吕忠伟:通过智能化、数字化设计驱动机器人优化和迭代

  2019年10月22日-10月24日,“2019中国汽车零部件行业年会暨高峰论坛”在山东省青岛莱西市召开,会议主题为“协同 创新 突破—共建中国汽车产业链新生态”。其中,在10月24日的“智能制造,推动行业迈入智能时代”主题论坛上,天津新松机器人自动化有限公司总裁助理 吕忠伟 发表精彩演讲。以下内容为演讲实录:

天津新松机器人自动化有限公司总裁助理 吕忠伟

  吕忠伟:今天我主要分享三点内容,正式进入主题之前先跟大家简单介绍一下新松,现在这家公司进行全球化的布局,韩国、新加坡、香港、泰国、德国都有布局,包括我们几个分公司在上海、杭州、青岛、天津都建了很多。这是我们一些产业基地的研发大楼。
  其实新松主要提供两样东西,刚才我们讲到它有核心技术,提供两样东西是什么?第一个就是我们产品,第二个就是我们服务。产品主要有工业机器人、移动机器人、服务机器人、医疗机器人、特种机器人、协作机器人,其中特种机器人主要针对军工方面。我们可以提供智能物流、智能装备、智慧工厂、智能交通以及教育培训等等综合服务。
  我们看看智能+工业机器人的进展。首先我们谈一谈全球制造业面临的一些问题。第一个就是现有的技术不足以支撑经济的快速发展,现有的制造模式可能不能太持续,所以说现在我们突破这些技术或者是突破一些产品。紧接着就是我们现在的人口红利不断在消失,我们的劳动力也很短缺,劳动力的成本也上升,产能会有过剩,那我们急需制造模式的变革。
  这个是实体经济中一个典型的智能生产的过程,我们可以看到它是以智能为核心,通过它的智能仓储运输物流、智能化生产执行过程等等,这是一个典型的智能生产过程。我们看一看智能制造它首先是需求驱动,再有它的特征,数字化、网络化和智能化。在之制造的上端有智能产品和智能服务再下面是智能作业和智能物流,智能作业是工业机器人做到的,而智能物流是移动机器人做到的,我们认为没有机器人是无法构造完整的智能制造体系的。
  现在机器人已经是制造强国的标准,是国之重器。我们说工业4.0是不是等于我们的智能制造?机器换人是不是等于之制造,自动化生产算不算,黑灯无人工厂算不算?其实德国的工业4.0和我们的智能制造是有区别的,他主要往信息化方面去走,因为他的制造基础非常夯实,我们的制造基础没有那么夯实。
  这个是节选自《智能制造发展规划(2016-2020年)》的定义,我们看一看。“智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应的功能。”根据这个我们讨论讨论工业机器人是如何做到智能制造的,我们给别人提供智能制造服务,同时我们自己做机器人也运用一些智能制造的技术。
  我们通过智能化、数字化的设计来驱动机器人的优化和迭代。我们再看一下生产,这就是在沈阳的装配机器人智能化工厂,我们可以看到它的涂胶、拧螺丝、喷漆都实现了智能化和自动化。刚才各位专家也提到了数字孪生,我们也做了这方面的努力,辅助外部系统的交互。这个是我们要对场地、生产节拍、设备利用率和物流路径进行的分析。
  第三块就是我们从设备层、云平台和边缘侧做的改进,比如说设备层指的智能装备,边缘侧是生产过程,到云平台可能是偏向于ERP管理层。还有智能化服务,现在我们和联通、华为也在合作做这一块。现在我们在建立这种云平台,5G技术实现以后我们可以从机器人建立档案,远程采集数据、远程售后都是非常有可能实现的。
  刚才讲的是第一个,四个环节贯穿。下面要求自感知这一块,我们通过一些传感器、扫码器、识别系统等等这些智能感知系统进行这种自感知。
  紧接着我们以仓储物流智能化这块举一个例子。当我下达指令的时候,我们这些执行机构会准确完整地执行我们下达的指令。这个也是自适应这一块,工业机器人这个版块主要是以工艺为基础进行自适应、自执行的应用。看它的应用方向还是挺多的。
  这个就是我们生产机器人智能制造的实际工厂。这个央视来拍过好多次了,这是机器人的一条生产线。由于实际展示不太好展示,原来我们试过航拍,它的车间结构特别复杂,航拍不太好拍,所以没办法,我们做了一个动画,给大家看一下。这个就是在生产机器人中的智能制造。这就是我们智能制造的工厂,我们自己做的。在这个智能制造的工厂我们生产出大家看到的这些产品,大概十余种,最小的4公斤的工业机器人,最大的500公斤的工业机器人。
  其实我们现在生产出的产品现在也在持续地进步,它有它现在的产品特色,主要从轻量化、模块化。我们有自主、开放的控制系统,我们可以做一些丰富的应用软件包,而且允许我们的合作伙伴在上面进行开发,支持者我们合作伙伴做二次开发,并且我们包括和ATI,和这些其它的视觉公司进行合作,做智能传感技术。我们第五代的控制器也做了改进,它可以更加直观、更加快速、更加高效。大家可以看一下,这就是我们第五代的控制器,操作更加简单。
  接下来我们看一看机器人,其实我们现在新松提出来的是R1.0和R2.0的概念,我们认为R1.0机器人更偏向于机器,强调的是可靠的质量运行,很死板,更像机器,只是工具和手段。R2.0阶段更接近于人了,有一些自适应的能力在,有一定的感知,所以我们强调它是合作伙伴。
  新松既然提出R2.0,我们在R2.0做了什么?我们可以看一下,总结起来新松工业机器人讲了6S。第一个我们强调的是S-EYE,指的视觉识别。S-TOUCH,主要在力觉感知。S-VIRTUAL,模仿仿真与三维可耻化。S-EXPERT,数据在线收集,提供供应路线决策和参数配置。S-MES是做数据管理的,针对我们一些小区段、小范围的几个工作站的处理。S-GUARD可以做云数据存储。
  接下来跟大家分享一下我们的服务模式,我们叫“1+5+N”,这里不太准确,1并不是指的工业机器人,我们认为1指的应该是一个完人。手臂是工业机器人,但是它没有手指,没有五官,不能行走,不是完人。放在这个树里讲,我们的树根,紧接着通过我们的工业智能平台,通过数据和云来强化我们这些数据进行深度学习,现在目前来讲提炼出五大工程师系列的机器人,基本上涵盖我们所有碰到的供应环节的应用。N就是我们的N个细分行业,汽车、重工、电子、教育、钢铁、卫浴、纺织等等。我们通过自己的平台赋能给我们五大工程师系列机器人,这五大工程师系列机器人会渗透到各个行业,在各个行业开花结果,所以我们新松这颗大树就能结出完整的果实。
  接下来我们看一看提出这个工程师机器人的概念以后,看看它具体有什么功能,可以干什么事。第一个我们看一下智能焊接工程师,我们做的是比如在船厂,在桥隧,在海工装备等等,比如在焊接传感、焊缝跟踪、虚拟仿真技术这种都用到了。这个是搬码工程师。这个是智能磨抛工程师,有恒力、可控打磨等等。这个是智能喷涂工程师。这个是智能的装配,我们现在在家电方面做得比较多,这两项都在海外。
  我们再简单看一下行业+这一块。我们现在汽车制造这块四大工艺基本上全都涵盖了。冲压、焊装、涂装、总装全部都做了,都进行了这种集成和应用。这个是我们一些典型的应用,比如说有焊接的,有打磨的,有锻造的,有锁螺丝的,有装配的,有冲压的,还有搬运码垛的。我们逐步看一看。这块我不做过多介绍,大家看一看,大概浏览一下。
  我们再看一看,刚才讲的汽车做得比较多的,我们在重工行业也有这样的应用。这个是工程机械的打磨、喷涂。这是一整条完整的装备生产线,有标注的地方基本上都是使用机器人的。这是机器人的应用,我们现在最大的客户就是海信、康佳,主流的电视机厂家。
  这个是服务建材的陶瓷卫浴的。我们现在做的这块从施釉到入库整块都做的。这是在建材行业的,是做玻璃的,这是在玻璃上面的应用。玻璃的应用主要就是飞行抓取,这个技术比较重要。这是用在木制品加工行业的,做一种门把的喷装,上下料,组对喷漆等等。这是一般建材的地板、钢构的使用。这是服务3C的,做手机壳、电脑壳加工等等,这个还是挺大的。这是化纤。这是烟草这块,烟草这块的需求还是挺大的,像烟草、牛奶、方便面这种食品行业用得也很多。这个是做这种轻工行业,这个很难想象做这种小件已经使用这种高端智能化、自动化了。现在还有阀门、换热器等等。这是其它行业的,像这个最大的是金库,给建行做的,现在在金库里也用机器人分拣钱、黄金等等。这边是做饭食的,很特殊的行业。这边是做航空的。
  最后谈谈合作,我们认为我们60%的是融合,40%是创新,所以说我们要在商业模式、管理模式加速创新,我们要在融合方面与各个合作伙伴、各个区域、各个要素进行连接,整个产业链要整合。
  主要合作模式我们主要和研发机构、大学研究所做技术攻关和人才培养,与战略客户进行多层次的合作,与代理商要进行市场、安装和售后服务,和制造伙伴、供应链加紧合作是一样的。
  其实机器人的智能时代已经来临,我们看一看新松机器人在这些方面做了哪些努力?也算一个彩蛋给大家。这是我们做的四足机器人。这是我们的双臂协作机器人,不仅在工业机器人,也会在其它的机器人产品上使用,而且可能会应用更多。这个是调鸡尾酒。现在这个机器人它能称重,也能进行双目识别。
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  我们再看一下打乒乓球的,这也是体现了人工智能的一部分。现在这款设备在上海体育学院是进行常规训练的训练机。
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  这台机器人上面应用了高速的双目识别,而且应用了深度学习的自适应、自学习智能技术。
  新松机器人也参与了很多国家大事,也和大家分享分享。这个是韩国平仓冬奥会的北京八分钟,应用了24台机器人就是我们新松生产的机器人产品。
  (视频播放)
  当时在接这个项目的时候我们整个团队压力非常大,因为必须要求万无一失,而且当时环境也不好,因为它是冰,很滑,而且当天还有大风,各国政要都去。由于通讯是封闭的,所以通讯和控制当时也是做了很大的改进,在现场做的,当时也是加班加点,也是几天几夜不睡觉。
  接下来就是刚刚过去的70周年国庆,我们也参与了,因为每个省份都会推出一个花车,我们的花车是代表辽宁的“辽宁号”。是我们的双臂协作机器人和我们的小演员一起在弹奏《我和我的祖国》。
  (视频播放)
  好,我今天的分享就到这里了,谢谢大家。
  (注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)

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