秉承现实与趋势的人机协作方略

——优傲机器人助力北汽李尔产业自动化

作者:文二霞 文章来源:AI《汽车制造业》 点击数:32 发布时间:2019-06-06
关于智能制造的趋势,我们耳熟能详的概念包括全自动、无人工厂、黑灯工厂等。然而,人机共存,柔性生产才是当下的现实和可以预见的未来趋势。北汽李尔正是智能制造的践行者之一,在北汽李尔车间,参与制造奔驰座椅的优傲机器人有别于传统机器人,它们独立自由的站在工位上,俨然是一位“工友”。柔性生产,就是其最亮的名片。
秉承现实与趋势的人机协作方略

提起智能制造,其最佳“代言人”或最贴切的画像,非机器人莫属。在参观北京北汽李尔汽车系统有限公司(简称“北汽李尔)”为奔驰配套的座椅生产车间之前,记者想象中的机器人应该是在具有一定空间的“铁笼”之内工作,而事实却并非如此。在北汽李尔车间,参与制造奔驰座椅的优傲机器人有别于传统机器人,它们独立自由的站在工位上,俨然是一位“工友”。柔性生产,就是其最亮的名片。

智能制造的践行者

在我国“智能制造发展规划(2016-2020年)”中,智能制造被赋予这样的定义: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、自适应等功能的新型生产方式。

汽车制造行业的生产流程和产业链较为复杂,涉及智能制造应用场景及升级需求等。其中,现场级应用场景是智能制造典型应用场景之一,主要指生产线现场的生产过程管理、现场监控和控制等,包括智能工厂生产过程的数据采集及分析,实现生产过程、设备、资源监控的可操作和可视化;要能支持采集不同现场设备数据的要求,支持将生产数据及设备故障信息显示在监控站的屏幕上,实现生产过程的动态监控与管理;实现智能设备、机器人和生产线、用户全流程互联对话,实现人机、机机互联下的高品质、高效、柔性自动化生产等。

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北京北汽李尔汽车系统有限公司外景

北汽李尔作为一个生产汽车座椅的制造型企业,正是自动化生产的践行者之一。北汽李尔是由北京海纳川汽车部件股份有限公司与美国李尔有限公司共同出资组建的中外合资企业,主要经营范围是设计、生产汽车座椅系统。目前公司人数近800人,年销售额达39亿元,主要客户包括北京奔驰和北京新能源汽车。当前所做的业务主要是C级车和E级车。北汽李尔秉承母公司美国李尔有限公司在业界的优势,力争成为中国汽车座椅市场的龙头。可以说,北京市面上奔驰汽车的座椅基本都是在北汽李尔车间生产的。

从2017年开始,北汽李尔逐步推行智能制造和智能化应用,迈向自动化。北京北汽李尔汽车系统有限公司总经理宋晓辉先生说:“整个自动化、智能化过程是循序渐进的。我们看到未来的发展方向,也希望有更多的机器人应用。在这个过程当中,无论是优傲机器人,还是奇点视觉技术公司(简称“奇点”),都给予北汽李尔很多支持,相互的磨合和跨行业的交流让我们的合作更加紧密。”

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北京北汽李尔汽车系统有限公司总经理宋晓辉先生

生产模式转型下的强强联手

北汽李尔的管理层早在数年前已积极考虑把其生产模式优化升级,以便支持公司的可持续发展,同时更好地应对市场环境的变化,而工业自动化是可行的途径,在评比各种自动化方案时有四方面的考量。

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 北汽李尔对评估生产自动化方案的四大考量

在方案评审初期,北汽李尔一度将目光聚焦在传统工业机器人为可行性研究。然而经过评估,受生产空间的限制,加之考虑到传统的工业机器人的总体使用成本偏高,后续灵活性不足,北汽李尔认为协作机器人更能适合其需要。在评估了市面上各种协作机器人之后,北汽李尔最终决定导入优傲机器人。

优傲机器人成立于2005年,总部位于丹麦的欧登塞市,是协作机器人的全球领导企业。优傲机器人致力于为全球各种规模的企业生产安全、灵活和易于使用的协作机器人。2015年美国泰瑞达公司收购了优傲机器人公司。优傲机器人大中华区总经理苏璧凯(Adam Sobieski)表示:“现在工厂的空间越来越宝贵,无论是汽车还是其他制造业,定制化需求增加,产品种类增多,这需要机器人更加灵活,能够在短时间内完成新的任务设置。协作机器人可以胜任这些工作。”

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优傲机器人大中华区总经理苏璧凯先生

优傲机器人不但能够满足用户的自动化需求,而且从综合使用成本角度,相比传统方案经济实惠。同时它编程简单、操作可靠、用户体验流畅,从而大大缩短了集成和调试周期,减少了项目的风险。优傲机器人中国销售总监田玮先生认为:“智能制造的未来趋势是从整体的信息传递上去体现的。未来的制造应该是物理和数据的结合,信息化、更智能。对于工厂来说,将来的来料系统和生产加工系统,以及最终客户的需求,都需要一个高效的匹配。这实际上是自动化技术、人工智能、大数据等多种技术在磨合和互相支持,这些都将体现在未来的智能制造里面。”

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会议现场

 

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北汽李尔、优傲机器人、奇点受访人合影

从开始设想导入协作机器人,到最终落地成方案,其中离不开可靠的合作伙伴。奇点在整个项目中扮演了承上启下的重要角色。奇点是一家总体解决方案运营商,凭借“机器视觉+非标自动化+机器人”打造一站式场景定制化技术应用服务。在最初的合作过程中奇点和优傲一起为北汽李尔设计了方案雏形,并推动机器人拧紧工位的评估、调试和现场验证。从方案制定到正式上线仅用了半年时间,相比传统工业机器人方案落地周期大大缩短。除了丰富的集成经验,集成商基于合适的产品开发应用,进一步提升了项目效率。

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奇点视觉技术公司总经理楠丁先生

在奇点视觉技术公司总经理楠丁先生眼中,智能制造分为两方面,一是制造流程智能化。汽车座椅的配置有很多,包括颜色,透气功能等,很多产品是量身打造的。从客户下单到最终到工厂生产,为客户定制一款产品,这属于流程的智能化;二是生产过程的智能化。相比人工,智能生产最大的特点是质量稳定性,不会因为人的情绪等影响质量品质。他指出:“拧螺钉看似很简单的一个任务实际上包含着很多技术含量。汽车座椅的安全性与这几个小小的螺钉息息相关。这个任务对机器人的视觉系统、力感应等功能都有很高的要求。在我们合作过的机器人产品中,优傲在这些方面都非常出色。协作机器人的厂商现在也很多,优傲机器人是全球第一款真正量产化的协作机器人。以前机器人伤人的事情有发生过,也引起顾虑。协作机器人的设计理念之一就是安全。”

人机共存的生态趋势

关于智能制造的趋势,我们耳熟能详的概念包括全自动、无人工厂、黑灯工厂等。然而,现实是目前汽车制造行业很多工作岗位还是人工在完成,机器替代人的一些工作岗位还是比较有限的,尽管汽车制造是制造业自动化最高的行业之一,流水线生产模式是汽车制造业最开始应用的。不过我们也看到能够实现机器换人的岗位越来越多,这是对于应用实践不断探索的过程。北汽李尔使用优傲机器人进行座椅靠背拧紧、电检以及熨烫就是应用的尝试和拓展。

2017年,北汽李尔决定部署优傲机器人的 UR10机器人,主要用于汽车座椅螺丝拧紧、电检、配件取放等工序。现在共有6台优傲协作机器人在北汽李尔生产线运作,预计到年底将增至13台。目前,全国李尔的工厂共有40多台优傲协作机器人。UR10协作机器人是轻量化、小型化六关节机器人,尤其适用于电子、家电和3C行业的装配、机床上下料、物料检测、物品取放、堆垛和拆垛、打磨和抛光等领域。北汽李尔工厂工业经理周玉仓指出优傲机器人的五大优势:填补劳动力空缺、确保质量一致性、免维护、占地空间小及编程简单。北汽李尔采用优傲机器人方案取得立竿见影的效果,完全满足其对产业自动化的所有要求:接近“交钥匙方案”的投产速度、生产稳定性及效率大幅度提升、令员工从自动化中得益、提高产能与安全生产两不误。

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优傲机器人

据北汽李尔总经理宋晓辉先生介绍,车间产线最前端的是要把整个座椅从生产线运送到发运线上,原来这个环节都是人工操作大型机器人,安全性不够理想。协作机器人是更好的选择。产线第二部分是是为座椅前靠背打螺钉的机器人,后面我们也安装了为安全带打钉机器人。今年我们也在尝试在熨烫环节采用机器人。所有座椅在安装完成后都要熨平褶皱。原来的熨烫工作都由人工完成,现在我们已经定制了轨迹,会由机器人执行机械熨烫;在生产线的后端,会对所有座椅硬件以及电气化功能进行电子检测,当前都是由人工检测,以后会用到机械手臂,便于直接读取、存储数据。这几个环节都是北汽李尔要与优傲机器人合作的。

2018年,优傲协作机器人全球销量突破25 000台,为纪念这一重要里程碑,优傲向全球各地区的优秀合作伙伴提供优傲限量版黄金机器人以作表彰。北汽李尔作为优傲机器人在中国区最重要的合作伙伴之一,加上其部署优傲协作机器人的模式堪称典范,它顺理成章成为中国地区获得唯一一台黄金版优傲协作机器人的企业。

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黄金版优傲协作机器人

优傲机器人中国总经理苏璧凯先生说道:“在北汽李尔实现自动化生产转型升级的过程中,优傲协作机器人能参与其中,我们感到无比荣幸。作为协作机器人领军企业之一,优傲机器人将继续致力于为有未来视野的用户实现协作创新,并提供通用型应用生态系统。”

当下,人的创造力还是留在工厂,只不过一些枯燥、繁重的、危险的任务交给机器人来做。未来,人和机器人的接触会越来越多。这意味着使用机器人的门槛和难度要降低;同时机器人的安全性要提高。优傲的理念是把机器人变成工友,一起工作。优傲也将做进一步的研发,并建立生态系统,让机器人更加智能化,探讨结合人工智能技术,应用在更多场景。

汽车制造业朝着智能化和自动化发展是大势所趋,究竟如何更好地部署、管理智能化,这是行业需要考虑的问题。协作机器人可以说是自动化进程中非常重要的因素。因此,柔性生产、人机共存即是当下的现实,也是未来的趋势。