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新松机器人自动化股份公司总裁助理刘长勇:从机器人到智能制造


  《职业经理人周刊》   猎头班长v微博   微信:AirPnP   2016/9/28
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金秋九月,秋高气爽。宁夏中卫,既揽西北风光之雄奇,又兼江南景色之秀美,碧水蓝天,湖光沙色,林荫碧翠。在这美丽的“世外桃源”,2016年CIOC全国CIO大会在此盛大举办,来自全国300余位CIO共聚一堂,最接地气的观点、最实用的实战经验、最前沿的技术、最新的产品在此汇聚,碰撞出属于CIO的精彩的火花。
 
以下为新松机器人自动化股份公司总裁助理刘长勇在2016年CIOC全国CIO大会上的发言,其演讲题目是:从机器人到智能制造。
 

新松机器人自动化股份公司总裁助理 刘长勇
 
刘长勇:非常高兴有机会与大家分享一下新松公司在机器人与智能制造方面所做的一些工作和体会。首先感谢范总能提供这个机会,也感谢各位能够花这么长时间听我们的分享。
 
今天我分享的题目是从机器人到智能制造,这个题目比较大,事实上从机器人智能制造,之所以选择这个题目,正是反映了新松公司发展的一个历程。因为新松公司最早是从做机器人的企业开始,从研究所到成立公司,到现在整个能提供智能制造的一个解决方案这么一个公司,我想把整个公司的成长历程浓缩在一句话当中,可能更体现出我这个分享的总体内容。
 
我加了一个副题目,其实我分享的案例都局限于数字化车间这层,我们公司还没有涉及到各位CIO分享的软件部分,我们只局限在MES以下。我今天的分享分为三个部分,第一个相关技术背景的介绍。各位老总都讲了很多关于工业互联网还有德国工业4.0,因为现在资料也很多,我想我今天讲的题目是从机器人开始,我想相关技术背景介绍,我从机器人发展的角度简单回顾一下,延伸到我整个案例的分享。主要是在第二部分,还分享一下新松公司为客户做的一些数字化车间的案例,和我们自己用的数字化车间的一个案例。最后再分享一下新松关于这方面的一些看法和未来趋势的一些观点。
 
首先我们简单回顾一下机器人发展史,实际上机器人的发展史分为三个阶段,第一阶段从1920年—1948年,这是一个理论积累的阶段,从机器人概念的提出到机器人三原则,当然这个三原则现在发展到可能七原则八原则,大家也在不断补充。直到1948年维纳的《控制论》为机器人的诞生奠定了一个基础理论。在1920年之前,在提出机器人概念之前,在中国古代包括其他的人类都提出了一些用自动化的机构、机械代替人的体力劳动,解放出来这些东西。包括古代的漏沙计时等等。但是还没有作为一个机器人的概念提出,机器人概念的提出还是在小说当中提出来了,用丹麦语提出来这个单词。
 
在1942年由阿西莫夫也是在科幻小说中提出了机器人三定律,也是目前我们在遵守的三定律。1948年出版的《控制论》,主要讲的是控制方法的论述,为机器人诞生奠定了坚定的理论基础。
 
当时由于美国失业率很高,从国家到下面的公司都没有重视这个问题,因为他们认为机器人如果大量普及使用,会更能够将失业率提高,所以他们没有足够地重视。当然美国在机器人和机器人应用技术上,其实还是走在世界前列的。直到80年代日本由于大力发展汽车工业,所以他们工业机器人在日本首先取得了大量的应用,并且日本的机器人也取得了迅速的发展,并且日本成为工业机器人的王国。直到现在第三阶段,由于复杂工况的发展,特别是人工智能的发展,智能机器人越来越成为机器人的发展趋势,包括最近几年出现的服务机器人越来越得到了应用。特别是2015年有些专家把它叫做服务机器人的发展元年,80年是工业机器人的发展元年,将来的机器人肯定是向数字化、网络化发展的。
 
中国机器人发展的比较晚,直到70年代末,当时科技人员在展览会上看到了数控机床和机器人,这都是国外来在中国展览的,当时有些科学家就提出了要发展中国的机器人。在中国发展机器人当时提到书面上比较早的是我们老首长,中国科学院沈阳自动化研究所蒋新松院士,他首先提出来发展中国工业机器人,当时顶着很大压力。当时的观点是中国的劳动力是很多的,是不需要发展机器人的。但首先在中科院沈阳自动化研究所就开展了这方面技术和应用的研究,后来在各个大学,包括哈尔滨工业大学等等都做了很多研究。特别是七五期间国家投资在中国科学院沈阳自动化研究所建立了中国的一个国家工程机器人研究中心,新松公司当时作为一个重要部分,后来发展成为新松公司。
 
机器人发展史上我们得到了两点启示,一个是机器人概念的提出。大家注意到机器人概念包括它的三原则,都不是从事这方面的工程师和科学家提出来了,而是由科幻作家提出来了。我们分析为什么?就因为当时实现这个技术没有得到发展,被科幻作家他当时不会考虑到怎么样实现,他只需要有这个需求,幻想能想出来。这就是说我们智能制造也好,也会成为这方面的限制,要求我们必须跳出这个框框,产生很多新奇的想法,才能将来更有跨越式的发展。
 
第二,工业机器人的普及。是由美国发明的,但是当时并没有在美国取得迅速的普及,而是由日本普及,这是一个机遇的问题,同时也是一个真正的需求问题。任何一个应用技术的发展,离不开两个因素,一个是需求因素,另外一个是支撑因素。只有达到这两个因素,任何一项新技术才能得到迅猛的发展和普及。
 
在分享案例之前我先简单介绍一下新松公司,新松公司2000年以前是中科院沈阳自动化研究所的研究部,主要做工业机器人,当然在那时候已经做了一些工程。当时我们觉得以研究所的名义在市场上运行已经不合时宜了,正赶上当时中科院搞了一个知识创新工程,主旨就是能够产业化的技术要拿出来产业化。沈阳自动化研究所以这个为契机成立了新松公司,当时我们的老首长蒋新松院士1997年去世,当时英国人把他叫中国机器人之父。2009年在创业板第一批上市,上市以后为新松注入了很大的活力和动力,新松公司在2009年更是取得了迅猛的发展。特别是在我们公司上市以后,我们的股票就叫机器人,后来在金融市场形成了机器人概念的板块,现在还有四五十家和机器人概念相关的上市公司。
 
新松公司做机器人不仅现在做工业机器人,刚开始从工业机器人发展,现在也做服务型机器人。目前新松公司机器人有两大类,一类是工业机器人,一类是服务机器人。服务机器人是最近两年发展,尽管前几年我们做了很多研发,但是都没有走向市场。特别是去年,我们的服务机器人比如说和华夏银行合作,和建设银行合作,我们在银行取得应用,包括在展览会议中心都取得了很多应用。我们的服务机器人也在不断研发,目前我们即将推向市场的是医疗辅助机器人,我们还没有真正能手术的机器人,因为那个难度确实有点高。但是我们有辅助机器人,比如说陪护机器人,还有养老的智能床,收起来就是一个移动座椅、轮椅,这种机器人即将推向市场,其他机器人的应用我们也在逐渐研发。
 
其中的移动机器人应该是世界上现在做的规模最大的,我们目前出口23个国家,在汽车领域取得了很多应用。新松公司最早从做机器人开始,为各行业做了很多应用工程,在各行业发展了很多项目。因为新松公司是属于中科院系统的企业,它有一个特点,没有完全依赖于哪个行业,这是它的不足也是优点,正是因为这个优点它涉及的行业比较多,大家看看,这几大行业我们都有服务。正是因为这个为我们数字化车间的应用打下了良好的基础。
 
目前新松公司这边目前应该有2500多家,70%是设计研发人员,大家很惊讶,大家听到是不是都很惊讶?连老外来了都很惊讶,因为一般都是倒过来的,技术工人、产业工人比较多,研发人员比较少。我们公司80%、90%产品都是给客户量身定制的,所以大量需要人才,很少有拷贝的情况,所以需要大量技术人员,这也是我们公司的宝贵财富。目前我们公司还有一个院士,还有博士生、导师,因为我们这块有一个研究院,这块也培养博士生、硕士生,隶属于中科院大学。
 
新松的数字化车间可能是和大家也差不多,我想是这样的,任何一个制造业归纳起来无非就是说把能源、燃料和人机、设备投入进去,经过生产过程不会产出两种一种,一种是我们要的产品,一种是排放。我们的目的是生产出最好的,满足我们个性需要的一个产品,把排放降到最低。新松公司的数字化车间管理管控系统,实际上也可以叫做MES,基本的技术就是一个信息平台。
 
另外一个就是能源管理,怎么能把它的排放,包括污染的排放和能源消耗降到最低,这是我们在生产过程中要立即执行目标,它的手段有透明化、生产管理、智能决策,依赖职能装备实现这个目标。
 
这是新松MES管理系统的模型,实际上相当于我们的两化融合,信息技术和工业技术的融合。当然信息技术我们有自己的平台,我们也和包括西门子、施耐德也签了战略合作协议,我们也是合作方,共同为客户提供整体的解决方案。
 
新松公司大概的路线,比如说状态分析、基础数据标准流程化,这个我想各种老总都非常熟悉了,达到的目的就是前面他们所讲到的目的。这是新松管理系统的架构,我们到MES以下,其他的东西还需要和其他厂家合作来做。这是新松公司系统大概的模块,大概11个模块,当然现在还不局限于这11个模块,有些厂家有特殊的要求也会在这里定制。
 
我特别赞赏李总说的话,这个东西肯定是根据客户实际情况来做,有些客户可能做的不太多,做的很少,总的来说要实现绿色制造。
 
我分享一下我们在不同行业的案例,这是汽车行业的案例,工艺很简单,这条生产系统分为两个系统,前面一个系统生产的东西是汽车载体,大家看到汽车尾气当中有一个加粗的部分,实际上就是这个圆形的东西,有的是陶瓷载体,有的是不锈钢载体。这个工艺系统把要配配制的东西均匀涂在小孔当中,其实工艺很简单。但是大家看到原来最早的传统工艺是通过一个高压挤压把这个从一端挤到另一端出来为止,但是过程当中涂了多少它不知道。因为这个如果要说涂的太多,发动机产生废气会有堵塞影响发动机的效率。如果涂的太少,这个废气通过这个孔的时候氧化还原反应不充分,就达不到排放标准。这种如果涂的不多或者不均匀,会产生很多废气达不到国家的排放标准。
 
我们怎么解决这个问题的?因为这是一个标准生产的问题,首先我们是把数据都采集出来,比如说我们在载体涂之前,一定得出来它的涂量,再用我们的功能模块来分析它的走势,然后再反馈我们的智能装备里头来调整它,这样根据它的预测结果就不会产生废品。我们在正确当中大家都知道防错有三种,最高级的防错是不产生差错,因为它没有废品出现。最不好的是最不接受差错,现在我们做到了不产生差错,在过程中根据软件的预判结合智能装备,实现了不产生差错。
 
第二个,整个生产线在生产完之后有一个检测,过去大家看到这边这个,过去是靠人眼,他照射过去靠人观察,目测检查透光率。人工检查一致性很差,人情绪都有关系,如果他情绪不好容易产生误判,传到汽车厂容易产生很大损失。我们采用了一个装置,采用曲线分析和数据采集比对,得到了一个当量的在线检查方法。大家会问为什么不用离线的设备?因为它的节拍和条件都不允许在线使用,只有我们数据比对的方法采用在线,满足了节拍要求又满足了生产监控的要求。
 
另外一个就是能源的问题,涂之后要经过炉的升温,过去传统方式是采用一个恒温炉全部进去。它这个蒸发现象不是说温度越高越好,会有一个曲线,我们就根据这个曲线,根据炉温的变化,这样一个提高了它的蒸发效率,另外节省能源。采用这种方法比原来的方法节省能源50%,因为这种是电加热,非常耗能源。这是我们生产设备的整个结构,我们整个管理层包括设备的可视化。
 
刚才我简单放一下整体视频图,由于时间关系我简单放一下,因为这个视频有点长。我接着分享另外一个案例吧,这是我们正在为客户做的一个案例,就是解决信息孤岛的问题,由于时间关系我就不展开讲了。这是为苹果做芯片的一个公司,大家看到这个机床都是它原有的,是国外产的,并且有十几道工序。过去每个工序之间是通过人来搬运,大家知道一个里头的东西价值30万,在搬运过程中经常发生危险磕碰,造成很大损失。目前采用49台复合机器人,把整个机床连起来,上面有一个管理系统或者叫MES系统,和仓库连接起来,当订单通过ERP下达的时候,会分解到包括机床等系统,形成一个互联,所有的状态,包括设备之间连接,整个实现了无人化的车间。
 
这些都是我们给客户提供的数字化,这个是我们自己的车间,就是用我们的机器人生产我们机器人的空间。大家看到整个生产系统,所有的件从外边入库之后实现了计算机的管理追溯,这边是表示入料区,所有的全入仓库,这边实行了计算机的管理。包括机器人管理的系统,上面有一个MES系统,和我们原来的ERP相连。当订单下来的时候,由MES系统分解到每个系统,然后它会自动出库,根据计划和下达的任务分解到每个工序上去,由机器人执行自动装配。有些需要清洗的送到自动清洗室去清洗。
 
因为时间关系,这个就是演示的当时的装配的情况,它的物流都是通过AGV实现的,并且装配是采用机器人实现的,并且采用双协调技术。
 
我想最后说两句话,就是关于机器人的。将来的机器人肯定是网络化、数字化发展,并且是人机共享,才能满足信息化的发展。
 
我特别同意李总最后分享的观点,这个问题一定要明白问题是什么,目标是什么等等,才能更实际,谢谢大家。
 
(来源:企业网D1Net)


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