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元器件供应商要如何切入智能制造?

本文作者:郭仁贤 2019-08-22 21:55
导语:无线技术的导入,会加大机器人本身的灵活性和可操作性。

8月22日,在 2019世界机器人大会上,SMC(中国)有限公司总经理马清海作了题为《SMC气动技术在工业自动化中的应用与创新》的报告。

随着工业互联和智能制造的要求,纯气动技术未来适应智能制造的面就会比较窄。而工业机器人产品的发展,其要求控制精度更高、更柔性化,气电的融合将是一个必然的趋势。

然而,正如我们知道的,在机器人的灵活性方面,现阶段机器人体内有很多电线在里面,移动的灵活性会受到影响。无线技术的导入会加大机器人本身的灵活性和可操作性,我们认为这方面的市场其未来的发展空间很大。

作为一个工业自动化的核心元器件的供应商,SMC的智能制造是如何开展的呢?

元器件供应商要如何切入智能制造?

以下为马清海的主题演讲内容,雷锋网作了不改变原意的编辑与整理。

SMC是第三次参加世界机器人大会,作为一个入驻亦庄二十五年的企业,非常有幸参加这样一个平台,助力世界机器人产业的发展,新的阶段,SMC又有哪些技术创新和应用?

SMC是工业自动化核心元器件的供应商,总部是在日本,目前在全球和中国市场份额大约是在36%左右,产品广泛应用在各种产业自动化当中。

目前,我们的主要应用领域是传统汽车,也是我们的第一大客户群,然后是家电半导体行业,民生行业是食品医疗,然后就是为这些产业配套的机床行业。而在新兴产业当中,机器人是属于近几年发展比较迅速的产业,此外,生物医药、新能源汽车、二次电池、Solar的发展也很迅速。随着移动终端的发展,对液晶技术的产业发展要求也比较快,这是目前我们新兴产业的客户群。

元器件供应商要如何切入智能制造?

在对工业自动化的支持方面,我们是从几个方面做了一些研究和创新:

  • 在产品的创新方面,就是如何把气动技术不断传承下去,而且要让行业不断壮大,应用的客户群和深度不断拓展。朝着小型化、轻量化、节能的方向发展,并适应未来的智能化需要;

  • 在服务体系方面,为了实现快速的全球互动互联,打造了全球一体化的GIS供给体制,研发、销售、供给、服务一体化,全面支持客户需求,这是很有必要的;

  • 为了适应工业4.0的发展以及对智能制造的要求,主要是为了实现万物互联,IO-Link产品加大了研发力度,成立了专门的团队。此外,还从各个行业聘请了一些专家,对应IoT执行元件当中的气动流量、压力和温度,就是流体力学的角度实现监测、信号的反馈和优化。

随着工业互联和智能制造的要求,纯气动技术未来适应智能制造的面就会比较窄,所以应该向气动和电气的融合发展,开发高精度的气电融合产品,帮助工厂实现数字化和未来的工业互联。而随着工业机器人产品的发展,要求控制精度更高、更柔性化,气电的融合是一个必然的趋势。

元器件供应商要如何切入智能制造?

大家知道,机器人要求灵活性要高,现在有很多电线在里面,移动的灵活性就会受到影响,无线技术的导入会加大机器人本身的灵活性和可操作性,我们认为这方面的市场其未来的发展空间很大。

SMC开发的工厂高压气的节能无线遥控系统,主要是从导入SMC机体控制的压力开关、流量开关、位置传感器、阀导技术,可以把使用的情况进行随时监测、数据采集和反馈,通过反馈进行优化,然后识别一些损失点。

元器件供应商要如何切入智能制造?

制造型工厂当中的电是大头,用的少的一年几百万的电量,用得多的一年上亿的费用投入在里面。其中,大约30%的电都是被空压机消耗掉了,如何减少对电的消耗量这是很重要的一个课题。

关于节能,我们认为,首先减少工厂的泄漏、开发低功率、低气动消耗的节能产品,然后是从气动回路的优化有效管理实现节能,目标就是让工厂的高压气消耗减半、电力消耗减低15%,新的产品开发出来,比如节能气枪节能15%,电磁阀的功率实现半减,新型气缸基本上实现了40%-60%不等的节气量。

除了产品和技术创新以外,如何支持全球自动化产业的发展?SMC的做法是,在全球建立了一体化的服务支持网络,并在全球83个国家设立了营业的服务网点,又在30个国家设有对应当地个性化产品需求的制造工厂,最大的是中国、越南、巴西、印度和新加坡,这些地方都是SMC的主力工厂,其它的还有20多个国家主要是面对当地需求。

作为一个以工业自动化的核心元器件为主的供应商,SMC的智能制造是如何开展的呢?

  • 一方面是帮助客户实现智能化高效生产和景物生产,那么自己需要做些尝试。实现智能制造的过程当中,第一步就是利用IE技术,就是按照精益的思想把生产当中的浪费去除,就是实现高品质;

  • 第二步是补工业2.0和3.0的课,虽然我们在讲4.0,但实际上很多企业连2.0的普及都没有做到,最后只有实现得早的数字化工厂才能往下走,定制化和人工智能的导入对我们这种传统制造型企业来讲应该是这样的路径。

从2004年开始,当我们做全面的智能高效精益生产模式的探讨,主要通过IT+IE技术,加上工业互联的技术导入,推动整个启动产业整体品质的稳定,交付的快速和制造成本的不断下降,让整个气动应用成本不断下降,支持工业自动化的发展。

大家都知道,机器人是一个新兴产业,从工信部的苗圩部长、万钢部长的发言可以看到:

虽然2018年经济正在回落,但是机器人产业的前景仍然很大,包括产业机器人正在慢慢走入生活和特殊领域,中国在这方面发展会比较快。

传统机器人主要应用于汽车,比如四大家族当中的发那科、安川、库卡,SMC和这些企业基本都有合作,而中国的大众、吉利、丰田和日产则是SMC的重要合作商。

元器件供应商要如何切入智能制造?

食品医疗无论是牛奶、生产、饮料还是药品生产,既有液态的也有固态的,这些都存在包装的问题,包括捆包、码垛、运输的问题,最早我们用的都是人工,随着人工成本的不断上升也对企业提出了更高的要求,所以现在装卸机器人和搬运机器人的应用特别的广。

现在很多工作环境对机器人提出了更高的要求,比如超真空的、洁净的、防腐的,还有很多药业的处理。作为机器人的一个手臂,同样也要适合这种发展,所以SMC在洁净产品和真空产品不断进行研发。

在主题演讲结束后,马清海接受了雷锋网的采访,以下是本次采访的要点内容。

雷锋网(公众号:雷锋网)您觉得现阶段中国的制造业是处于什么水平?

马清海:我们现在首先做好两化融合,这个属于工业2.0、3.0的范畴。国外在讲工业4.0,而中国现阶段则是2.0、3.0、4.0并行的时代。大概的意思就是,我们要做智能制造的示范,我不能落后,我研究方案也好、示范基地也好,但是这里存在一个情况,可能相当多的企业要补工业2.0、3.0的缺口。由于我们的自动化程度很低,一些乡镇,好多还是手工作业。其实我们大型的知名企业里很多是简单自动化,没有完全实现整个工业互联,还有信息化程度很低,很多动态监控做不到。

雷锋网:现在很多工业互联网企业,他们的自动化和数字化情况如何?

马清海:智能化之前,先要打造数字化工厂。先实现数字化,你才能讲怎么往智能化发展,所以现在谈工业4.0少了,谈智能制造也少了。首要是数字化工厂的打造,物物相连的实现,其次才是智能化的实现。

雷锋网:你怎么看待物联网早期阶段的零部件制造商在设备方面做的一些工作?

马清海:因为工业互联,我们讲智能制造、工业4.0,甚至人工智能这些概念比较多,这些可能是未来工业发展的一个前沿方向。工业4.0是德国工业发展一个愿景,而国内早期却建了一些示范基地。但是现在大家冷静下来了,并认为工业4.0过程还很漫长。

关于我们要怎么做,对于中国企业来讲,首先要夯实工业2.0、3.0,中国制造2025纲要里讲到的两化融合,其具体内容如下:

  • 工业化要实现,工业的主要体现是自动化,你要由人、由手工作业向机械作业进行转化;

  • 机械化不能实现其他的信息化。信息化来讲就是把IT的技术引入进来,再往前一推就是实验工厂数字化,像以前导入一些IT技术帮助工厂实现信息化,但是光有这个不够,我们现在讲IoT、万物互联,以后工厂这么多设备,设备之间动态的互联也要做到,另外设备要执行一些指令,执行结果的自动反馈这部分的功能同样要具备。

此外,未来设备和人的共融,完全的自动化什么黑灯工厂、无灯工厂这只是一个噱头,未来我觉得更主要是人机共赢,该自动化的交给设备做,我们人要发挥我们的智能,如何优化去指导这些设备开展工作。

这个过程要引入万物互联,互联的基础首先是信号的采集,你没有信号的采集功能,更不用谈后面的大数据分析、优化。数据采集主要是各类传感器,因此在这个方面,压力传感器、温度传感器、油量传感器等各种传感器,只有这些传感器能安装到设备上,你才能对系统运行情况进行控制。而温度的变化,流量的变化,甚至很多能反应设备工作疲劳和磨损的数据被成功收集到,才能在这个基础上对智能系统进行控制,所以传感器是一个。

有了传感器,还得有一套软件系统,机器人的数据怎么进行分解自动优化?这种云计算、大数据的技术进步,原先可能几天计算量,几个月的计算量,现在几分钟、几个小时都能完成;第二个是数据分析,我们分析的目的是为了优化,怎么能把这些优化数据返回来,指导我们的设计,指导我们的产品过程实现的改进,及投入我们的产品工业自动化,对如何实现节能等这些方面进行改进。未来工业互联的目的是为了采集,运转状态采集,数据的采集分析、优化,指导产品设计,指导产品的制造,让它实现绿色、节能、性能多样化,在这个基础上才能谈柔性制造。

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