体市场大规模产业化应用成长起来的机器人公司，母体市场在埃夫特早期应用试错与产品迭代中发挥重要作用。公司的名称埃夫特取自于英文“ef-fort”的“努力”之意，不同的是，公司英文名却又少一个“f”为“EFORT”，寓意永不满足，进无止境。 　　2007年8月，埃夫特公司正式成立，同年底，哈尔滨工业大学与埃夫特公司正式签订了战略合作协议。转折发生在2009年，经过反复调试改进，埃夫特公司制造的第一台机器人在奇瑞公司试用，其精准度和稳定性与进口机器人不相上下。早在2011年埃夫特就首次实现国产工业机器人在汽车生产线成线应用，这是其他国产机器人在发展早期不具备的有利条件。 　　2012年埃夫特走向外部市场，向通用工业快速渗透过程中，准确分析并抓住卫陶、喷涂、酿酒、金属加工等细分领域的需求，与合作伙伴开发出非常适合行业应用的解决方案。所研制的国内首台重载165公斤机器人载入中国企业创新纪录，获2012年中国国际工业博览会银奖。 　　过去的2014年、2015年我们位居自主品牌工业机器人销量第一，而2016财年集团营收预计5.6亿元。力争到2020年，实现年产工业机器人1万台、销售收入达50亿元，努力建成“国际领先、国内一流”的机器人研发生产基地。 　　奇瑞汽车大规模产业应用中，埃夫特对机器人的理解和应用积累起到非常关键的支撑作用，后续针对细分市场的准确开拓加上中国制造业升级的历史机遇，将埃夫特推上国内机器人领导厂商之一的位置，但从整个产业趋势看，埃夫特的发展刚刚开始。 　　我认为，人机协作与智能化是机器人未来发展的两个重要方向。 　　从目前产业需求看，由于视觉、传感器等技术成熟与应用，更加智能化的设备将在工业领域发挥越来越大的作用，埃夫特未来在深耕行业应用的基础上，将在工业云智能化机器人方面做突破的尝试，成立欧洲智能喷涂与智能工业应用研发中心，还将在美国成立人工智能研发团队，这些布局和机器人行业的发展趋势高度契合。从未来中国产业升级角度看，需要有一批像埃夫特这样的智能装备以及和智能制造相关的软硬件厂商一起推动制造业升级。
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