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【深度】機器人本體和系統集成商該如何完成終端需求?

時間:2019-06-19 來源:機器人在線

杜絕“閉門造車”,才是機器人企業和系統集成商真正能夠解決終用戶痛點的方法。


相信你一定深諳這個道理:真正能夠直擊客戶痛點的解決方案,并不是無源之水,是建立在長期的了解,深入的溝通之上,在那之前,你必須知道它需要什么,終端企業并不是只要一臺設備而已。


就像長虹電子工程部高級經理申文戎在高工機器人舉辦的系統集成商會議上呼吁的那樣:電視行業和其他行業有差異,需要集成商進行更系統、更深入的調研,包括人、設備以及原材料、環境等。也誠如康佳集團智造工程部總經理鄧伯禾所說:“痛點的解決要基于深入的溝通。”甚至更細節的需求,鄧伯禾認為康佳需要的不完全是交鑰匙解決方案,而是在產品供應、材料方面的變化要面對什么樣的問題,這些問題出現之后又有什么自動化解決方案。


他們一直在強調行業的特性、工藝的特性,鄧伯禾稱,與其它行業相比較,電視行業的工藝痛點差別非常大,我們需要真正在這個行業里從事過、接觸過、研究過產品或者跟這個產品相伴一兩年的工程師,才可以在技術交流和需求挖掘的時候對的上。


還有使用環境的特殊性,五株科技集團設備總監吳德和稱:他們所從事的行業環境不是太好,有酸堿的氣體,而惡劣的環境會導致機器人出現不同的故障,所以對機器人的IP等級要求比較高,穩定性和連續工作性進一步提高,但速度要求沒有那么高。


你會發現,不同的行業,在不同的工藝上,以及不同的使用環境,對機器人和系統集成的要求都不同,那么具體到各個細分行業,需要什么樣的機器人和集成商,在哪些環節可以實現自動化?這里有一份需求指南可供參考。


鋰電行業

目前鋰電行業使用最多的機器人是線性模組機器人和SCARA機器人,主要是在生產線中進行搬運和換型的工作。


動力電池產品比較單一,但是在產線后端的搬運和裝箱上面可以用到六軸機器人;在部分設備的前后端,可以配備六軸或四軸機器人進行產品的上下料工作,負載要求比較大;在PACK模組裝配線中,重負載的六軸機器人在產線中進行模組的裝配工作,臂長要求比較長;而在某些設備企業中,也有運用AGV機器人進行搬運工作。


目前,機器人在PACK模組的自動化生產線中的應用主要是用于搬運、裝配、碼垛、上下料,因此對于機器人精度要求不是很高,但是因為鋰電生產特別重視安全性,因此對于機器人的穩定性和安全性要求很高,在這種情況下,設備制造企業希望機器人企業能夠提供專用機器人。


展德自動化機械經理徐萬峰表示,由于產品未定型,有方形、軟包、圓柱等,種類多,產線面臨產品兼容性問題,自動化生產有一定的困難。鋰電產品多樣性對產線兼容性和節拍要求較高,對系統集成商而言是種挑戰。


奧特維智能裝備總經理武光總結了鋰電PACK行業現階段的痛點:產品系列差異大,不具備互換性;產品設計未定性,成熟度不,高影響設備發揮效用;產品供應路線變化大;產品產量有限,影響產線上自動化設備等。


聯贏激光董事兼副總經理牛增強表示,聯贏激光比較重視機器人的速度以及在高速度的同時能夠保證機器人的慣量,這也是其他鋰電設備企業共同反映的問題。他同時也指出,如果品質能保證,客戶也沒有指定品牌的情況下,聯贏激光非常樂意使用國產機器人,因為國產機器人價格上有優勢。


譽辰自動化市場經理劉陽東指出,希望機器人企業能夠在前期評估階段提供模擬的效果測試,這樣能夠很清楚地知道機器人能夠達到的效果,目前國產機器人企業在這一塊比較欠缺。此外,譽辰對于機器人的應用,更關注機器人的防撞機制,希望防撞反應更快,避免人或機器的二次傷害,因此,機器人與視覺的完美配合則顯得尤為重要。


家電行業

家電行業眾多工藝段中,沖壓、鈑金、包裝段自動化改造難度較低(除去一些特殊工藝需求),絕大多數企業已實現自動化,裝配段最困難。


裝配段改造難的主要原因在于產品型號過于復雜、尺寸差異較大。這一點在小家電領域尤其明顯。以生產消毒柜為主的康寶電器為例,其產品尺寸從三四十厘米到一二百厘米不等,差異巨大,想要在裝配段實現自動化,難上加難。目前還沒有一個很好的解決方法。


目前家電行業絕大多數企業在倉儲段并沒有實現自動化且需求大。超80%的終端企業提到希望能完成倉儲物料段自動化改造。萬家樂工程技術部部長黎咸勇更是表示,將投入2.2億元,建造MES生產制造系統與全自動立體倉庫。但家電企業想要實現倉儲段改造,有兩大難題:AGV垂直跨越樓層;舊廠房空間預留不足。


3C行業

3C行業的產品更新周期加快,隨之變化的是工藝的更新與優化,對于機器人廠商而言,脫離對工藝的理解,是很難進入到3C行業的。


為信科技廠長黃亮認為,3C行業需要組裝的產品較為精細,并且存在各類非標的或是柔性的材料,一般的機器人等自動化設備目前還無法完成。現階段自動化設備的精確度不夠,直接影響到生產效率,降低了產品良率,加大了成本。例如在焊接工段,面對喇叭、聽筒等位置的擺線,自動化設備在焊錫時經常錯位,需要工人復查;盒殼工位的裝配機械手由于力度掌握不好,經常會損壞手機屏幕。


渴望通信廠長葉偉亮介紹,組裝和包裝線是人力密集區域,其中每條組裝線員工33-45人,每條包裝線員工25人,自動化率偏低,基本看不到自動化設備。“從組裝到包裝的整線自動化改造也是目前我們希望推進的,而要求是盡可能減少人工,最好能達到將100人減少到10人這樣的效果。”


3C行業自動化改造涉及到產品設計端的工藝改進,其中的思路是從產品的設計開始就將后續自動化生產、組裝的可能性考慮在內,從材料、工序、工藝等環節進行改進創新。


光伏行業

光伏行業很大的壓力來自成本,一般是新技術、新工藝拉動設備投入。也正因為如此,光伏行業有一個很大的特點,它對品牌沒有內外的取向,對國產機器人的接受度較高。此外,光伏行業生產工藝相對比較統一,大廠商和小廠商的差異不大,機器人和系統集成商切入這些領域可以有比較成熟的路徑。


整體來說,目前光伏行業產線中用到的工業機器人并不算多,主要集中在擺串、花籃等環節,其余基本是用各種自動化設備完成。


在光伏生產的工藝流程中,特別是組件生產中,從前端上料到擺放到裝筐,主要是以Scara為主,AGV跟視覺兩大領域目前在光伏領域的應用可以說還是屬于一個比較早期的階段。


目前的難點都在整廠WMS、MES等軟件系統的構架上,在實際生產中,很多廠家都會出現各種設備的控制系統不一的問題,這就造成數據庫的龐雜和調取難度。


億晶光電技術總監張凱勝表示,對于MES架構有潛在的需求,但是目前與供應商溝通的成本太高,還沒有找到真正滿足需求的廠商,對于沒有深入了解億晶工藝流程的設備廠商,需要更多的溝通成本。


目前光伏行業人工操作最多的是在物料的運輸和檢測環節。協鑫集成設備主管武紹帥表示:“檢測環節需要人工20多人,從EL測試、層壓到IV測試一條線需要6個人,目前11條線,就需要66個人,希望導入設備進行有效替換人。”


上海航天機電產品總監沈禛玨講到:“電池片生產的環境較組件復雜,如高低溫,凈化等級差異,有單片分選等操作,難點在于各環節之間的銜接,這些環節可能會是AGV應用的機會。”然而因為目前的成熟案例較少,加上設備投入較大,企業不敢貿然進行自動化改造。


汽車零部件行業

汽車零部件種類十分繁多,很少廠商可以全部都做;此外,從燃油車到新能源車變革,給很多汽車零部件企業帶來了生存的壓力,而汽車四化的趨勢對這個行業的推動日益凸顯,效率的提升倒逼企業在產線上的改善。


從機器人的用量來看,整車的機器人的用量每年應該將近是汽車零部件行業的一個四倍左右。所以,看汽車零部件的機器人應用空間還是很大的,但因為種類繁多,涉及的工藝復雜,對集成商要求很高。


目前,汽車飾件生產工藝已達到較高水平,未來對于工藝的研究將不限于量化,而將更趨于工藝細節的優化。此外,隨著產品開發總成化趨勢的逐步顯現,行業內企業更多地位汽車制造商提供飾件總成產品。


為進一步優化生產工藝、提高生產效率,企業需要不斷對設備、模具、材料及工藝進行整體研究,將注塑環節的前、后工序進行融合,實現工藝集成化發展,從而有利于提高汽車飾件生產的效率,降低生產成本。同時,通過工藝集成,將減少生產過程的人為干預,從而有效提高產品精密性,并能夠減少生產安全事故的發生。


南方軸承總經理姜宗成表示,自2014年開始導入機器人用于拉削和上下料,因為節拍較慢,基本能滿足要求。目前的核心痛點是組裝和檢測環節,希望可以實現在線的檢測,目前是后置的成品檢測,人工檢測為主,效率低浪費多,希望通過前置檢測實現在線實時檢測,包括外觀、性能的檢測。


龍城精鍛市場經理謝小偉對也視覺和AGV表現出了極大的興趣,他表示,目前在自動化導入中需要在線檢測、抓取,而這些目前主要是人工進行操作,出現了很多問題,機器視覺主要考量點還是節拍與精度,在這之后也希望對搬運環節完成自動化改造。但是鍛件溫度較高,需要對AGV進行耐熱層處理,而增加隔熱層之后對整個負載的要求更大。


恒鑫正宏董事長戴國波表示:“目前行業波動較大,主要還是考慮到自動化設備的成本較大,所以會更加注重投入產出比。”


LED行業

LED封裝被認為是機器人使用量最大的環節,據悉,在無人工廠設計中,一條LED封裝產線大概需要40多臺SCARA機器人。


跟3C和電子行業類似的是,目前在LED行業中,機器人主要用于一些搬運和工序銜接的環節。炫碩智造市場經理周世華表示,LED封裝廠建成智能工廠,需要一些兼具系統的機械手,主要用于搬運和工序之間的銜接。


除了搬運和工序銜接,立達信總經理唐瓊善表示,現在機械手在LED行業的應用范圍是極廣的,比如焊接、還有一些機械壓鑄機和注塑機中,用機械手進行夾取,都是非常方便的。“如果這個工位是可以用機器人取代的,我們業界的出發點和趨勢是盡量用機器人來替代。”唐瓊善進一步表示。


在LED封裝環節,因為產品的重量都不是很重,所以對于機械臂的負載要求并不是太高,同時不需要臂長太長的機械臂,但是在分揀中,因為芯片的體積很小,所以對機械臂的精度還是有一定的要求。


除了分揀,LED行業對于機器人進行上下料也有一定的需求,之前是通過傳送帶的方式,但是傳送帶傳送原料有一定的局限性,靈活度不夠高,因此如果能用機器人取代將會是最好的選擇,但要求機器人能夠靈活走動,目前企業認為可行的解決方案是用AGV搭載機械臂的方式進行上下料,靈活性和速度是企業比較關注的。


值得一提的是,LED照明市場體量大,但利潤低,對于LED照明企業來說,產線的成本控制顯得尤為重要,因此在機器人的使用中,具備價格優勢的國產機器人企業將更加有優勢

關鍵字: 機器人 市場動態
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