新松機(jī)器人自動(dòng)化股份公司總裁助理 劉長(zhǎng)勇

今天我分享的題目是從機(jī)器人到智能制造，之所以選擇這個(gè)題目，正是反映了新松公司發(fā)展的一個(gè)歷程，因?yàn)樾滤晒臼菑淖鰴C(jī)器人的開(kāi)始，發(fā)展到現(xiàn)在能提供智能制造解決方案的一個(gè)公司。

今天的分享分為三個(gè)部分，第一個(gè)相關(guān)技術(shù)背景的介紹。第二部分是新松公司為客戶做的一些數(shù)字化車間的案例，和我們自己用的數(shù)字化車間的一個(gè)案例。最后是新松關(guān)于這方面和未來(lái)趨勢(shì)的一些觀點(diǎn)。

首先簡(jiǎn)單回顧一下機(jī)器人發(fā)展史，機(jī)器人的發(fā)展史分為三個(gè)階段，第一階段從1920年—1948年，這是一個(gè)理論積累的階段，從機(jī)器人概念的提出到機(jī)器人三原則。在1942年由阿西莫夫也是在科幻小說(shuō)中提出了機(jī)器人三定律，也是目前我們遵守的三定律。1948年出版的《控制論》，主要講的是控制方法的論述，為機(jī)器人誕生奠定了堅(jiān)定的理論基礎(chǔ)。

到80年代日本由于大力發(fā)展汽車工業(yè)，工業(yè)機(jī)器人在日本首先取得了大量的應(yīng)用和迅速發(fā)展，日本成為工業(yè)機(jī)器人的王國(guó)。直到現(xiàn)在第三階段，由于復(fù)雜工況的發(fā)展，特別是人工智能的發(fā)展，智能機(jī)器人越來(lái)越成為機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)，包括最近幾年出現(xiàn)的服務(wù)機(jī)器人越來(lái)越得到了應(yīng)用。特別是2015年有些專家把它叫做服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展元年，將來(lái)的機(jī)器人肯定是向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的。

中國(guó)機(jī)器人直到70年代末才發(fā)展起來(lái)，我們的老首長(zhǎng)，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所蔣新松院士，頂著巨大壓力提出來(lái)發(fā)展中國(guó)工業(yè)機(jī)器人，因?yàn)楫?dāng)時(shí)的普遍觀點(diǎn)是中國(guó)的勞動(dòng)力很多，不需要發(fā)展機(jī)器人。后來(lái)首先在中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所就開(kāi)展了這方面技術(shù)和應(yīng)用的研究，接著在哈爾濱工業(yè)大學(xué)等各個(gè)大學(xué)都做了很多研究。在七五期間國(guó)家投資在中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所建立了中國(guó)的一個(gè)國(guó)家工程機(jī)器人研究中心，后來(lái)發(fā)展成為新松公司。

機(jī)器人發(fā)展史上我們得到了兩點(diǎn)啟示，一個(gè)是機(jī)器人概念的提出。大家注意到機(jī)器人概念包括它的三原則，都不是從事這方面的工程師和科學(xué)家提出來(lái)了，而是由科幻作家提出來(lái)了。我們分析為什么?就因?yàn)楫?dāng)時(shí)實(shí)現(xiàn)這個(gè)技術(shù)沒(méi)有得到發(fā)展，被科幻作家他當(dāng)時(shí)不會(huì)考慮到怎么樣實(shí)現(xiàn)，他只需要有這個(gè)需求，幻想能想出來(lái)。這就是說(shuō)我們智能制造也好，也會(huì)成為這方面的限制，要求我們必須跳出這個(gè)框框，產(chǎn)生很多新奇的想法，才能將來(lái)更有跨越式的發(fā)展。

第二，工業(yè)機(jī)器人的普及。是由美國(guó)發(fā)明的，但是當(dāng)時(shí)并沒(méi)有在美國(guó)取得迅速的普及，而是由日本普及，這是一個(gè)機(jī)遇的問(wèn)題，同時(shí)也是一個(gè)真正的需求問(wèn)題。任何一個(gè)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，離不開(kāi)兩個(gè)因素，一個(gè)是需求因素，另外一個(gè)是支撐因素。只有達(dá)到這兩個(gè)因素，任何一項(xiàng)新技術(shù)才能得到迅猛的發(fā)展和普及。

在分享案例之前我先簡(jiǎn)單介紹一下新松公司，新松公司2000年以前是中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所的研究部，后來(lái)趕上當(dāng)時(shí)中科院的知識(shí)創(chuàng)新工程，主旨是能夠產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)要拿出來(lái)產(chǎn)業(yè)化，就以這個(gè)為契機(jī)成立了新松公司。我們的老首長(zhǎng)蔣新松院士1997年去世，當(dāng)時(shí)英國(guó)人把他叫中國(guó)機(jī)器人之父。2009年在創(chuàng)業(yè)板第一批上市，為新松注入了很大的活力和動(dòng)力。我們的股票就叫機(jī)器人，后來(lái)在金融市場(chǎng)形成了機(jī)器人概念的板塊，現(xiàn)在還有四五十家和機(jī)器人概念相關(guān)的上市公司。

目前新松公司機(jī)器人有兩大類，一類是工業(yè)機(jī)器人，一類是服務(wù)機(jī)器人。即將推向市場(chǎng)的是醫(yī)療輔助機(jī)器人，比如說(shuō)陪護(hù)機(jī)器人，養(yǎng)老的智能床。 公司有2500多家，70%是設(shè)計(jì)研發(fā)人員，因?yàn)槲覀児?0%、90%產(chǎn)品都是給客戶量身定制的，所以需要大量技術(shù)人員。

新松的數(shù)字化車間也和大家得差不多，我想任何一個(gè)制造業(yè)歸納起來(lái)無(wú)非就是說(shuō)把能源、燃料和人機(jī)、設(shè)備投入進(jìn)去，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)出兩種，一種是我們要的產(chǎn)品，一種是排放。我們的目的是生產(chǎn)出最好的，滿足我們個(gè)性需要的產(chǎn)品，把排放降到最低。新松公司的數(shù)字化車間管理管控系統(tǒng)，實(shí)際上也可以叫做MES，是信息技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的融合。

另外一個(gè)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，這是我們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程中要立即執(zhí)行目標(biāo)，它的手段有透明化、生產(chǎn)管理、智能決策，依賴職能裝備實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。

我分享一下我們?cè)诓煌袠I(yè)的案例，這是汽車行業(yè)的案例，工藝很簡(jiǎn)單，這條生產(chǎn)系統(tǒng)分為兩個(gè)系統(tǒng)，前面一個(gè)系統(tǒng)生產(chǎn)的東西是汽車載體，大家看到汽車尾氣當(dāng)中有一個(gè)加粗的部分，實(shí)際上就是這個(gè)圓形的東西，有的是陶瓷載體，有的是不銹鋼載體。這個(gè)工藝系統(tǒng)把要配配制的東西均勻涂在小孔當(dāng)中，其實(shí)工藝很簡(jiǎn)單。但是大家看到原來(lái)最早的傳統(tǒng)工藝是通過(guò)一個(gè)高壓擠壓把這個(gè)從一端擠到另一端出來(lái)為止，但是過(guò)程當(dāng)中涂了多少它不知道。因?yàn)檫@個(gè)如果要說(shuō)涂的太多，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生廢氣會(huì)有堵塞影響發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。如果涂的太少，這個(gè)廢氣通過(guò)這個(gè)孔的時(shí)候氧化還原反應(yīng)不充分，就達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。這種如果涂的不多或者不均勻，會(huì)產(chǎn)生很多廢氣達(dá)不到國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn)。

我們?cè)趺唇鉀Q這個(gè)問(wèn)題的?因?yàn)檫@是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的問(wèn)題，首先我們是把數(shù)據(jù)都采集出來(lái)，比如說(shuō)在載體涂之前，一定得出來(lái)它的涂量，再用功能模塊來(lái)分析它的走勢(shì)，然后再反饋智能裝備里頭來(lái)調(diào)整它，這樣根據(jù)它的預(yù)測(cè)結(jié)果就不會(huì)產(chǎn)生廢品。我們?cè)谡_當(dāng)中大家都知道防措有三種，最高級(jí)的防措是不產(chǎn)生差錯(cuò)，因?yàn)樗鼪](méi)有廢品出現(xiàn)。最不好的是最不接受差錯(cuò)，現(xiàn)在我們做到了不產(chǎn)生差錯(cuò)，在過(guò)程中根據(jù)軟件的預(yù)判結(jié)合智能裝備，實(shí)現(xiàn)了不產(chǎn)生差錯(cuò)。

第二個(gè)，整個(gè)生產(chǎn)線在生產(chǎn)完之后有一個(gè)檢測(cè)，過(guò)去大家看到這邊這個(gè)，過(guò)去是靠人眼，他照射過(guò)去靠人觀察，目測(cè)檢查透光率。人工檢查一致性很差，人情緒都有關(guān)系，如果他情緒不好容易產(chǎn)生誤判，傳到汽車廠容易產(chǎn)生很大損失。我們采用了一個(gè)裝置，采用曲線分析和數(shù)據(jù)采集比對(duì)，得到了一個(gè)當(dāng)量的在線檢查方法。大家會(huì)問(wèn)為什么不用離線的設(shè)備?因?yàn)樗墓?jié)拍和條件都不允許在線使用，只有我們數(shù)據(jù)比對(duì)的方法采用在線，滿足了節(jié)拍要求又滿足了生產(chǎn)監(jiān)控的要求。

另外一個(gè)就是能源的問(wèn)題，涂之后要經(jīng)過(guò)爐的升溫，過(guò)去傳統(tǒng)方式是采用一個(gè)恒溫爐全部進(jìn)去。它這個(gè)蒸發(fā)現(xiàn)象不是說(shuō)溫度越高越好，會(huì)有一個(gè)曲線，我們就根據(jù)這個(gè)曲線，根據(jù)爐溫的變化，這樣一個(gè)提高了它的蒸發(fā)效率，另外節(jié)省能源。采用這種方法比原來(lái)的方法節(jié)省能源50%，因?yàn)檫@種是電加熱，非常耗能源。這是我們生產(chǎn)設(shè)備的整個(gè)結(jié)構(gòu)，我們整個(gè)管理層包括設(shè)備的可視化。

我接著分享另外一個(gè)案例。這是為蘋(píng)果做芯片的一個(gè)公司，大家看到這個(gè)機(jī)床都是它原有的，是國(guó)外產(chǎn)的，并且有十幾道工序。過(guò)去每個(gè)工序之間是通過(guò)人來(lái)搬運(yùn)，大家知道一個(gè)里頭的東西價(jià)值30萬(wàn)，在搬運(yùn)過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生危險(xiǎn)磕碰，造成很大損失。目前采用49臺(tái)復(fù)合機(jī)器人，把整個(gè)機(jī)床連起來(lái)，上面有一個(gè)管理系統(tǒng)或者叫MES系統(tǒng)，和倉(cāng)庫(kù)連接起來(lái)，當(dāng)訂單通過(guò)ERP下達(dá)的時(shí)候，會(huì)分解到包括機(jī)床等系統(tǒng)，形成一個(gè)互聯(lián)，所有的狀態(tài)，包括設(shè)備之間連接，整個(gè)實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化的車間。

大家看到整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，所有的件從外邊入庫(kù)之后實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的管理追溯，這邊是表示入料區(qū)，所有的全入倉(cāng)庫(kù)，這邊實(shí)行了計(jì)算機(jī)的管理。包括機(jī)器人管理的系統(tǒng)，上面有一個(gè)MES系統(tǒng)，和原來(lái)的ERP相連。當(dāng)訂單下來(lái)的時(shí)候，由MES系統(tǒng)分解到每個(gè)系統(tǒng)，然后它會(huì)自動(dòng)出庫(kù)，根據(jù)計(jì)劃和下達(dá)的任務(wù)分解到每個(gè)工序上去，由機(jī)器人執(zhí)行自動(dòng)裝配。有些需要清洗的送到自動(dòng)清洗室去清洗。

我想最后說(shuō)兩句話，就是關(guān)于機(jī)器人的。將來(lái)的機(jī)器人肯定是網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化發(fā)展，并且是人機(jī)共享，才能滿足信息化的發(fā)展。

謝謝大家。